Single-Chip-CMOS-Transceiver ist weltweit einsetzbar
In allen UMTS-Bändern zu Hause
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Die Basis: Das initiale Board Support Package
Für die Entwicklung einer eigenen Hardware-Lösung mit Betriebssystemadaption ist es also notwendig, ein eigenes Board Support Package zu entwickeln, um die Basisfunktionen des Betriebssystems auf der Hardware zu implementieren. Nachdem die vollständige Eigenentwicklung eines BSP sehr aufwendig und zeitintensiv ist, wird in der Regel ein bereits existierendes BSP an das eigene Design ange-passt. Folgende Funktionen müssen dabei untersucht und ggf. modifiziert werden:
Anpassung des Boot-Loaders
Der Boot-Loader liegt im Allgemeinen im nichtflüchtigen Speicher des Systems, initialisiert die Hardware für die Kommunikation mit der Entwicklungsumgebung und führt den Ladevorgang des Betriebssystems auf die Ziel-Hardware durch. Er kann darüber hinaus das System für vielfältige, spezielle Funktionen im produktiven Betrieb vorbereiten. Der Entwicklungsaufwand für diese Modifikationen richtet sich nach den Systemanforderungen. Über den Boot-Loader kann bestimmt werden, ob das Gerät das Betriebssystem aus SD/MMC-Karten, über Netzwerkschnittstellen oder aus dem Flash-Speicher lädt. Es ist darüber hinaus möglich, noch bevor das Betriebssystem geladen ist, initiale Diagnosefunktionen auszuführen und Images für den Test eines Displays während des Boot-Vorgangs darzustellen.
Der Boot-Loader führt zwei Hauptaufgaben aus. Im ersten Schritt die Hardware- und System-Initialisierung (Start-up-Sequenz) und im zweiten Schritt den eigentlichen Ladevorgang des Betriebssys-tems über die Kernel-Start-up-Sequenz. Der Boot-Loader-Start-up ist das erste Programm, das nach einem Systemreset abläuft und folgende Funktionen durchführt:
- initialisiert die CPU,
- startet die System Clocks,
- initialisiert die Memory Management Unit,
- konfiguriert den Power Manager,
- definiert über den PIN-Controller die I/O-Funktionen der CPU,
- startet serielle Interfaces (falls vorhanden).
Nachdem unterschiedliche CPUs und Hardware individuelle Initialisierung erfordern, sind hier im Entwicklungsprozess die speziellen Anpassungen vorzunehmen.
Entwicklung der Hardware-Anpassungsschicht in Windows CE
Nach der Fertigstellung des Boot-Loaders beginnt die Entwicklung des OEM Adaptation Layers (OAL), der die Hardware-Funktionen an die Erfordernisse des Betriebssystems anpasst. Der OAL ist logisch zwischen der Hardware und dem Windows-CE-Kernel positioniert. Physikalisch ist er mit den Kernel-Libraries verlinkt, um den ausführbaren Kernel zu erzeugen. Seine Aufgaben sind unter anderem die Verwaltung von Interrupts, Timern, von Powermanagement-Funktionen oder von generischen I/O-Steuersignalen. In einem schrittweisen Prozess ist entsprechender Code für die Hardware-Initialisierung und Geräte-Startup-Funktionen zu erstellen, damit anschließend ein erster Windows-CE-Kernel lauffähig ist. Das Design des individuellen OAL ist eine der komplexeren Aufgaben der Entwicklung eines Board Support Packages. Damit auch hier der gesamte Prozess beschleunigt wird, empfiehlt es sich, auf einen bereits existierenden OAL zurückzugreifen und diesen entsprechend anzupassen.
Treiberentwicklung für die Basiskonfiguration
Die BSPs der System-on-Chip-Hersteller liefern als Ausgangsbasis für die Entwicklung eines eigenen Board Support Packages bereits eine Reihe von Treibern mit, hauptsächlich Treiber für die chipinterne Peripherie-Unterstützung. Sie können aber oftmals ohne Überarbeitung nicht übernommen werden und müssen bezüglich Performance, gefordertem Power-Managementprofil sowie hinsichtlich der Systemvariabilität und -stabilität überarbeitet und verifiziert werden. Peripherie, die darüber hinaus benötigt wird, muss an dieser Stelle ebenso durch die Entwicklung geeigneter Treiber unterstützt werden. Im letzten Schritt der Basisentwicklung sind die einzelnen Software-Komponenten mit dem Platform Builder von Microsoft zu einem initialen Board Support Package zusammenzufügen.
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Beim neuen Baustein wurde auch ein zusätzliches Notch-Zwischenstufen-Filter integriert, das zusammen mit dem RX-Basisbandfilter ein Hybridfilter bildet. Dieses Notch-Filter kann mittels Software aktiviert werden, um auch die UMTS-Anforderungen für die Bänder II und III (Bild 4) zu erfüllen.
UMTS-Mobiltelefone mit dem Chip können also in Europa, Asien, Nordamerika und Japan genutzt werden, da der Baustein alle Betriebsbänder beherrscht, die gemäß Tabelle 2 auf die drei physikalischen High-, Mid- und Low-Bänder aufgeteilt sind. Das Betriebsband für den Chip kann mittels 3-Leiterbus für RX und TX getrennt eingestellt werden.
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