基帶基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

硬件基帶知識(shí)介紹1一、概述1、平臺(tái)介紹2、方案介紹3、硬件總體框圖21、平臺(tái)介紹公司開發(fā)平臺(tái)非常完備，分別是PHS、GSM、CDMA、WCDMA。自研PDA產(chǎn)品即將上市。TD-SCDMA也在預(yù)研中。固定臺(tái)產(chǎn)品線也于年初成立。32、方案介紹GSM局部主要由TI方案和ADI方案，其中ADI方案比較成熟。CDMA局部主要為QUALCOMM方案。PHS局部主要為OKI方案和KYOCERA方案。WCDMA局部主要是QUALCOMM方案，ADI方案還在預(yù)研中。PDA目前主要是INTEL方案。43、硬件總體框圖下載口行列掃描前端開關(guān)XP222A功放08122B功放控制AD8315VCO0897/1747G零中頻收發(fā)器AD6523壓控振蕩器D136008122B鎖相環(huán)AD652408122B晶振13M模擬基帶AD6521基帶處理器AD6522電池ID電池溫度電池電壓耳機(jī)檢測MICRECEIVER鍵盤板雙色燈鍵盤背光LCD背光振動(dòng)馬達(dá)霍爾開關(guān)SIM卡MIDIFLASHSPEAKER65K彩屏系統(tǒng)連接器射頻基帶ADI430平臺(tái)53、硬件總體框圖QALCOMMMSM6250平臺(tái)6二、基帶硬件組成1、基帶套片構(gòu)成2、基帶套片瀏覽3、套片功能介紹4、基帶結(jié)構(gòu)框圖5、射頻接口6、關(guān)鍵技術(shù)簡介7、單元單板71、基帶套片構(gòu)成基帶套片主要由數(shù)字處理、模擬轉(zhuǎn)換、電源管理三局部組成。多芯片：數(shù)字基帶芯片、模擬基帶芯片、電源芯片雙芯片數(shù)?；旌闲酒?、電源芯片。數(shù)字基帶芯片、模電混合芯片。單芯片82、基帶套片瀏覽ADI方案92、基帶套片瀏覽QUALLCOM方案103、套片功能簡介

1〕模擬基帶芯片主要完成IQ信號(hào)、語音信號(hào)及其它局部信號(hào)的調(diào)制解調(diào)、AD/DA轉(zhuǎn)換及濾波處理等。IQ信號(hào)局部其它輔助信號(hào)局部語音信號(hào)局部113、套片功能簡介

2〕數(shù)字基帶芯片一般集ARM和單個(gè)或多個(gè)DSP于一體，并包含MMI、背光、大量GPIO、USC、JTAG及與模擬基帶芯片和射頻局部的接口等。主要完成數(shù)據(jù)處理、功能控制、多媒體應(yīng)用等

123、套片功能簡介

3〕電源芯片供電：為提供各路電源。內(nèi)部有很多LDO及開關(guān)電源，將變化的電池電壓轉(zhuǎn)化為恒定的輸出電壓。 充電：提供充電功能，支持鋰電池、鎳氫電池。具有涓流充電、恒流/恒壓及脈沖充電方式，留有外部接口可進(jìn)行充電電流值的調(diào)整。

134、基帶結(jié)構(gòu)框圖GSM局部為例模擬基帶數(shù)字基帶語音AD/DA射頻AD/DAGMSK調(diào)制器解調(diào)器均衡器協(xié)議棧&MMI局部Layer1協(xié)議GSMVocoder信道編解碼器交織/解交織加密/解密Burst形成天線射頻收&發(fā)SIM卡數(shù)據(jù)接口鍵盤RAMFLASHLCD顯示蜂鳴器背光電源管理MICReceiverMMC卡攝像頭144、基帶結(jié)構(gòu)框圖CDMA5105平臺(tái)155、射頻接口電源時(shí)鐘IQ信號(hào)AFC、AGC其他控制信號(hào)166、關(guān)鍵技術(shù)簡介語音編解碼目的：在提供可接受話音質(zhì)量的同時(shí)，盡可能降低數(shù)據(jù)率技術(shù)波形編碼：優(yōu)良的話音質(zhì)量24k-32kbps聲源編碼：高效壓縮性400bps混合編碼：8k-16kbps編碼方式：GSM－RPE-LTPCDMA－QCELP/EVRCPHS－ADPCM算法實(shí)現(xiàn)：DSP、聲碼器〔Vocoder〕176、關(guān)鍵技術(shù)簡介信道編解碼目的

