基带基础知识培训

硬件基带知识介绍1一、概述1、平台介绍2、方案介绍3、硬件总体框图21、平台介绍公司开发平台非常完备，分别是PHS、GSM、CDMA、WCDMA。自研PDA产品即将上市。TD-SCDMA也在预研中。固定台产品线也于年初成立。32、方案介绍GSM局部主要由TI方案和ADI方案，其中ADI方案比较成熟。CDMA局部主要为QUALCOMM方案。PHS局部主要为OKI方案和KYOCERA方案。WCDMA局部主要是QUALCOMM方案，ADI方案还在预研中。PDA目前主要是INTEL方案。43、硬件总体框图下载口行列扫描前端开关XP222A功放08122B功放控制AD8315VCO0897/1747G零中频收发器AD6523压控振荡器D136008122B锁相环AD652408122B晶振13M模拟基带AD6521基带处理器AD6522电池ID电池温度电池电压耳机检测MICRECEIVER键盘板双色灯键盘背光LCD背光振动马达霍尔开关SIM卡MIDIFLASHSPEAKER65K彩屏系统连接器射频基带ADI430平台53、硬件总体框图QALCOMMMSM6250平台6二、基带硬件组成1、基带套片构成2、基带套片浏览3、套片功能介绍4、基带结构框图5、射频接口6、关键技术简介7、单元单板71、基带套片构成基带套片主要由数字处理、模拟转换、电源管理三局部组成。多芯片：数字基带芯片、模拟基带芯片、电源芯片双芯片数模混合芯片、电源芯片。数字基带芯片、模电混合芯片。单芯片82、基带套片浏览ADI方案92、基带套片浏览QUALLCOM方案103、套片功能简介

1〕模拟基带芯片主要完成IQ信号、语音信号及其它局部信号的调制解调、AD/DA转换及滤波处理等。IQ信号局部其它辅助信号局部语音信号局部113、套片功能简介

2〕数字基带芯片一般集ARM和单个或多个DSP于一体，并包含MMI、背光、大量GPIO、USC、JTAG及与模拟基带芯片和射频局部的接口等。主要完成数据处理、功能控制、多媒体应用等

123、套片功能简介

3〕电源芯片供电：为提供各路电源。内部有很多LDO及开关电源，将变化的电池电压转化为恒定的输出电压。 充电：提供充电功能，支持锂电池、镍氢电池。具有涓流充电、恒流/恒压及脉冲充电方式，留有外部接口可进行充电电流值的调整。

134、基带结构框图GSM局部为例模拟基带数字基带语音AD/DA射频AD/DAGMSK调制器解调器均衡器协议栈&MMI局部Layer1协议GSMVocoder信道编解码器交织/解交织加密/解密Burst形成天线射频收&发SIM卡数据接口键盘RAMFLASHLCD显示蜂鸣器背光电源管理MICReceiverMMC卡摄像头144、基带结构框图CDMA5105平台155、射频接口电源时钟IQ信号AFC、AGC其他控制信号166、关键技术简介语音编解码目的：在提供可接受话音质量的同时，尽可能降低数据率技术波形编码：优良的话音质量24k-32kbps声源编码：高效压缩性400bps混合编码：8k-16kbps编码方式：GSM－RPE-LTPCDMA－QCELP/EVRCPHS－ADPCM算法实现：DSP、声码器〔Vocoder〕176、关键技术简介信道编解码目的

改善传输过程中由噪声和干扰造成的误差，提高系统可靠性技术分组码/卷积码；线性码/非线性码；二进制码/多进制码Viterbi译码交织/解交织：比特交织技术分散成群误差趋于随机分布，改善了码组误码率的性能，降低了对编码的总设计要求186、关键技术简介

基带调制目的使信号特性与信道特性相匹配技术要求满足频谱特性抗干扰抗衰落〔包络恒定〕方式GMSK〔GSM〕、PSK〔CDMA〕、QPSK〔PHS〕196、关键技术简介

自适应均衡目的解决由多径衰落引起的时延扩展造成的高速传输时码元间的干扰性技术Viterbi算法〔用于接收数据〕其它抗衰落技术分集/合并跳频207、单元单板

1〕单板双板结构包含键盘板和主板两局部，单板结构那么键盘局部位于主板上。主板正面：217、单元单板

1〕单板主板反面：227、单元单板

1〕单板键盘板正面：237、单元单板

1〕单板键盘板反面：247、单元单板

2〕FPCFPC一般包括LCDFPC、SKFPC、SHIEDINGFPC等LCDFPC例如：257、单元单板

3〕LCD模块分类黑白、灰度、彩色主动、被动反射式、半透式、透射式主要指标视角反响速度功耗267、单元单板

3〕LCD模块构成玻璃、IC、FPC、背光、导光板、支架

工作机制液态分子晶体在电压作用下发生排列变化液晶层能够使光线发生扭转滤色片产生各种色彩277、单元单板

3〕LCD模块ColorSTN〔ColorSuperTwistedNematic〕价格较低、色彩丰富、工艺成熟TFT〔ThinFilmTransistorLCD〕响应速度快、色彩鲜艳、高清晰度、技术含量高OLED〔OrganicLightEmittingDiode〕自发光、宽视角、高亮度、色彩多样、快速响应、低功耗287、单元单板

