手机结构原理介绍

手机结构原理无线终端产品部2006-11-24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Page3第1节手机组成模块整体介绍Page4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。外围部分主要完成手机和人之间的接口功能，对手机的使用、操作全部通过此部分完成。整体介绍Page5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Page6射频电路结构组成第2节手机模块－射频模块介绍Page7第2节手机模块－射频模块介绍射频模块－接收通路Page8接收机分类：第2节手机模块－射频模块介绍Page9超外差二次变频和超外差一次变频都属于超外差变频接收机，而超外差变频接收机的核心电路就是混频器，若接收机的混频器出现故障则会导致无信号，不注册等故障。混频电路又叫混频器（MIX）是利用半导体器件的非线性特性,将两个或多个信号混合,取其差频或和频,得到所需要的频率信号。在手机电路中,混频器有两个输入信号(一个为输入信号,另一个为本机振荡),一个输出信号（其输出被称为中频IF）。在接收机电路中的混频器是下变频器,即混频器输出的信号频率比输入信号频率低；在发射机电路中的混频器通常用于发射上变频,它将发射中频信号与UHFVCO(或RXVCO)信号进行混频,得到最终发射信号。混频电路第2节手机模块－射频模块介绍Page10

超外差变频接收机和直接变频接收机的关系

（1）同：两者都是信号是从天线到低噪声放大器,再到频率变换单元,最后到语音处理电路。（2）异：超外差变频接收机首先需要将高频信号转换为中频信号然后才传输给解调电路，RXI/Q信号都是需要解调电路输出的,而在直接变换线形接收机混频器输出的就是RXI/Q信号。（3）优缺点：超外差变频接收机因为通过适当地选择中频和滤波器可以获得极佳的选择性和灵敏度。但是却必须使用成本昂贵而且体积庞大的中频零件。

直接变频（零中频）接收机由于在下变频过程中不需要经过中频，直接将高频信号转化成低频信号，而且镜像频率即是射频信号本身，不存在镜像频率干扰，这种采用直接转换的方式，节省了昂贵的中频器件及中频至基带转换电路，集成度高。但实际应用中可能受“直流位移”的影响，降低接收灵敏度，基频IC软件上多采用直流滤波技术，生产厂家必须在生产时执行额外的生产步骤：进行二阶截取点校准，得到的修正值存储在内存，并在手机开机时用来校准手机。第2节手机模块－射频模块介绍Page11第2节手机模块－射频模块介绍射频模块－发射通路Page12第2节手机模块－射频模块介绍发射机分类：Page13发射机分类比较相同点两者都是信号是从语音拾取到语音处理电路在经过频率变换单元,经放大电路从天线发射出去.

差异点1.最终发射信号的产生方式不同：a.带发射上变频器发射机：TXI/Q信号首先需要通过发射中频电路完成I/Q调制后,在过发射上变频电路产生最终发射信号b.带发射变换变换模块发射机:TXI/Q信号同样需要经过发射中频调制,经过发射变换和TXVCO电路成最终发射信号c.直接调制发射机:发射基带信号TXI/Q不再是调制发射中频信号，而是直接调制在发射机射频信号上。I/Q调制器直接输出最终发射信号2.集成度不同所涉及电路越少,集成度将会越高,不论从成本和外观上都是越适应发展需要的.第2节手机模块－射频模块介绍Page14第2节手机模块－射频模块介绍射频模块－锁相环部分Page15在射频电路中，锁相环电路扮演着非常重要的角色,是频率合成器的核心.主要作用是由频稳性很强的基准信号得到一个同样频率稳定的信号工作原理：压控振荡器产生周期性的输出信号，如果其输出频率低于参考信号的频率，鉴相器通过电荷放大器改变控制电压使压控振荡器就的输出频率提高。如果压控振荡器的输出频率高于参考信号的频率，鉴相器通过电荷放大器改变控制电压使压控振荡器就的输出频率降低。低通滤波器的作用是平滑电荷放大器的输出，这样在鉴相器进行微小调整的时候，系统趋向一个稳态。第2节手机模块－射频模块介绍锁相环结构Page16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Page17第3节手机模块－基带模块介绍基带模块－基带电源管理部分Page18第3节手机模块－基带模块介绍电源管理部分由于电池电压的不稳定和器件对电压、电流要求的精确性与多样性，最重要的是出于降低功耗的考虑，手机需要专门的电源管理单元。

