展讯3G手机电视芯片组及其应用方案分析

展讯展讯 3G 手机电视芯片组及其应用方案分析手机电视芯片组及其应用方案分析 上网日期 2010 年 07 月 19 日 打印版 发送查询 订阅 关键字 关键字 3G 手机电视芯片组 国际三大 3G 标准 CMMB 随着国际三大 3G 标准 TD SCDMA WCDMA 和 CDMA2000 在中国落地 形成了以运营商为核心的巨大产业链 经历一段时间的发展 中国 3G 通讯时代的产业架构初具规模 与此同时 中国手机电视 CMMB 产业也发展迅速 网络建设和产业链的成熟成就了 CMMB 成为世界网络覆盖最大的手机电视网 产业发展初具雏形 2010 年 3 月 中国移动集团宣布将推出 TD SCDMA 和 CMMB 融合发展的商用业务 奠定了具有自主知识产权的最大化发展的 坚实基础 为了支持中国自主知识产权的产业化 展讯通信有限公司 以下简称 展讯公司 全力研发相关产品及解决方案 以 推动中国通讯产业与广播电视产业的飞速发展 时分同步码分多址通讯系统 TD SCDMA 是被国际电信联盟 ITU 颁布为国际标准的中国自主知识产权第三代移动通讯标准 展讯公司于 2004 年开始陆续推出业界首款商用 TD SCDMA GSM GPRS 多模通讯基带芯片 SC8800 等系列芯片 中国移动数字多媒体广播 CMMB 是被中国广电总 局颁布为行业标准的自主知识产权移动多媒体广播标准 展讯公司于 2008 年 5 月推出业界首款 CMMB 标准的手 机电视单芯片 SC6600V 此外 展讯公司在 2009 年世界 3GSM 大会上发布了世界首颗支持 TD SCDMA GSM GPRS HSDPA 的通讯射频芯片 基于展讯的 TD SCDMA 手机基带芯片 SC8800 CMMB 移动多 媒体芯片 SC6600V 和多模通讯射频芯片 QS3200 的 3G 手机电视解决方案 不仅具有全功能 低成本和 Turn Key 方案的优势特点 而且可以开发支持中国自主知识产权标准的产品方案 高集成度 全功能 低功耗通讯多媒体高集成度 全功能 低功耗通讯多媒体 TD SCDMA 移动基带芯片移动基带芯片 目前 支持 TD SCDMA 的 3G 手机解决方案多是采用 5 到 6 颗核心芯片来实现 集成度低 功耗大 产品面积 大等问题已经给终端厂商带了极大困惑 从 TD SCDMA 通讯模块的解决方案来看 很多方案需要采用一颗 TD SCDMA 基带芯片和一颗 TD SCDMA 射频芯片 同时还需要一颗 GSM GPRS 基带芯片和一颗 GSM GPRS 射频 芯片来实现 从多媒体处理模块的解决方案来看 有些方案仍需要增加一颗专用多媒体处理 如 MP3 MP4 的协处 理器芯片才能实现基本的多媒体功能 SC8800 是业界首颗集成了 TD SCDMA 基带处理和 GSM GPRS 基带处理 以及多媒体处理等核心功能模块的一款高集成度芯片 实现了 3G 功能手机解决方案 SC8800 支持 HSDPA TD SCDMA GSM GPRS EDGE 多模基带处理 支持 HSDPA 高速下载功能 SC8800 功能结构如图 1 所示 SC8800 从功能上划分主要包括一个 HSDPA TD SCDMA GSM GPRS EDGE 多 模基带处理单元 一个多媒体处理单元 一个电源管理单元 以及丰富的通用外围接口 包括外部的存储控制器和 显示控制器等 每个功能模块都采用了模块化设计 模块化的设计使得整个芯片具有非常好的可靠性和灵活度 这款芯片的主要特点如下 多模的通讯基带处理 SC8800 芯片支持 HSDPA TD SCDMA GSM GPRS EDGE 标准 在 2G 标准方面 支持四 频 GSM850 EGSM900 DCS1800 PCS1900 和 EGPRS Class12 在 3G 标准方面支持 TD SCDMA 标准 3GPP 版本 5 同时支持三个标准频段 F 频段 1880 1900MHz A 频段 2010 2025MHz 和 E 频段 2320 2370MHz 该通讯模块完全支持中国移动 2G 和 3G 融合的技术规范要求 功能强大的多媒体 SC8800 芯片具有功能强大的多媒体处理能力 内嵌视频处理器进行视频编解码处理 同时 增加了多媒体硬件加速器增强图像处理能力 如支持 MPEG4 播放 25fps 等 音频方面支持多种制式的编解码 如 MP3 AAC AAC 等音乐格式的解码和和弦铃声的处理 能够处理常用音频信源的解码和播放 立体声输出也给 该多媒体处理模块添彩不少 特别是内置 2 百万像素数码相机控制器 可直接连接至数字 CMOS 图像传感器 实现摄像和照相功能 全面的 LCD 屏支持 SC8800 最高支持 WQVGA 