5〕充电器充电器分类座充旅充〔线性、开关〕技术要求对过冲、过载、过压、短路必需做保护动作纹波：充电器稳定输出后在带宽20M内纹波应不大于150mV温升：充电器外壳温度应不大于65℃安规认证297、单元单板

6〕MIDI类型硬件、软件16和弦、32和弦、40和弦、72和弦功能：FMSynthesizerWaveTable〔ADPCM/PCM〕Built-inSpeakerAMP品牌：Yamaha、OKI307、单元单板

7〕摄像头CCDChargeCoupledDeviceCMOSImageSensorCMOS工艺317、单元单板

8〕图像协处理器JPEGCodecCIS、LCD控制2D、3D图象引擎MPEG4Codec327、单元单板

9〕系统连接器功能下载软件充电进行出厂测试数据功能接附件〔如免提耳机、充电器等〕接口统一性如GSM的P101、P100平台、P500平台、P600平台充电、数据业务接口一致337、单元单板

10〕用户识别卡功能用户的身份识别及通信加密，可存储号码、短信息等用户个人信息。分类制式：GSM－SIM卡、CDMA－UIM卡工作电压：5V、3V、1.8VPHS采用烧号方式，因此没有配备用户识别卡，不过后续会有接口信号时钟〔SIM_CLK〕、数据〔SIM_IO〕、电源〔SIM_VDD〕、复位〔SIM_RST〕347、单元单板

11〕声响振动麦克风〔MIC〕将声信号转变成电信号的换能器交流阻抗：2.2kΩ@1kHz灵敏度：－44±3dB和－42±3dB频率响应耳机话筒由麦克风和麦克风音腔组成听筒由speaker和speaker音腔组成震动马达柱形〔BarType〕扁平〔CoinType〕357、单元单板

11〕声响振动受话器〔Receiver〕将电信号转换成相应声信号且紧密耦合于人耳的电声换能器交流阻抗：32Ω±20%@1kHz灵敏度频率响应：100Hz－4kHz扬声器〔Speaker〕与受话器的主要区别在于功率、频响范围、交流阻抗不同交流阻抗灵敏度频率响应：10kHz以上367、单元单板

12〕FLASH分类：NOR和NAND两大系列作用：程序/数据存储特性闪存〔Flash〕RAM〔SRAM、PSRAM、SDRAM〕参数容量〔NOR：16+2、32+4、64+8、NAND：256+256、512+512等〕闪存的特点：容量大、存取速度快、编程方便、多块结构377、单元单板

12〕FLASHFlashSRAME2PROM存取速度快快慢掉电后数据保存能不能能可否按字节擦除不能能能存储容量最大大小利用闪存的多块〔BANK〕结构或者软件E2PROM仿真技术，可以用Flash替代E2PROM。387、单元单板

12〕FLASH两种方式：编程器〔批量生产〕、在线下载在线下载的两种情况第一次下载已下载过程序自引导〔BOOT〕程序编程次数：一般为十万次循环397、单元单板

13〕电源时钟电源电池：主电池、后备电池〔实时时钟〕电源管理芯片〔LDO、POWERIC〕时钟快时钟GSM－13MHz、PHS－19.2MHzCDMA－19.2/19.68/19.8MHz、WCDMA－19.2MHz慢时钟〔32.768kHz〕：低功耗、实时时钟407、单元单板

14〕数据线作用：程序下载和数据通讯分类：USB数据线串口数据线速度：USB型支持12Mbps串口支持460800bps41四、原理简介

1、键盘扫描2、充电管理4、音频子系统3、存储系统5、DEBUG子系统6、显示子系统421、键盘扫描

开关机以ADI430平台为例，采用5X5矩阵式键盘扫描电路，使用中断方式进行按键扫描。另有一个开机键，连接于ROW0与地之间，并与电源芯片ADP3408连接。当此键按下时，ROW0会变成低电平，导致ADP3408翻开各路LDO，程序开机运行。首先程序检测ROW0输入端保持低电平的时间是否足够长，如果足够长那么正常运行，否那么会关机。关机时同样检测ROW0端电平，进行类似处理。这样实现了按键开关机功能。其它平台的处理方法没有太大的差异。431、键盘扫描

内部逻辑框图442、充电管理

根本过程对于锂电池，充电方式主要有涓流充电、恒流充电、恒压充电和脉冲充电四种方式。对于过放电电池，应采用涓流充电以提高电池寿命，充电电流较小，当电池电压上升到3.2V左右，再增加充电电流进入恒流充电方式。当电池电压上升到4.2V时，电量接近充满，为进一步增加电量，此时进入恒压充电方式，即逐渐减小充电电流，电池电压缓慢上升，当电压上升到4.35V左右或者充电电流小于30mA左右，可以认为电池充满，结束充电过程。充电管理方式目前已由硬件充电转化为软件充电方式。P100平台就采用软充电方式。TI、3G平台也根本上是软充电方式。452、充电管理

