AP和CP的介绍

经过一段时间的蓄势，TD终于开始要开花结果了，近几个月销量开始迅猛上升，以致卖到芯片缺货，需要追着台积电下单。据说明年一月份迎来小高峰销量可能达到今年全年总额。又传中移动明年的规划目标是要发展3000万TD用户。TD芯片争霸的大戏明年要开演了。据说今年的出货，T3G占50%左右，联发科＋联芯占40%，展讯通过无线固化也斩获不少。不过今年只是热身。

展讯，GSM上能跟联发科掰掰手腕的。比较有希望做大的公司。联芯，大唐分出来的。有点像高通。目前主要是给联发科提供协议栈，据说在开发自己的芯片。重邮，实力相对弱。

T3G，原来大唐占有股份，现在是ST-Ericsson（意法半导体和爱立信合资）全资拥有，后台硬。高通，超级大鄂，据传通过收购傲世通，明年推出TD芯片。联发科，通过山寨几年时间成为大鳄之一。通过收购ADI手机芯片部门（原来跟大唐合作）进入TD市场。因为WCDMA授权的限制，联发科在3G要搞山寨的话，只能寄希望于TD了。晨星Mstar 通过收购杰脉通信进入TD市场。凯明倒闭后，原高管建立两家公司苏州傲世通和上海杰脉通信。

Marvell 华人创办的美国半导体公司，收购了Intel的XScale，实力雄厚。已经宣布推出TD单芯片。

1 手机的硬件实现方式

1.1 三种硬件方案

手机的硬件实现方式主要有3种：

* 只用基带芯片，通常称作feature phone。

* 基带芯片加协处理器（CP，通常是多媒体加速器）。这类产品以MTK方案为典型代表，MTK全系列的产品基本上都属于这样的方案，展讯等其他公司也在推类似的产品。这是增强了多媒体功能的feature phone。

注：协处理器(coprocessor)：用来通过处理主cpu的一些工作负荷来使操作提速的辅助处理器。

* 基带芯片+应用处理器（AP：应用处理器），也就是通常说的智能手机（smart phone）。

有的方案将应用处理器和基带处理器做到一颗芯片里面，例如高通的MSM7200A。它有一个ARM11核（应用处理器）和一个ARM9核（基带处理器），两者通过共享内存通信。当然，智能手机也可以使用增强影音处理能力的协处理器。

1.2 智能手机

在智能手机中，手机功能的实现以应用处理器（AP）为主，基带芯片提供通信功能。可以把AP看作计算机，把基带芯片看作AP的无线modem。这个无线 modem通过AT接口（相当于计算机和调制解调器之间的接口，但各厂家都有扩展命令）提供通话、短消息、上网、UIM卡等功能。

2 AP软件概述

2.1 什么是AP软件

本文提到的“AP软件”是指应用处理器（AP）上所运行软件的总和，本文也将其称作手机软件或智能手机软件。如果把手机看作一台电脑，手机软件就相当于电脑上的操作系统与所有常用软件的集合。

3 再说智能手机

智能手机和Feature Phone究竟有什么区别？其实，Feature Phone可以实现智能手机的大多数功能。两者最本质的区别就是不同的出发点。Feature Phone是在不断扩充应用功能的无线通信终端（行业术语叫移动台），而智能手机是增加了无线通信功能的手持式电脑。

Feature Phone的软件基本上都运行在CPU的特权模式，在PC程序员看来，Feature Phone的软件就是一个做了UI的宏内核。而智能手机的软件体系基本上照搬了PC的软件体系，将内核、驱动（可以编入内核，也可以独立）和应用分开。

下面以海思K3平台参考设计进行介绍：

3.1 AP 模块

AP（Application Processor）模块是指以Hi3611 为核心的处理器模块。Hi3611 内部集成应用处理器模块（AP）和电源管理模块（PMU）。AP 模块搭配存储单元（NAND+DDR）以及LCD（Liquid Crystal Display）、cmera、Bluetooth、WiFi、GPS（Global Position System）等外设模块，实现丰富的多媒体和短距离无线业务。PMU 一方面为整个系统的各个模块单元提供供电，另一方面提供Audio Codec、USB PHY、HKADC、Clock 等功能。

3.2 存储器模块

应用子系统的存储器单元主要提供程序存储和运行空间，以及资料数据的存储空间，这些功能由SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）和NAND Flash实现。

参考设计选取的存储器件型号是：Micron 公司的MT29C2G24MAKJAJC-75。这款芯片是16bit 位宽NAND Flash（2Gbit）+16bit 位宽Mobile DDR SDRAM（1Gbit）的MCP芯片，单电压（1.8V）供电，BGA 封装。其中Mobile DDR（Double Data Rate）支持局部自刷新、温度补偿和DPD（Deep Power Down）等省电模式。