改善傳輸過程中由噪聲和干擾造成的誤差，提高系統(tǒng)可靠性技術(shù)分組碼/卷積碼；線性碼/非線性碼；二進(jìn)制碼/多進(jìn)制碼Viterbi譯碼交織/解交織：比特交織技術(shù)分散成群誤差趨于隨機(jī)分布，改善了碼組誤碼率的性能，降低了對編碼的總設(shè)計(jì)要求186、關(guān)鍵技術(shù)簡介

基帶調(diào)制目的使信號(hào)特性與信道特性相匹配技術(shù)要求滿足頻譜特性抗干擾抗衰落〔包絡(luò)恒定〕方式GMSK〔GSM〕、PSK〔CDMA〕、QPSK〔PHS〕196、關(guān)鍵技術(shù)簡介

自適應(yīng)均衡目的解決由多徑衰落引起的時(shí)延擴(kuò)展造成的高速傳輸時(shí)碼元間的干擾性技術(shù)Viterbi算法〔用于接收數(shù)據(jù)〕其它抗衰落技術(shù)分集/合并跳頻207、單元單板

1〕單板雙板結(jié)構(gòu)包含鍵盤板和主板兩局部，單板結(jié)構(gòu)那么鍵盤局部位于主板上。主板正面：217、單元單板

1〕單板主板反面：227、單元單板

1〕單板鍵盤板正面：237、單元單板

1〕單板鍵盤板反面：247、單元單板

2〕FPCFPC一般包括LCDFPC、SKFPC、SHIEDINGFPC等LCDFPC例如：257、單元單板

3〕LCD模塊分類黑白、灰度、彩色主動(dòng)、被動(dòng)反射式、半透式、透射式主要指標(biāo)視角反響速度功耗267、單元單板

3〕LCD模塊構(gòu)成玻璃、IC、FPC、背光、導(dǎo)光板、支架

工作機(jī)制液態(tài)分子晶體在電壓作用下發(fā)生排列變化液晶層能夠使光線發(fā)生扭轉(zhuǎn)濾色片產(chǎn)生各種色彩277、單元單板

3〕LCD模塊ColorSTN〔ColorSuperTwistedNematic〕價(jià)格較低、色彩豐富、工藝成熟TFT〔ThinFilmTransistorLCD〕響應(yīng)速度快、色彩鮮艷、高清晰度、技術(shù)含量高OLED〔OrganicLightEmittingDiode〕自發(fā)光、寬視角、高亮度、色彩多樣、快速響應(yīng)、低功耗287、單元單板

5〕充電器充電器分類座充旅充〔線性、開關(guān)〕技術(shù)要求對過沖、過載、過壓、短路必需做保護(hù)動(dòng)作紋波：充電器穩(wěn)定輸出后在帶寬20M內(nèi)紋波應(yīng)不大于150mV溫升：充電器外殼溫度應(yīng)不大于65℃安規(guī)認(rèn)證297、單元單板

6〕MIDI類型硬件、軟件16和弦、32和弦、40和弦、72和弦功能：FMSynthesizerWaveTable〔ADPCM/PCM〕Built-inSpeakerAMP品牌：Yamaha、OKI307、單元單板

7〕攝像頭CCDChargeCoupledDeviceCMOSImageSensorCMOS工藝317、單元單板

8〕圖像協(xié)處理器JPEGCodecCIS、LCD控制2D、3D圖象引擎MPEG4Codec327、單元單板

9〕系統(tǒng)連接器功能下載軟件充電進(jìn)行出廠測試數(shù)據(jù)功能接附件〔如免提耳機(jī)、充電器等〕接口統(tǒng)一性如GSM的P101、P100平臺(tái)、P500平臺(tái)、P600平臺(tái)充電、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口一致337、單元單板

