手机组成模块详细介绍

Page1手机结构原理技术服务部Page2学习完此课程，您将会：熟悉手机模块的组成结构熟练手机内部各功能模块的工作原理对手机结构有全面的认识，能够形成一个基本的、系统的整体手机结构理论框架目标Page3手机已在我们生活中密不可分的工具，可我们了解手机吗？

问题一：你觉得手机都有什么作用？

问题二：你认为手机有那些部分组成？

Page4第1节

手机组成模块整体介绍第2节手机模块－射频模块介绍第3节手机模块－基带模块介绍第4节手机模块－外围电路模块介绍内容介绍Page5第1节手机组成模块整体介绍手机组成从不同方面说其组成成分也不同：从结构方面看，手机有外壳、按键、LCD模组、主板、电池、电池盖、手写笔等组成；从功能单元方面看，手机有射频部分、基带部分组成和外围部分单元等组成；Page6第1节手机组成模块整体介绍Page7第1节手机组成模块整体介绍射频部分主要是把基带送过来的低频小功率的信号转变成为适合在空间传送的高频大功率的信号，以及把从天线接收的高频微弱信号转变成为基带能够处理的具有一定幅度的低频信号。基带部分主要把声音信号转变成为电信号，再进行处理，使得信号适合在信道中传输，并保证在接收端可以正确接收。（基带之所以得名基带是因为信号在此方框中都是低频信号。）因此它还包含了主板上绝大部分的模块，包括存储，信令处理，手机的电源控制，监测，和外围电路的主控等外围部分主要完成手机和人之间的接口功能，这包含了键盘，显示屏，喇叭和MIC,它们协助人对手机的使用、操作。整体介绍Page8第1节手机组成模块整体介绍第2节

手机模块－射频模块介绍第3节手机模块－基带模块介绍第4节手机模块－外围电路模块介绍内容介绍Page9射频电路结构组成第2节手机模块－射频模块介绍Page10接收机分类：第2节手机模块－射频模块介绍Page11超外差二二次变频频和超外外差一次次变频都都属于超超外差变变频接收收机，而而超外差差变频接接收机的的核心电电路就是是混频器器，若接接收机的的混频器器出现故故障则会会导致无无信号，，不注册册等故障障。混频电路路又叫混混频器（（MIX）是利用用半导体体器件的的非线性性特性,将两个或或多个信信号混合合,取其差频频或和频频,得到所需需要的频频率信号号。在手手机电路路中,混频器有有两个输输入信号号(一个为输输入信号号,另一个为为本机振振荡),一个输出出信号（（其输出出被称为为中频IF）。在接接收机电电路中的的混频器器是下变变频器,即混频器器输出的的信号频频率比输输入信号号频率低低；在发发射机电电路中的的混频器器通常用用于发射射上变频频,它将发射射中频信信号与UHFVCO(或RXVCO)信号进行行混频,得到最终终发射信信号。混频电路路第2节手手机模块块－射频频模块介介绍Page12超外差变变频接收收机和直直接变频频接收机机的关系系（1）同：两者都是是信号是是从天线线到低噪噪声放大大器,再到频率率变换单单元,最后到语语音处理理电路。。（2）异：超外差变变频接收收机首先先需要将将高频信信号转换换为中频频信号然然后才传传输给解解调电路路，RXI/Q信号都是是需要解解调电路路输出的的,而在直接接变换线线形接收收机混频频器输出出的就是是RXI/Q信号。（3）优缺点：：超外差变变频接收收机因为通过过适当地地选择中中频和滤滤波器可可以获得得极佳的的选择性性和灵敏敏度。但但是却却必须使使用成本本昂贵而而且体积积庞大的的中频零零件。直接变频频（零中中频）接接收机由于在下变变频过程程中不需需要经过过中频，，直接将将高频信信号转化化成低频频信号，，而且镜镜像频率率即是射射频信号号本身，，不存在在镜像频频率干扰扰，这种种采用直直接转换换的方式式，节省省了昂贵贵的中频频器件及及中频至至基带转转换电路路，集成成度高。。但实际际应用中中可能受受“直流流位移””的影响响，降低低接收灵灵敏度，，基频IC软件上多多采用直直流滤波波技术，，生产厂厂家必须须在生产产时执行行额外的的生产步步骤：进进行二阶阶截取点点校准，，得到的的修正值值存储在在内存，，并在手手机开机机时用来来校准手手机。第2节手手机模块块－射频频模块介介绍Page13第2节手手机模块块－射频频模块介介绍射频模块块－接收收通路Page14第2节手手机模块块－射频频模块介介绍发射机分分类：Page15发射机分分类比较较相同同点点两者者都都是是信信号号是是从从语语音音拾拾取取到到语语音音处处理理电电路路在在经经过过频频率率变变换换单单元元,经放放大大电电路路从从天天线线发发射射出出去去.差异异点点1.最终终发发射射信信号号的的产产生生方方式式不不同同：：a.带发发射射上上变变频频器器发发射射机机：：TXI/Q信号号首首先先需需要要通通过过发发射射中中频频电电路路完完成成I/Q调制制后后,在过过发发射射上上变变频频电电路路产产生生最最终终发发射射信信号号b.