的分辨率 400 x240 如 2 0 寸 2 4 寸 2 8 寸 3 0 寸和 3 2 寸等 LCD 屏都支持 并支持双彩屏 而且集成了 LCD 控制器和触摸屏控制器 便于客户选择更加丰富的屏的类 型 定义出更多形式的产品 高性价比的存储器支持 SC8800 内置 Nandflash 控制器和 SDRAM DDR 控制器 支持 NAND booting 支持主 流型号的 NAND SDRAM MCP 对于 NAND FLASH 的供电电压配置灵活 在系统上电前 可以通过 STRAPPING 进行配置 可以配置成 1 8 2 65 2 8 3 0V 在供电方面也设计合理 使用 2 65V 电源给 NAND FLASH 供电 1 8V 电源给 SDRAM 供电 NAND FLASH 与 SDRAM 分别直接与 SC8800 芯片的 NAND 接口和 SDRAM 接口相连 可以根据需要和市场行情 Memory 可以选择最具性价比的 MCP 如 1Gb 512Mb 或者 512b 256Mb 等 丰富灵活的外围接口 SC8800 拥有丰富的外围接口 既能够满足常规必备的外接设备 如 RF 芯片 Memory 芯 片等 也便于外接功能性第三方器件 如蓝牙 GPS WiFi 等 针对常规接口 本芯片设计了内置 USB2 0 SIM USIM 卡接口 JTAG 接口和实时时钟接口等 针对多媒体输入输出接口 音频输出可以采用 PCM 音频接口输出 CMMB 手机电视处理可以采用 LCM IF 接口进行连接 针对扩展 FM 蓝牙 G Sensor 等 第三方功能模块 本芯片提供 UART 接口 SPI 接口 I2C 接口 I2S 接口 GPIO 接口 SDIO 接口 进行数据 的输入输出 芯片设计的架构上再外围接口这一方面进行了详细的考虑 针对未来 3G 技术的发展以及手机可能 扩展的功能进行了详尽的规划 提供的丰富接口也满足日益增加的功能业务的扩展 稳定的电源管理 芯片本身集成了电源管理单元 支持待机 开机等的电源管理功能 此外 本单元不仅可以支 持片内的供电 还可以实现对片外芯片进行供电 从而在某些应用情况下可大幅降低系统功耗 芯片内核电压 1 8V I O 接口电压 1 8 3 3V 超低功耗 高集成度超低功耗 高集成度 TD SCDMA 通讯射频芯片通讯射频芯片 QS3200 是一颗超低功耗 高集成度的 TD SCDMA 通讯射频芯片 可以支持包括 TD SCDMA HSDPA EDGE GPRS GSM 等在内的多种通讯协议标准 由于是单芯片方案 其体积已做到同类 产品中的最小规格 采用展讯 QS3200 的印刷电路板 PCB 总面积可以小于 600 平方毫米 体积小 功耗低 支持多制式的 QS3200 单芯片射频收发器 可极大提高手机的接收 发送和功率放大能力 高集成度 低成本的射频解决方案 展讯 QS3200 是支持双频 TD SCDMA 和四频 EDGE 的单芯片射频收发器 它采用 CMOS 技术生产工艺 产品成本低 芯片经优化适用于低成本的 3G 设计 可满足当今的体积小 低功耗 高性能的手机设计要求 体积最小的 TD SCDMA EDGE 的射频解决方案 展讯 QS3200 采用 9x9 毫米的 QFN64 封装方式 由于是单芯 片方案 因此采用 QS3200 的射频解决方案的 PCB 总面积可小于 600 平方毫米 性能卓越的射频解决方案 展讯 QS3200 支持 HSDPA 和 HSUPA 其射频性能超出 3GPPTS25 102 标准的所有 要求 TD SCDMAHSPA 下的上行 EVM 误差矢量幅度 小于 3 下行 EVM 小于 5 可支持多种外接主控芯片的射频解决方案 展讯 QS3200 可支持包括展讯 SC8800 系列双模基带和其他的 TD SCDMA 基带芯片等产品 QS3200 采用 SPI 控制接口使用 它的 TD SCDMA 系统层支持两个模拟 I Q 以及 LVDS 接口 GSM 系统层支持模拟 I Q 接口 高集成度 全功能高集成度 全功能 CMMB 手机电视核心芯片手机电视核心芯片 目前 支持 CMMB 标准的芯片产品多是信道解调芯片 必须要外配信源解码处理器芯片来完成信源解码 从而才 能真正实现手机电视功能 SC6600V 是业界首颗集成了 CMMB 解调和 H 264 信源解码的高性能 低功耗芯片 它的集成度提高直接带来利益点就是功耗和成本的降低 丰富的外围接口以及灵活的功能选择给这款芯片增添了 增值的空间 扩展了其应用领域 SC6600V 功能结构如图 1 所示 SC6600V 从功能上划分主要包括一个高性能的微处理器 一个 CMMB 解调器 一个视音频解码器 一个电源管理单元 以及丰富的通用外围接口 