10〕用戶識(shí)別卡功能用戶的身份識(shí)別及通信加密，可存儲(chǔ)號(hào)碼、短信息等用戶個(gè)人信息。分類制式：GSM－SIM卡、CDMA－UIM卡工作電壓：5V、3V、1.8VPHS采用燒號(hào)方式，因此沒有配備用戶識(shí)別卡，不過后續(xù)會(huì)有接口信號(hào)時(shí)鐘〔SIM_CLK〕、數(shù)據(jù)〔SIM_IO〕、電源〔SIM_VDD〕、復(fù)位〔SIM_RST〕347、單元單板

11〕聲響振動(dòng)麥克風(fēng)〔MIC〕將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的換能器交流阻抗：2.2kΩ@1kHz靈敏度：－44±3dB和－42±3dB頻率響應(yīng)耳機(jī)話筒由麥克風(fēng)和麥克風(fēng)音腔組成聽筒由speaker和speaker音腔組成震動(dòng)馬達(dá)柱形〔BarType〕扁平〔CoinType〕357、單元單板

11〕聲響振動(dòng)受話器〔Receiver〕將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)聲信號(hào)且緊密耦合于人耳的電聲換能器交流阻抗：32Ω±20%@1kHz靈敏度頻率響應(yīng)：100Hz－4kHz揚(yáng)聲器〔Speaker〕與受話器的主要區(qū)別在于功率、頻響范圍、交流阻抗不同交流阻抗靈敏度頻率響應(yīng)：10kHz以上367、單元單板

12〕FLASH分類：NOR和NAND兩大系列作用：程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)特性閃存〔Flash〕RAM〔SRAM、PSRAM、SDRAM〕參數(shù)容量〔NOR：16+2、32+4、64+8、NAND：256+256、512+512等〕閃存的特點(diǎn)：容量大、存取速度快、編程方便、多塊結(jié)構(gòu)377、單元單板

12〕FLASHFlashSRAME2PROM存取速度快快慢掉電后數(shù)據(jù)保存能不能能可否按字節(jié)擦除不能能能存儲(chǔ)容量最大大小利用閃存的多塊〔BANK〕結(jié)構(gòu)或者軟件E2PROM仿真技術(shù)，可以用Flash替代E2PROM。387、單元單板

12〕FLASH兩種方式：編程器〔批量生產(chǎn)〕、在線下載在線下載的兩種情況第一次下載已下載過程序自引導(dǎo)〔BOOT〕程序編程次數(shù)：一般為十萬次循環(huán)397、單元單板

13〕電源時(shí)鐘電源電池：主電池、后備電池〔實(shí)時(shí)時(shí)鐘〕電源管理芯片〔LDO、POWERIC〕時(shí)鐘快時(shí)鐘GSM－13MHz、PHS－19.2MHzCDMA－19.2/19.68/19.8MHz、WCDMA－19.2MHz慢時(shí)鐘〔32.768kHz〕：低功耗、實(shí)時(shí)時(shí)鐘407、單元單板

14〕數(shù)據(jù)線作用：程序下載和數(shù)據(jù)通訊分類：USB數(shù)據(jù)線串口數(shù)據(jù)線速度：USB型支持12Mbps串口支持460800bps41四、原理簡介

1、鍵盤掃描2、充電管理4、音頻子系統(tǒng)3、存儲(chǔ)系統(tǒng)5、DEBUG子系統(tǒng)6、顯示子系統(tǒng)421、鍵盤掃描

開關(guān)機(jī)以ADI430平臺(tái)為例，采用5X5矩陣式鍵盤掃描電路，使用中斷方式進(jìn)行按鍵掃描。另有一個(gè)開機(jī)鍵，連接于ROW0與地之間，并與電源芯片ADP3408連接。當(dāng)此鍵按下時(shí)，ROW0會(huì)變成低電平，導(dǎo)致ADP3408翻開各路LDO，程序開機(jī)運(yùn)行。首先程序檢測ROW0輸入端保持低電平的時(shí)間是否足夠長，如果足夠長那么正常運(yùn)行，否那么會(huì)關(guān)機(jī)。關(guān)機(jī)時(shí)同樣檢測ROW0端電平，進(jìn)行類似處理。這樣實(shí)現(xiàn)了按鍵開關(guān)機(jī)功能。其它平臺(tái)的處理方法沒有太大的差異。431、鍵盤掃描