对各种电压的要求：内核电压：电压较低，要求精确度高，稳定性好。音频电压：模拟电压，要求电源比较干净，纹波小。

I/O电压：要求在不需要时可以关闭或降低电压，以减少功耗。功放电压：由于电流要求较大，直接由电池供电。Page19第3节手机模块－基带模块介绍基带模块－基带元件工作原理Page20第3节朗手机模特块－基其带模块烤介绍基带元粗件工作如原理CPU和存储器港之间通过尘数据总线尾、地址总青线和控制蛋总线连接独，这三类弱总线都采猛用并行方丝式式，FLAS叨H和SDRA对M共用这订三类总伙线，通铃过片选凭信号来永区分是棋对哪个次进行操寒作。FLA作SH存储手摸机所有梯的数据详，包括泼软件代焦码和资吗料，掉惭电后不性会丢失木。开机言后，首纺先要从FLA颈SH中把程序登和需要的织资料调入SDRA佛M，所有赵的软件她都是在SDR刻AM中运行，毕掉电后数骡据不会被棒保留。外部主时弟钟的频率改一般较低批，内核的蝴运行频率榴一般较高妇，主时钟本进入基带再芯片倍频馆后提供给CPU使用。基带主芯雀片内部一欺般有两个替处理器：希一是ARM处理器关，主要贷用做控欲制功能飞，对手颗机的运竟行进行测管理，剥比如时晒钟控制箩、电源哪管理、甚射频控盏制、I/O控制等村；二是DSP处理器孟，主要盆用来处伍理数据伏，完成制信号处惠理的各渔种算法炒，比如唤音频编刷解码、算信道编忽解码、按交织去德交织、业加解密漫等。Page泪21第3节手抬机模块－熔基带模块杂介绍信号处蔽理部分这部分仙完成音量频信号系的转换违和处理宫，分为担两路，航一路完摄成声音棒信号到议射频信犬号的转纤换：声楼音信号落经过MIC转变成模它拟的电信望号；经A/D转换变为64K洲bit飞/s的PCM数字信信号，再溜经压缩蜻编码，不去除冗艰余度，敏变为8Kb旺it/预s的数据流蛛；然后通挤过信道编叔码增加冗区余度，保益证传输的馆可靠性；杂加密后送择往射频单裹元处理，片最后由天阅线发射出芝去。另外抽一路完成岂射频信号嫁到声音信彻号的转换命，处理过虾程相反。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Page情22第3节手碍机模块－蹦基带模块聪介绍基带模角块－时接钟部分Page衬23第3节手丸机模块－愤基带模块裙介绍主时钟魔为手机翅工作提叛供基准腊的频率哨源，在期开机过烂程中起危振，在任关机后衣停振。退它供向CPU，产生韵数据传胀输和控步制时序蜘所需的怪时钟。睡眠时置钟为手当机提供裹计时的豆基准频斑率，不财论是否卸开机，誓只要电油池有电采就可起祥振。它乳供向电蔑源管理昂芯片和CPU，以维持利手机的时蹄间准确，塌并提供关拳机后的计腐时功能，拒从而支持河关机闹钟爆。Pag阿e2静4第1节手机组成缝模块整体坚介绍第2节手机模偶块－射塘频模块妥介绍第3节手机模颜块－基孟带模块昼介绍第4节手机模块仍－外围电暖路模块介嘉绍内容介俘绍Page煤25第4节手多机模块－窑外围电路仓模块介绍外围电路衔模块－开察机部分Page颤26第4节专手机模粱块－外炎围电路宿模块介叫绍外围电唯路模块粉－开机游部分1、手机开心机触发信桂号有两种秒：长按开箩机键；插辆入充电器祥。2、在手机怨电池在位老的情况下给睡眠时钟险是一直工景作的，电幸源芯片有桐输入但是谣没有输出脑。3、当长颗按手机豪开机键（或突然蹈插上充电归器）的一瞬载间，（首先豪由硬件土自动提送供一个爪开机脉底冲信号KBD乏_PW椒RON弄<低电平犁有效>给电源污管理芯表片）电源管理脸芯片输出叠以下几个峰信号：A、给FLAS锁H、19.感2MH丈z、CPU供电。B、同时还渴给FLAS局H芯片输炼出复位烤信号。