带发发射射变变换换变变换换模模块块发发射射机机:TXI/Q信号号同同样样需需要要经经过过发发射射中中频频调调制制,经过过发发射射变变换换和和TXVCO电路路成成最最终终发发射射信信号号c.直接接调调制制发发射射机机:发射射基基带带信信号号TXI/Q不再再是是调调制制发发射射中中频频信信号号，，而而是是直直接接调调制在在发发射射机机射射频频信信号号上上。。I/Q调制制器器直直接接输输出出最最终终发发射射信信号号2.集成成度度不不同同所涉涉及及电电路路越越少少,集成成度度将将会会越越高高,不论论从从成成本本和和外外观观上上都都是是越越适适应应发发展展需需要要的的.第2节手手机机模模块块－－射射频频模模块块介介绍绍Page16第2节手手机机模模块块－－射射频频模模块块介介绍绍射频频模模块块－－发发射射通通路路Page17在射射频频电电路路中中，，锁锁相相环环电电路路扮扮演演着着非非常常重重要要的的角角色色,是频频率率合合成成器器的的核核心心.主要要作作用用是是由由频频稳稳性性很很强强的的基基准准信信号号得得到到一一个个同同样样频频率率稳稳定定的的信信号号工作作原原理理：：压控控振振荡荡器器产产生生周周期期性性的的输输出出信信号号，，如如果果其其输输出出频频率率低低于于参参考考信信号号的的频频率率，，鉴鉴相相器器通通过过电电荷荷放放大大器器改改变变控控制制电电压压使使压压控控振振荡荡器器就就的的输输出出频频率率提提高高。。如如果果压压控控振振荡荡器器的的输输出出频频率率高高于于参参考考信信号号的的频频率率，，鉴鉴相相器器通通过过电电荷荷放放大大器器改改变变控控制制电电压压使使压压控控振振荡荡器器就就的的输输出出频频率率降降低低。。低低通通滤滤波波器器的的作作用用是是平平滑滑电电荷荷放放大大器器的的输输出出，，这这样样在在鉴鉴相相器器进进行行微微小小调调整整的的时时候候，，系系统统趋趋向向一一个个稳稳态态。。第2节手手机模块块－射频频模块介介绍锁相环结结构Page18第2节手手机模块块－射频频模块介介绍射频模块块－锁相相环部分分Page19第1节手机组成成模块整整体介绍绍第2节手机模块块－射频频模块介介绍第3节手机模块块－基带带模块介介绍第4节手机模块块－外围围电路模模块介绍绍内容介绍绍Page20第3节手手机模块块－基带带模块介介绍基带模块块－基带带电源管管理部分分Page21第3节手手机模块块－基带带模块介介绍电源管理理部分由于电池池电压的的不稳定定和器件件对电压压、电流流要求的的精确性性与多样样性，最最重要的的是出于于降低功功耗的考考虑，手手机需要要专门的的电源管管理单元元。对各种电电压的要要求：内核电压压：电压较低低，要求求精确度度高，稳稳定性好好。音频电压压：模拟电压压，要求求电源比比较干净净，纹波波小。I/O电压：要求在不不需要时时可以关关闭或降降低电压压，以减减少功耗耗。功放电压压：由于电流流要求较较大，直直接由电电池供电电。Page22第3节手手机模块块－基带带模块介介绍基带模块块－基带带元件工工作原理理Page23第3节手手机模块块－基带带模块介介绍基带元件件工作原原理CPU和存储器器之间通通过数据据总线、、地址总总线和控控制总线线连接，，这三类类总线都都采用并并行方式式，FLASH和SDRAM共用这三三类总线线，通过过片选信信号来区区分是对对哪个进进行操作作。FLASH存储手机机所有的的数据，，包括软软件代码码和资料料，掉电电后不会会丢失。。开机后后，首先先要从FLASH中把程序序和需要要的资料料调入SDRAM，所有的的软件都都是在SDRAM中运行，，掉电后后数据不不会被保保留。外部主时时钟的频频率一般般较低，，内核的的运行频频率一般般较高，，主时钟钟进入基基带芯片片倍频后后提供给给CPU使用。基带主芯芯片内部部一般有有两个处处理器：：一是ARM处理器，，主要用用做控制制功能，，对手机机的运行行进行管管理，比比如时钟钟控制、、电源管管理、射射频控制制、I/O控制等；；二是DSP处理器，，主要用用来处理理数据，，完成信信号处理理的各种种算法，，比如音音频编解解码、信信道编解解码、交交织去交交织、加加解密等等。Page24第3节手手机模块块－基带带模块介介绍信号处理理部分这部分完完成音频频信号的的转换和和处理，，分为两两路，一一路完成成声音信信号到射射频信号号的转换换：声音音信号经经过MIC转变成模模拟的电电信号；；经A/D转换变为为64Kbit/s的PCM数字信号号，再经经压缩编编码，去去除冗余余度，变变为8Kbit/s的数据流流；然后后通过信信道编码码增加冗冗余度，，保证传传输的可可靠性；；加密后后送往射射频单元元处理，，最后由由天线发发射出去去。另外外一路完完成射频频信号到到声音信信号的转转换，处处理过程程相反。。声音MIC语音编码信道编码加密RF单元声音SPK语音解码信道解码解密RF单元Page25第3节手手机模块块－基带带模块介介绍基带模块块－时钟钟部分Page26第3节手手机模块块－基带带模块介介绍主时钟为为手机工工作提供供基准的的频率源源，在开开机过程程中起振振，在关关机后停停振。