新编GSM手机原理

手机框图接收解调均衡信道分离解密信道编码话音译码发射VCO基准时钟CPU中央处理器SIM卡接口调制TDMA帧形成显示加密键盘码速适配器信道编码话音编码D/A合路器频率合成器A/D存储器数字接口听筒话筒射频部分逻辑/音频部分对手机的理解从框图知手机是由射频（RF）部分和逻辑/音频（BB）组成也可理解为具有无线通话业务可移动的掌上微型个人电脑从而理解手机时，我们就可结合电脑和射频的一些知识微电脑-电源-CPU-存储器附件(LCD,键盘等)RFIRF++逻辑/音频部分DCT3BBClockDiagram简要介绍BB部分专用IC功能（重点）MAD2内部结构(1)ARMCOREBUSCSYSTEMLOGICMCUIFDSPIFUIFPUPSIMIFCTSIMFICODERACCIFSCULEADCOREAPIDSPRAMPERIPHERIALSDSPMCUDSPTESTIFJTAGJTAGMAD2ICECRUSHERMAD(D300):数字信号处理；整机管理；系统控制。ASIC专用集成电路,控制MCU与DSP之间的通讯DSP数字信号处理器，控制接口和语音编码/解码MCU主控制单元处理器包括射频部分的控制,液晶显示驱动.通信控制,键盘扫描,确定GSM系统对本用户是否有使用本系统的权利；监视信号场强；本机充电监视；控制整机供电的开关状态；外部设备的接入监视；电池电压使用监视；以及对其它集成电路的指令控制与相互之间的数据传送；对音频模块送来的PCM编码进行RPE－LTP编码；信道编码；交织；加密；接收通道的自适应均衡；信道分离；解密；信道解码和语音解码等一系列的数字信号处理MAD2内部结构(2)DSP:DigitalSignalProcessorDSPperipherals:DSP的外围电路LEADcore:LowpowerEnhancedArchitectureDSPDSPRAMJTAGAPIMCU:MainControlUnitARMcore:AdvancedRSICMachine(RSIC—ReducedInstructionSetComputer)JTAGIcecrusherSystemLogicMCUIF:PUP:UIF:UserInterfaceSIMIF:SIMInterfaceCTST:Clock,Timing,Sleep,InterruptcontrolUnitDSPIF:CoderMFI:ModulatorandFilterInterfaceACCIF:AutobandingSCU:SynthesizerControlUnitMAD2主要信号RF部分：SDATA:PLL数据线SCLK:PLL时钟线SENA:PLL使能线HAGAR-RESET:HAGAR的复位信号TXP:发射功率控制信号（数字的，216HZ）COBBA信号：COBBAIF(3:0):COBBACSX,COBBADATA,COBBACLKCOBBA-RESETI/Odata:COBBAIdata,COBBAQdata—I/Q采样信号双向传输线PCM(4:0):PCMRXDATA,PCMTXDATA,PCMSCLK,PCMDCLKCCONT信号：CCONTCSX:CCONT片选信号CNTVR（4：0）：CCONT稳压器控制信号CHARGE-CONTROL:充电控制信号SLEEP-CLOCK:睡眠时钟输入PURX:开机复位信号CCONTINT:CCONT中断请求信号CCUT:充电完成信号CHARLIM:充电门限监测CARDDET:SIM卡识别信号MAD2主要信号BUS线：MBUSFBUS(1:0）：FBUS-TX,FBUS-RXMemory线：MCUAD(21:0):地址线MCUDA(15:0)：数据线MEMC(9:0):控制线POWERONX:S419开机线控制HEADDET:HEADSET监测信号HOOKDET：头戴式耳机开关监测信号MAD2工作条件MAD工作需要三个条件：工作电压、复位信号、工作时钟MAD电压是由CCONT提供的1.9V的Vcore和2.8V的VBB电压供给的MAD的复位方式有CCONT提供的PURX信号，软件复位和watchdog复位。PURX可以复位MAD，但是一旦被释放，将系统时钟同步。软件复位和watchdog复位是由软件控制的。MAD的时钟电路如下：MAD内部大多数时钟都是13MHZ的正弦波，它是由CCONT提供的32KHZ睡眠时钟和26MHZ晶振产生的13MHZ提供的。经过两个PLL后供给LEAD和ARM.LEAD最大频率为78MHZ，ARM最大频率为26MHZ。ARMcore：为了处理所有的HSCSD（HighSpeedCircuitSwitchData)数据，ARM运行最大时钟由13MHZ提高到26MHZ，这就意味着需要增加一模拟的PLL电路。ARM也会保留较低的频率，26M,13M,6.5M交替使用。一般来说，开机运行时的频率为13M，经过一段时间（10微秒）后会变成26M。ARM通过BUSC与SystemLogic和外部的memoryUnit连接。BusC允许ARM以不同的数据带宽连接外围设备。LEADmegamodule:LEAD的导入是由APIRAM完成的。在DSP复位信号释放之前，MCU将导入码载入到APIRAM，此操作是由DSPBootROM完成的。API和ARM,LEAD同时使用RAMspace.API集成在LEAD中，是所有处理器核心的控制中心。ARM和LEAD可以同时接入API，最大接入速度受DSP时钟限制。写程序开机条件(重点:不开机需检测的)工作电压：VBAT,VBG,VRef,VBB,Vcore,Vcobba/VANAVFlash1,VPP正常工作时钟：Sleepclk=32.8KHZSysclk=26MHZ/38.4MHZBSI信号线：偏压和导通正常；电池类型识别信号，当写程序时用于写程序初始化系统接口MBUS,FBUS(TX&RX)或USB导通良好开机过程开机流程：按下电源键，将使电源模块CCONT的E4脚由高电平变为低电平，此触发信号使CCONT的稳压器打开，输出逻辑电源(VBB)。