內(nèi)部邏輯框圖442、充電管理

根本過程對于鋰電池，充電方式主要有涓流充電、恒流充電、恒壓充電和脈沖充電四種方式。對于過放電電池，應(yīng)采用涓流充電以提高電池壽命，充電電流較小，當(dāng)電池電壓上升到3.2V左右，再增加充電電流進(jìn)入恒流充電方式。當(dāng)電池電壓上升到4.2V時(shí)，電量接近充滿，為進(jìn)一步增加電量，此時(shí)進(jìn)入恒壓充電方式，即逐漸減小充電電流，電池電壓緩慢上升，當(dāng)電壓上升到4.35V左右或者充電電流小于30mA左右，可以認(rèn)為電池充滿，結(jié)束充電過程。充電管理方式目前已由硬件充電轉(zhuǎn)化為軟件充電方式。P100平臺(tái)就采用軟充電方式。TI、3G平臺(tái)也根本上是軟充電方式。452、充電管理

典型曲線

463、存儲(chǔ)系統(tǒng)

系統(tǒng)一般均使用flash做為程序存貯器，使用SRAM〔靜態(tài)RAM〕做為隨機(jī)數(shù)據(jù)存貯器。為減小芯片面積，通常中使用的是將flash和SRAM集成一體的二合一芯片，俗稱“combo〞。隨著生產(chǎn)工藝的開展，現(xiàn)在SRAM大有被PSRAM(偽靜態(tài)RAM)替代的趨勢。后者采用SRAM外部接口，內(nèi)部使用DRAM的結(jié)構(gòu)，具有很低的本錢。 flash和SRAM的容量計(jì)算單位通常是Mbit，我們使用的有16+2、32+4、32+8、64+8、64+16及128+32等幾種規(guī)格。 對于flash的訪問是采用指令方式的，我們支持JEDEC和intel兩種最常用的flash系統(tǒng)。通常訪問指令被集成在軟件的文件系統(tǒng)中，使用函數(shù)接口與用戶程序連接。一般只需要更改mID和dID即可訪問不同廠家的flash。以NORFLASH為例

473、存儲(chǔ)系統(tǒng)

為了提高flash的性能，通常flash不僅在內(nèi)部進(jìn)行分塊(block)，而且還分bank。通過分bank可完成所謂的“dualbank〞功能，即可以同時(shí)對兩個(gè)bank進(jìn)行操作，如刪除一個(gè)bank同時(shí)寫入另一個(gè)bank，這種操作極大提高處理速度。我們的通常都支持“dualbank〞功能，因此在選型flash的時(shí)候一定要注意“dualbank〞功能的使用，尤其是兩個(gè)bank的大小是否滿足要求。 以下是一個(gè)32Mflash的不同bank劃分情況；以NORFLASH為例

484、音頻子系統(tǒng)

示意框圖

494、音頻子系統(tǒng)

數(shù)字音頻接口〔DigitalAudioInterface--DAI〕提供了在發(fā)送和接收通道上輸出13比特PCM碼流的能力。GSM04.14中規(guī)定DAI有3種測試模式：語音解碼器測試〔下行〕DAI接口

DSPDOWNLINKTASKSPCMDLBUFFERPCMTOTESTER504、音頻子系統(tǒng)

語音編碼器測試〔上行〕DSPUPLINKTASKSPCMULBUFFERPCMFROMTESTER514、音頻子系統(tǒng)

聲學(xué)設(shè)備測試和A/D&D/ADSPUPLINKTASKSPCMULBUFFERPCMTOTESTERDSPDOWNLINKTASKSPCMFROMTESTERPCMDLBUFFER525、DEBUG子系統(tǒng)

環(huán)境535、DEBUG子系統(tǒng)