它它供向CPU，产生数数据传输输和控制制时序所所需的时时钟。睡眠时钟钟为手机机提供计计时的基基准频率率，不论论是否开开机，只只要电池池有电就就可起振振。它供供向电源源管理芯芯片和CPU，以维持持手机的的时间准准确，并并提供关关机后的的计时功功能，从从而支持持关机闹闹钟。Page27第1节手机组成成模块整整体介绍绍第2节手机模块块－射频频模块介介绍第3节手机模块块－基带带模块介介绍第4节手机模块块－外围围电路模模块介绍绍内容介绍绍Page28第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍外围电路路模块－－开机部部分Page29第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍外围电路路模块－－开机部部分（以以QUALLCOMM芯片为例例）1、手机开开机触发发信号有有两种：：长按开开机键；；插入充充电器。。2、在手机机电池在在位的情情况下睡睡眠时钟钟是一直直工作的的，电源源芯片有有输入但但是没有有输出。。3、当长按按手机开开机键（或突然然插上充充电器））的一瞬间间，（首先由由硬件自自动提供供一个开开机脉冲冲信号KBD_PWRON<低电平有有效>给电源管管理芯片片）电源管理理芯片输输出以下下几个信信号：A、给FLASH、19.2MHz、CPU供电。B、同时还还给FLASH芯片输出出复位信信号。4、FLASH复位完成成后立即即给CPU输出一个个复位信信号（为为了维持持电源管管理芯片片和CPU正常工作作，需要要及时拉拉高PS_HOLD信号）此此时CPU开始调用用程序（（单板软软件）此此程序运运行中电电流基本本不变，，以上处处理放在在BOOT中完成。。5、单板运运行中会会驱动电电源管理理芯片输输出各路路电源来来供发射射、接收收、功放放、LCD等器件工工作作。此时时电流很很大，已已经开机机。6、开机后后终端首首先搜网网，此时时有射频频信号发发出，电电流处于于较高值值。7、搜到网网络后进进入待机机状态，，射频芯芯片、19.2MHz间歇性工工作，此此过程由由单板软软件来控控制。Page30第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍外围电路路模块－－关机部部分1、当长按按关机键键时触发发关机操操作，CPU输出信号号给睡眠眠时钟和和电源管管理芯片片。2、睡眠时时钟工作作，电源源管理芯芯片停止止输出供供电，手手机振铃铃电路、、显示电电路、射射频频电路停停止工作作完成关关机操作作。Page31第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍关于手机机开关机机问题的的几点说说明：1、无论是是上电还还是复位位后，软软件首先先进行各各个任务务的初始始化，最最后判断断当前电电源开关关是处于于开状态态还是关关状态，，如果是是处于开开状态，，立即执执行正常常的开机机过程（（如执行行小区搜搜索及开开机注册册等），，如果是是处于关关状态，，则判断断当前是是否有外外接电源源，如果果有，则则一直等等待直到到开机；；否则就就立即发发起关机机。如果果在等待待开机过过程中外外接电源源被拔掉掉，手机机同样也也会发起起关机。。2、手机开开机后，，如果没没有外接接电源，，并且电电池采样样电压低低于电池池关机门门限时，，手机发发起关机机。如果果只有外外接电源源，并且且外接电电源的采采样电压压低于了了外接电电源存在在门限，，手机同同样发起起关机。。3、关机时时，软件件同样也也要判断断是否有有外接电电源，如如果有外外接电源源，则实实际上手手机是进进行了一一次重启启操作，，最终停停在开机机流程的的等待开开机状态态；如果果没有外外接电源源，则手手机最终终将断电电。Page32第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍外围电路路模块－－送话部部分Page33第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍外围电路路模块－－送话部部分对于MIC的第2级放大器器，是可可以选择择并做适适当配置置的。不不使用第第2级放大时时，MIC信号直接接由第1级放大后后，送到到13bitADC中转换，，然后进进入后面面的通路路。这1级放大通通过设置置寄存器器可以选选择-2dB，+6dB，+8dB和+18dB的不同增增益。此此级输出出端口为为MICOUTP和MICOUTN。使用第第2级放大时时，需要要接外围围电路，，用来增增强Tx通路的音音频性能能。由Tx通路得到到的话音音数字信信号送到到MDSP作后续的的处理，，进行调调制放大大，直到到送至RF模块发射射出去。。