4、FLAS前H复位完成峰后立即给CPU输出一纲个复位奴信号（浊为了维有持电源年管理芯盏片和CPU正常工作欲，需要及个时拉高PS_荷HOL叹D信号）篮此时CPU开始调用初程序（单鼻板软件）含此程序运发行中电流主基本不变凝，以上处伟理放在BOOT中完成路。5、单板运而行中会驱小动电源管刻理芯片输僻出各路电族源来供发启射、接收娱、功放、LCD等器件附工脸作。此羊时电流禁很大，扇已经开循机。6、开机啦后终端士首先搜板网，此巾时有射著频信号封发出，牌电流处路于较高春值。7、搜到网推络后进入胸待机状态汤，射频芯沉片、19.2贴MHz间歇性工纽奉作，此过绑程由单板盒软件来控饿制。Pag皮e2亏7第4节监手机模水块－外妄围电路编模块介仅绍外围电路辉模块－关攀机部分1、当长甚按关机毒键时触掏发关机淘操作，CPU输出信贵号给睡授眠时钟彼和电源恼管理芯写片。2、睡眠竖时钟工钳作，电圈源管理普芯片停茎止输出耻供电，步手机振凳铃电路遮、显示族电路、委射冲频电路况停止工纺作完成写关机操诉作。Page崇28第4节货手机模华块－外确围电路框模块介也绍关于手堡机开关交机问题味的几点赚说明：1、无论是石上电还是需复位后，李软件首先跌进行各个偿任务的初丹始化，最搬后判断当英前电源开井关是处于勿开状态还协是关状态谜，如果是执处于开状名态，立即霉执行正常卸的开机过庆程（如执怒行小区搜余索及开机庄注册等）雀，如果是领处于关状愤态，则判侨断当前是找否有外接巧电源，如顿果有，则观一直等待谣直到开机炉；否则就俗立即发起禾关机。如牢果在等待雁开机过程蚁中外接电桃源被拔掉博，手机同刚样也会发取起关机。2、手机开缎机后，如枕果没有外释接电源，搞并且电池伤采样电压呀低于电池目关机门限赵时，手机胁发起关机于。如果只韵有外接电妇源，并且乐外接电源池的采样电隐压低于了地外接电源趴存在门限但，手机同烤样发起关毕机。3、关机尿时，软娱件同样傍也要判幼断是否舌有外接态电源，记如果有完外接电秧源，则赖实际上鲜手机是救进行了记一次重容启操作课，最终袜停在开园机流程耐的等待圾开机状神态；如货果没有缴外接电衫源，则胁手机最翁终将断迹电。Page其29第4节扣手机模刺块－外舌围电路猾模块介迁绍外围电路镇模块－送葵话部分Pag服e3记0第4节手遮机模块－园外围电路竿模块介绍外围电寸路模块慰－送话汉部分对于MIC的第2级放大再器，是拨可以选跟择并做豪适当配满置的。日不使用柏第2级放大祖时，MIC信号直仆接由第1级放大后枝，送到13b村it风ADC中转换罗，然后零进入后毯面的通蚁路。这1级放大命通过设俱置寄存章器可以舒选择-2d死B，+6d软B，+8d忠B和+18装dB的不同铺增益。封此级输扰出端口岩为MIC地OUT定P和MICO话UTN。使用第2级放大类时，需惭要接外腊围电路歪，用来敏增强Tx通路的音辩频性能。窝由Tx通路得棵到的话嗽音数字介信号送积到MDSP作后续的动处理，进轻行调制放吼大，直到誓送至RF模块发唱射出去杨。Page彼31第4节振手机模丈块－外歌围电路舌模块介真绍外围电匪路模块奸－铃音/受话部分Pag竿e3吴2第4节谢手机模岩块－外获围电路村模块介驱绍外围电杜路模块欣－铃音/受话部元分作为Tx通道的消逆向过庆程，RF接收到的什信号经过赚一系列处隐理(如解调等)后，由MDS医P送至Voc悲ode绞r的解码器距，而后经夹过PCM接口到叶达Cod特ec的Rx部分，从心耳机/听筒送舰出。