JTAG結(jié)構(gòu)545、DEBUG子系統(tǒng)

ETM結(jié)構(gòu)556、顯示子系統(tǒng)

顯示局部與基帶處理器的連接通常有二種方式：串行連接和并行連接。在黑白屏中由于數(shù)據(jù)量小可以采用串行連接，如A100/A100+使用SPI接口；在彩屏中通常采用8/16位并行接口，使用8080接口定義。對于更高速的需求可以使用混合型的數(shù)字RGB接口，如P500。常見的并行接口時(shí)序圖如下：56三、開發(fā)調(diào)試1、根本設(shè)計(jì)流程2、根本設(shè)計(jì)思想3、常用設(shè)計(jì)方法4、EDA工具5、開發(fā)調(diào)試工具6、電路仿真工具571、根本設(shè)計(jì)流程EVB板流程圖示581、根本設(shè)計(jì)流程制作EVB〔EvaluatingBoard〕板的目的新平臺(tái)〔功能驗(yàn)證、性能評估〕靈活性〔調(diào)試方便、器件測試〕典型的EVB板平臺(tái)主板〔GSM/PHS/CDMA/WCDMA〕單元EVB板〔插接子板〕存儲(chǔ)器子板LCD模塊電源子板鍵盤子板等EVB板591、根本設(shè)計(jì)流程電路設(shè)計(jì)依據(jù)方案廠家的參考圖紙EVB的調(diào)試結(jié)果經(jīng)驗(yàn)積累單元單板特點(diǎn)高密度SMD數(shù)?；旌吓c結(jié)構(gòu)密切相關(guān)單元單板602、根本設(shè)計(jì)思想以下的工作在設(shè)計(jì)開始就考慮到：環(huán)境適應(yīng)性EMC性能可測試性可制造性可維修性模塊化和通用化〔重點(diǎn)推廣〕613、常用設(shè)計(jì)方法熱設(shè)計(jì)應(yīng)力設(shè)計(jì)冗余設(shè)計(jì)降額設(shè)計(jì)EMC設(shè)計(jì)平安性設(shè)計(jì)624、EDA工具公司主要使用PADS和Cadence工具軟件原理圖PowerlogicConceptHDLPCB圖PowerpcbAllegro634、EDA工具原理圖例如644、EDA工具PCB圖例如654、開發(fā)調(diào)試工具仿真器類型XDS510〔適用TI平臺(tái)〕Trace32〔適用ADI、CDMA平臺(tái)〕PC4701U、M30620T2〔適用PHS平臺(tái)〕ETM〔適用于WCDMA平臺(tái)〕工作方式斷點(diǎn)跟蹤變量、狀態(tài)觀察665、開發(fā)調(diào)試工具編譯、鏈接軟件〔C、ARM匯編指令集〕下載軟件〔針對Flash存儲(chǔ)器〕仿真軟件Emulator、Simulator調(diào)試跟蹤軟件超級(jí)終端－打印調(diào)試信息Genie－信號(hào)〔軟件〕跟蹤QXDM等676、電路仿真工具Cadence

數(shù)字電路的信號(hào)完整性和時(shí)序完整性仿真Ansoft軟件

Siwave：PCB整板電源完整性和信號(hào)完整性

AnsoftDesigner：用于系統(tǒng)仿真和模擬、射頻電路仿真。

HFSS：三維電磁場仿真68四、基帶測試

1、測試儀器和方法2、ESD測試3、音頻測試4、其它項(xiàng)測試691、測試儀器和方法音頻測試儀〔FTA〕ESD測試儀〔EMC〕穩(wěn)壓電源高精度電壓電流表上下溫箱示波器功能測試軟件等等702、ESD測試ESD的損傷模型人體帶電〔HBM〕、器件帶電〔CDM〕、場感應(yīng)〔FIM〕靜電放電抗擾性試驗(yàn)中采用的標(biāo)準(zhǔn)接觸放電：等級(jí)2試驗(yàn)電壓4kV空氣放電：等級(jí)3試驗(yàn)電壓8kV保護(hù)措施良好接地〔大面積地〕采用E