同时，MAD的F2脚（ROW1）通过一个隔离二极管从高电平变为低电平，该信号使MAD检测符合整机运行程序数据后，MAD输出VCXOPwr信号给CCONT，启动CCONT内的基准频率时钟电源VXO，CCONT从H5脚输出VXO向26MHz晶振电路供电，G502工作得到26MHz经HAGAR分频得到主时钟13MHz信号，再将它送到MAD(RFC)，MAD得到13MHz信号后，送出另外一些复位信号和时钟给数字语音处理、逻辑射频接口及语音编译码电路，同时调出存储器内的开机程序数据，送到CCONT内，经D/A转换成模拟控制信号，使CCONT维持输出各项电压，实现开机。手机的开机和关机方式•手机可以通过以下方式开机:1.按下开关键开机(s419)这时一个PWRONX中断信号会从开关送到CCONT,从而启动开机程序.当电源开关按下，PWRONX信号将会变成低电平,这时CCONT会象通过充电器开机一样打开CCONT数字部份和VCXO.如果64毫秒延迟过后PWRONX是低电平,PURX复位信号将被释放,此时SLEEPX由MAD控制.如果64毫秒后PWRONX不是低电平,PURX将不会被释放,CCONT将进入关机程序(数字部份送关机信号给模拟部份)。2.连接充电器开机手机通过检测VCHAR电压检测到充电器后启动开机程序.当手机联上充电器且电池电压超过3.0伏时,手机会立刻打开数字电压,当工作电压稳定后(电压打开后50微秒)CCONT的数字单元的复位信号将被释放,VCXO的工作电压也被打开,CCONT数字部份的计数器将使MAD保持复位状态62毫秒(PURX)以保证由VCXO提供的时钟信号足够稳定。经过62毫秒延迟后MAD复位信号被释放,此时VCXO将由MAD控制(SLEEPX).3.电池中断智能电池具有给手机上电的功能,当电池通过BTEMP引脚给CCONT一个短的电压脉冲(10毫秒)时,CCONT将被击活而启动开机程序。4.RTC(realtimeclock)中断如果手机关机时已被设定了闹钟功能,则到所设定时间时手机的实时时钟会产生一个中断信号,这个RTC中断信号连接到PWRONX,它和按下开关键一样会给CCONT一个开机信号从而启动开机程序.5.写Flash开机一个完整的写FLASH的实现过程1、供电；2、检测MBUS线（数据总线）的状态，将MBUS线置低，FLASH下载登录码；3、MCU使FBUS－TX线（写数据传送）(下简写为FTX)置低；4、PROMMER使MBUS三次为低，使MAD初始化；5、PROMMER发信息给MCU，当FTX为高时，MAD的RAM从PROMMER下载第二登录码；6、FTX为低时，MCU执行第二登录码；7、MCU读FLASH的鉴定码并将其存到MAD的RAM；8、PROMMER在FTX下降沿发虚拟字节给MCU，MCU使FTX置为高；9、MCU开始外部RAM的测试；10、在FTX上升沿时，PROMMER发虚拟字节给MCU，如果外部RAMOK的话，MCU使FTX为低；11、在下降沿时PROMMER发虚拟字节给MCU，MCU使FTX为高；12、FTX为高后，MCU发结构数字(包括系统类型、FLASH类型)给PROMMER；13、PROMMER发真正的下载程序给MCU，MCU将程序存到SRAM；14、MCU要求PROMMER提供VPP，PROMMER擦写FLASH；15、擦写完后，MCU发写完信息给PROMMER，PROMMER发记忆程序给MCU；16、MCU将FTX置为低，再置为高；17、写程序开始；18、程序写到MAD的RAM，再通过RAM的引导存到FLASH。手机关机的几种方式：按开关键(s419)电池电压过低移走充电器(在可激活式关断下)MAD2其他功能键盘部分：ROW(5:0):键盘行线的I/O线，其中，ROW(0)还是LCD并行驱动数据线；ROW(4)还是LCD并行驱动选择控制线；ROW(5)还是LCD串行驱动控制线/数据显示线；并行LCD驱动读/写选择线。COL(4:0):键盘列线I/O数据线COL(4:0)常0，ROW(5:0)常1。当有一个键按下时，其对应的ROW线变成低电平，经过相应的ROW线送给MAD，MAD根据ROW,COL的状态利用键盘扫描程序定位，确定是哪个键，然后通过ROW(5)线送到LCD，在LCD上显示。MAD2其他功能MAD2其他功能MAD2其他功能CCONT结构CCONT主要信号（重点）VR1—VR7:RF线性稳压器输出Vref：参考电压V2v:VcoreVBBV5V:VCPVR7base:VR7的基极电压V5V-2:VSRAM稳定VCP的作用PURX:MAD的开机复位信号CCONINT:CCONT的中断请求信号SLEEPCLK:睡眠时钟输出CNTVR(4:0):线性稳压器控制信号POWERONX:电源开机控制SLEEPCLK:睡眠时钟输出CNTVR(4:0):线性稳压器控制信号POWERONX:电源开机控制EAD：外部附件检测Icharg:充电电流检测Vcharg:充电电压检测BSI：电池类型检测BETMP:电池温度检测CARDDET:SIM卡检测信号SIMIF(4:0):SIM卡接口CCONT的功能（重点）7个2.8V线性稳压器位RF部分供电（VR1---VR7)基带稳压器为基带部分供电(VBB)V2V线性MAD核心电压稳压器(Vcore)PWM充电控制Watchdog关机SIM卡接口+5V开关模式稳压器(VCP)1.5V参考电压(Vref)8-channelA/D转换32K睡眠时钟充电检测电池电压检测实时时钟