Page34第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍外围电路路模块－－铃音/受话部分分Page35第4节手手机模块块－外围围电路模模块介绍绍外围电路路模块－－铃音/受话部分分作为Tx通道的逆逆向过程程，RF接收到的的信号经经过一系系列处理理(如解调等等)后，由由MDSP送至Vocoder的解码码器，，而后后经过过PCM接口到到达Codec的Rx部分，，从耳耳机/听筒送送出。。Page36第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－振动动部分分Page37外围电电路模模块－－振动动部分分电池电电压CPU控制信信号保护电电路，，抑制制反向向电压压对马马达的的作用用并联一一个电电容，，抑制制高频频噪声声三极管管起开开关作作用，，由CPU控制信信号控控制关关断第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍马达两两端形形成电电势差差，马马达工工作Page38第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－显示示部分分Page39外围电电路模模块－－显示示部分分8位并行行数据据接口口LCD逻辑控控制信信号LCD升压电电路，，完成成4倍升压压功能能第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍PM6610输出电电压，，2.85VPage40第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－背景景灯部部分Page41第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－背景景灯部部分供电控制信信号限流电电阻LCD两端形形成电电势差差，LCD闪灭开关控控制Page42第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－键盘盘部分分Page43外围电电路模模块－－键盘盘部分分上图的的键盘盘是一一个5×4的矩阵阵阵列列，所所有的的键盘盘列扫扫描信信号直直接链链接到到CPU，通过过一个个数学学组合合关系系，按按键时时，将将其中中的两两个扫扫描信信号直直接短短接，，触发发CPU输出相相应的的信号号。““END”（开机机键））专门门采用用单独独扫描描信号号，信信号直直接链链接到到电源源管理理模块块，可可以直直接触触发电电源管管理模模块，，完成成整个个系统统的启启动。。第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍Page44第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－翻盖盖部分分Page45第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－翻盖盖部分分（霍霍尔电电路））如上图图所示示，霍霍尔器器件通通过与与正上上方的的磁铁铁配合合完成成开合合盖检检测功功能。。霍尔尔器件件有两两种状状态：：断开状状态：：磁铁铁和霍霍尔器器件分分开，，霍尔尔器件件不导导通，，电压压为高高。导通状状态：：磁铁铁和霍霍尔器器件接接触，，霍尔尔器件件导通通，电电压变变低。。Page46第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－卡座座部分分Page47第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－卡座座部分分-智能卡卡标准6PINSIM卡座引引脚包包括：：VCC(供电)、RST（复位位）、、CLK（时钟钟）、、GND（接地地）、、VPP（电源源）、、I/O（接口口数据据），，当这些些信号号与CPU不兼容容时，，会通通过PM进行电电平转转换，，调整整幅度度为50mV左右，，而接接口电电平也也在1.8V~3.0V之间，，另外外各个个信号号由静静电与与浪冲冲保护护电路路，由由单独独的保保护器器件完完成。。识别原原理：：上电－－>复位－－>时钟－－>握手－－>OKPage48第4节手手机机模块块－外外围电电路模模块介介绍外围电电路模模块－－卡座座部分分-存储卡卡根据存存储方方式分分为：：与非非&或非两两种形形式的的存储储卡.主要信信号为为：MMC_CMD（命令令）、、MMC_DATA（数据据）、、MMC_CLK（时钟钟）、、MMC_DETECT（检测测）等等根据CPU不同的的识别别方案案，Detect信号可可默认认为高高电平平或低低电平平，接接入存存储卡卡后，，电平平相反反来检检测有有卡接接入。。识别原原理：：上电－