包括外部的存储控制器和显示控制器等 每个 功能模块都采用了模块化设计 模块化的设计使得整个芯片具有非常好的可靠性和灵活度 这款芯片的主要特点 如下 丰富的外围接口 SC6600V 的输入信号支持是从 Tuner 接收下来的中频信号 也可以是经过 CMMB 信道解调之 后的 MFS 流 因此 SC6600V 除了可以支持中频输入信号之外 还可以支持外配主流 CMMB 解调器 提供了灵 活的输入接口 在视频输出方面 支持解码后的视频 YUV 标准输出 并且可以直接输出到 LCD 显示屏进行显示 同时也支持旁路视频解码器而直接输出 MFS 流 这两种选择可依据应用方案的不同而定 音频输出支持 I2S 接口 也可通过 SPI 输出到主控芯片 此外 还有很多丰富的外围接口可为产品应用方案的扩展提供便利 灵活的信道解调 信道解调模块完全支持 CMMB 标准的信号传输和复用规范 将中频信号解调为 MFS 流输出到 其他模块 在标准频率范围内 实现了移动多媒体广播系统广播信道物理层各功能模块 完成了移动多媒体广播 信道物理层传输信号的帧结构 信道编码 调制技术以及传输指示信息 可以实现支持多种信道编码和调制方式 用以满足不同业务 不同传输环境对信号质量的不同要求 多标准信源解码 信源解码模块支持 H 264 视频解码标准以及多种通行的音频解码标准 如 MPEG1 audio layer 1 2 MP3 AAC LC 和 AAC LP 等 采样率最高可达到 48KHz 解码速率最高可达 320kbps 同时支持双声道 并且完全可以通过更新固件来实现对新增标准的支持 全功能视频后处理 显示图像可以支持 WQVGA QVGA CIF 以及 QCIF 等 并且可以实现对解码视频进行缩 放功能以适配不同的显示屏幕 这样就从硬件上支持了芯片对终端产品显示屏幕大小的自适应 扩展了产品应用 的范围 支持三层逻辑层 背景层 图像层和视频层 针对图像抖动和色彩纠正都采取了相应的技术手段 稳定的电源管理 芯片本身集成了电源管理单元 支持待机 开机等的电源管理功能 此外 本单元不仅可以支 持片内的供电 还可以实现对片外芯片进行供电 从而在某些应用情况下可大幅降低系统功耗 芯片内核电压 1 8V I O 接口电压 1 8 3 3V 全功能 高集成度 低成本全功能 高集成度 低成本 3G 手机电视解决方案手机电视解决方案 TD SCDMA 产业在中国移动的大力推动下逐渐成熟 而 TD SCDMA 终端成为产业发展的重要支撑点 各种形式 的终端应运而生 如上网本 无线固话 数据卡 智能机和功能手机等 其中能够发展终端用户同时又能够很好 的推动 TD SCDMA 业务的终端非功能手机莫属 一方面低成本的优势可以被广大消费者接受 另一方面目前大 量 TD SCDMA 的业务也能被集成在功能手机上 便于运营商发展 3G 业务 在诸多功能手机的方案中 展讯公司 的手机方案以绝对优势获得市场的认可 展讯公司拥有 TD SCDMA 的通讯射频芯片 QS3200 和基带芯片 SC8800 以及 CMMB 手机电视解调解码芯片 SC6600V 三颗芯片再搭配简单的周边器件就可以实现完整的 TD SCDMA 多媒体手机电视解决方案 核心芯片集成度高 周边器件少 功耗低 成本高 功能全等诸多优势成就 了该方案的大力推广 方案主要特点如下 方案集成度高 设计简洁 基于 SC8800 QS3200 和 SC6600V 的设计方案框图如下图 仅三颗主芯片就实现了 TD SCDMA 多媒体功能手机电视方案 方案公司硬件设计方便 软件平台稳定完善 为了缩短客户的设计时间 增强其产品开发能力 本方案提供一套完善的驱动程序和应用软 件的通用接口 能够提供快速有效的客户软件设计 同时考虑了产品差异化设计的通用接口和优化空间 对于上 层业务功能的拓展和软件的优化提供了灵活的平台基础 底层软件灵活而稳定 固件程序开发中考虑到了产品的可扩展性 如音频解码可以通过更新固件来完成对新标准 的支持 还有传输层可以通过更新固件来更换或者增加条件接收 CA 模块等 模块驱动程序开发完善 从外围接 口到基带处理以及信道解调 从视频解码到音频解码 从图形处理到第三方硬件功能模块的集成 都具有稳定而 完善的驱动程序 这将作为芯片软件库提供给用户 但是 由于底层软件的开发与客户差异化设计是透明的 因 此底层软件不具备用户可开发性 应用软件扩展性能强大 基于实时操作系统的展讯 Mocro 平台 展讯 Mocro 平台以展讯多模通信芯片为核心 整 合了通信软件 应用软件 参考设计 开发板 开发工具和技术支持的一站式完整解决方案 基于 MocorTM 平 台 可帮助客户在追求产品差异化的同时极大的缩短产品的上市时间 在应用软件方面采用标准化和模块化相结 合的设计思想 使得新