Page渔33第4节纺手机模傲块－外制围电路卡模块介侮绍外围电路靠模块－振旧动部分Page敬34外围电路门模块－振异动部分电池电压CPU控制信质号保护电漠路，抑数制反向磨电压对招马达的厚作用并联一其个电容耀，抑制臂高频噪库声三极管浓起开关葡作用，屡由CPU控制信段号控制皆关断第4节遍手机模房诚块－外平围电路常模块介请绍马达两端圾形成电势抱差，马达毕工作Pag代e3堡5第4节手喘机模块－留外围电路午模块介绍外围电额路模块投－显示昆部分Page掌36外围电艘路模块呆－显示您部分8位并行叉数据接胜口LCD逻辑控垫制信号LCD升压电路狠，完成4倍升压功较能第4节征手机模截块－外刮围电路介模块介求绍PM6铁610输出电骗压，2.85欲VPage湿37第4节手殃机模块－型外围电路押模块介绍外围电路疏模块－背党景灯部分Pag校e3躲8第4节众手机模盗块－外秒围电路牙模块介贤绍外围电捆路模块叶－背景宇灯部分供电控制信号限流电珍阻LCD两端形荐成电势废差，LCD闪灭开关控制Page货39第4节朋手机模滩块－外施围电路胳模块介塑绍外围电路习模块－键屿盘部分Page件40外围电毯路模块神－键盘商部分上图的键赶盘是一个5×4的矩阵目阵列，债所有的集键盘列走扫描信田号直接征链接到CPU，通过差一个数质学组合据关系，张按键时母，将其虫中的两白个扫描陵信号直还接短接训，触发CPU输出相应浆的信号。妨“END”（开机键砍）专门采宾用单独扫测描信号，姓信号直接阁链接到电完源管理模咐块，可以著直接触发音电源管理都模块，完粉成整个系秤统的启动粪。第4节椅手机模垦块－外刺围电路纪模块介话绍Pag切e4层1第4节手饮机模块－窄外围电路扬模块介绍外围电蚊路模块却－翻盖婶部分Pag短e4掠2第4节茄手机模尚块－外和围电路消模块介近绍外围电路妥模块－翻孔盖部分（亦霍尔电路河）如上图哥所示，铸霍尔器胜件通过说与正上锁方的磁阿铁配合庙完成开贷合盖检炎测功能念。霍尔姐器件有辅两种状替态：断开状态恩：磁铁和带霍尔器件锐分开，霍炭尔器件不庙导通，电屯压为高。导通状虫态：磁它铁和霍亡尔器件奔接触，乖霍尔器寒件导通吐，电压脑变低。Page暖43第4节瞒手机模换块－外漂围电路办模块介撒绍外围电富路模块蜘－卡座榨部分Pag往e4混4第4节手吵机模块－杨外围电路浇模块介绍外围电路讨模块－卡质座部分-智能卡标准6PIN蜓SIM卡座引教脚包括饱：VCC(供电)、RST（复位起）、CLK（时钟劫）、GND（接地）疏、VPP（电源）惩、I/O（接口怨数据）冬，当这些局信号与CPU不兼容送时，会丙通过PM进行电啊平转换搂，调整龟幅度为50mV左右，而茶接口电平勤也在1.8默V~3兵.0V之间，毒另外各年个信号配由静电微与浪冲副保护电铲路，由季单独的围保护器妙件完成父。识别原理裁：上电－>复位－>时钟－>握手－>OKPag司e4约5第4节手膀机模块－搞外围电路扬模块介绍外围电慈路模块稼－卡座野部分-存储卡根据存储世方式分为淋：与非&或非两种肌形式的存衫储卡.主要信辟号为：MMC_娘CMD（命令卸）、MMC_势DATA（数据）雄、MMC_鹊CLK（时钟）轧、MMC_锄DETE岭CT（检测）滨等根据CPU不同的识右别方案，Dete含ct信号可默饶认为高电篇平或低电涂平，接入捧存储卡后病，电平相键反来检测使有卡接入烟。识别原福理：上电－>检测－>命令/应答－>时钟农－>数据Pag腔e4醋6第4节率手机模税块－外图围电路蝴模块介衣绍外围电路派模块－摄批像部分Page盈47第4节脊手机模垒块－外削围电路陕模块介塞绍外围电怪路模块克－摄像士部分Pag槐e4贷8第4节值手机模仆块－外呀围电路毒模块介灿绍外围电路升模块－数搬据接口部筋分Page浅49第4节手搁机模块－博外围电路全模块介绍外围电欧路模块吼－数据解接口部川分-USB外围电路削包括：包括USB膜48姨M晶振、马保护电镜路和接狂口连接铸器等单雾元电路午，主无要信号强包括USB葱_VB暮US（USB供电）篮、USB_匪D_P（USB数据正相协）、U