典型曲线

463、存储系统

系统一般均使用flash做为程序存贮器，使用SRAM〔静态RAM〕做为随机数据存贮器。为减小芯片面积，通常中使用的是将flash和SRAM集成一体的二合一芯片，俗称“combo〞。随着生产工艺的开展，现在SRAM大有被PSRAM(伪静态RAM)替代的趋势。后者采用SRAM外部接口，内部使用DRAM的结构，具有很低的本钱。 flash和SRAM的容量计算单位通常是Mbit，我们使用的有16+2、32+4、32+8、64+8、64+16及128+32等几种规格。 对于flash的访问是采用指令方式的，我们支持JEDEC和intel两种最常用的flash系统。通常访问指令被集成在软件的文件系统中，使用函数接口与用户程序连接。一般只需要更改mID和dID即可访问不同厂家的flash。以NORFLASH为例

473、存储系统

为了提高flash的性能，通常flash不仅在内部进行分块(block)，而且还分bank。通过分bank可完成所谓的“dualbank〞功能，即可以同时对两个bank进行操作，如删除一个bank同时写入另一个bank，这种操作极大提高处理速度。我们的通常都支持“dualbank〞功能，因此在选型flash的时候一定要注意“dualbank〞功能的使用，尤其是两个bank的大小是否满足要求。 以下是一个32Mflash的不同bank划分情况；以NORFLASH为例

484、音频子系统

示意框图

494、音频子系统

数字音频接口〔DigitalAudioInterface--DAI〕提供了在发送和接收通道上输出13比特PCM码流的能力。GSM04.14中规定DAI有3种测试模式：语音解码器测试〔下行〕DAI接口

DSPDOWNLINKTASKSPCMDLBUFFERPCMTOTESTER504、音频子系统

语音编码器测试〔上行〕DSPUPLINKTASKSPCMULBUFFERPCMFROMTESTER514、音频子系统

声学设备测试和A/D&D/ADSPUPLINKTASKSPCMULBUFFERPCMTOTESTERDSPDOWNLINKTASKSPCMFROMTESTERPCMDLBUFFER525、DEBUG子系统

环境535、DEBUG子系统

JTAG结构545、DEBUG子系统

ETM结构556、显示子系统

显示局部与基带处理器的连接通常有二种方式：串行连接和并行连接。在黑白屏中由于数据量小可以采用串行连接，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接口定义。对于更高速的需求可以使用混合型的数字RGB接口，如P500。常见的并行接口时序图如下：56三、开发调试1、根本设计流程2、根本设计思想3、常用设计方法4、EDA工具5、开发调试工具6、电路仿真工具571、根本设计流程EVB板流程图示581、根本设计流程制作EVB〔EvaluatingBoard〕板的目的新平台〔功能验证、性能评估〕灵活性〔调试方便、器件测试〕典型的EVB板平台主板〔GSM/PHS/CDMA/WCDMA〕单元EVB板〔插接子板〕存储器子板LCD模块电源子板键盘子板等EVB板591、根本设计流程电路设计依据方案厂家的参考图纸EVB的调试结果经验积累单元单板特点高密度SMD数模混合与结构密切相关单元单板602、根本设计思想以下的工作在设计开始就考虑到：环境适应性EMC性能可测试性可制造性可维修性模块化和通用化〔重点推广〕613、常用设计方法热设计应力设计冗余设计降额设计EMC设计平安性设计624、EDA工具公司主要使用PADS和Cadence工具软件原理图PowerlogicConceptHDLPCB图PowerpcbAllegro634、EDA工具原理图例如644、EDA工具PCB图例如654、开发调试工具仿真器类型XDS510〔适用TI平台〕Trace32〔适用ADI、CDMA平台〕PC4701U、M30620T2〔适用PHS平台〕ETM〔适用于WCDMA平台〕工作方式断点跟踪变量、状态观察665、开发调试工具编译、链接软件〔C、ARM汇编指令集〕下载软件〔针对Flash存储器〕仿真软件Emulator、Simulator调试跟踪软件超级终端－打印调试信息Genie－信号〔软件〕跟踪QXDM等676、电路仿真工具Cadence

数字电路的信号完整性和时序完整性仿真Ansoft软件

Siwave：PCB整板电源完整性和信号完整性

AnsoftDesigner：用于系统仿真和模拟、射频电路仿真。

HFSS：三维电磁场仿真68四、基带测试

1、测试仪器和方法2、ESD测试3、音频测试4、其它项测试691、测试仪器和方法音频测试仪〔FTA〕ESD测试仪〔EMC〕稳压电源高精度电压电流表上下温箱示波器功能测试软件等等702、ESD测试ESD的损伤模型人体带电〔HBM〕、器件带电〔CDM〕、场感应〔FIM〕静电放电抗扰性试验中采用的标准接触放电：等级2试验电压4kV空气放电：等级3试验电压8kV保护措施良好接地〔大面积地〕采用E