在 Hi4731 中，MT29C2G24MAKJAJC-75 的DDR SDRAM 最高工作频率可以达到120MHz。

3.3 LCD 显示模块

LCM（LCD Module）为该产品多媒体应用的重要外设之一，是手机主要的人机界面，用于显示操作界面和其他各种图象。Hi4731 参考设计的LCD 模组兼容Wistron 公司的T28QT7410、友达光电的H283VL01 V0、TPO 的TD028TTEC1。其中，T28QT7410 是一款2.8 QVGA（240%320）LCD 模组，而H283VL01 V0 和TD028TTEC1 是2.8VGA（480%640）LCD 模组，均支持触摸屏功能，色彩深度均为18bit。数据接口为18bit RGB 接口，寄存器配置通过SPI（Serial Peripheral Interface）接口实现，其片选为Hi3611 的SPI2_CS2。

LCD 背光是由4 个LED（Light Emitting Diode）串联组成。 该 LCD 模组集成4 线电阻式触摸屏，由Hi3611 内部集成的触摸屏控制器实现检测功能。

3.4 Camera 模块

摄像头位于整机的背面，2Mega 像素，摄像头采用三星公司的Sensor 5K4BAFX。

3.5 蓝牙和FM 模块

Bluetooth&FM 模块可实现蓝牙通信及FM 接收功能。蓝牙使用UART2 接口同Hi3611进行数据通信，通过PCM（Pulse Code Modulation）总线建立语音上下行连接，Hi3611通过I2C2 总线实现对芯片内部FM 模块的配置。

本模块采用CSR 公司的射频和基带单芯片蓝牙、FM 解决方案芯片，型号为BC51E130A。BC51E130A 芯片内部集成了蓝牙基带和射频系统及带立体声音频输出驱动级的FM 接收器。BC51E130A 芯片封装为VFBGA，大小为6mm%6mm%1mm。蓝牙模块遵循蓝牙 V2.0+EDR（Enhanced Data Rate）语音和数据传输规范，FM 支持接收频段范围为76MHz～108MHz 的广播。

3.6 WiFi 模块

WiFi 模块遵循IEEE 802.11b/g 标准，可实现数据的无线短距离接收和发射，且本模块还能够实现同蓝牙的共存，可与蓝牙模块共用2.4G 公共频段。WiFi 通过SDIO 模块和Hi3611 进行数据通信。

WiFi 模块采用海华公司的WiFi 模组，型号为AW-GH320。此模组内部集成了Marvell公司的WLAN SoC（System On Chip）芯片88W8686，以及射频Balun、PA（PowerAmplifier）、SPDT（Single Pole, Double Throw switch）和BPF（Band Pass Filter）。其内部框图如图2-7 所示。WiFi 模块封装为LGA（Land Grid Array），大小为9.6mm%9.6mm%1.3mm，无铅。

3.7 GPS 模块

K3 系统中GPS 单元功能由SiRF 公司的GSC3LT 完成，配合系统完成GPS 定位功能。

GSC3LT 配合外围辅助电路形成完整的GPS 硬件解决方案。其中TCXO（晶振时钟）为GSC3LT 提供高精度/高稳定度的参考时钟，TCXO 的电源由GSC3LT 提供，可以通过软件关闭和打开。GPS 单元的射频前端由SAW Filter（Surface Acoustic Wave Filter）和相关的匹配电路构成，主要完成GPS 信号的接收和滤波。

由于 GSC3LT 内嵌4 个LDO（Low Dropout Regulator），且有自己的电源管理单元，所以其电源供给方案相对简单，可以通过电池输出端VBAT 直接供应。在软件的控制下，系统可以关闭VBAT 或者部分LDO，使GSC3LT 工作在低功耗模式（Hibernatemode）。

GSC3LT 与主控接口对接（通信与控制接口/睡眠时钟等），可以实现GSC3LT 的数据上报和状态指示，以及Hi3611 对GSC3LT 的控制。

对于 GSC3LT 这款芯片，其主要支持特性和性能如下：

·内嵌专用的 DSP Core 和ARM7TDMI Core，能够自主完成算法和数据处理，输出位置数据（NMEA 报文）给主控芯片。内嵌 ROM/RAM，为DSP/ARM 提供运行空间。

·具有电源管理单元，可以使芯片在不同功耗模式下进行切换。

·内置 4 个LDO，简化电源供给，芯片可以通过电池直接供电。

·主控接口可选为 UART/SPI。

·射频/数字合封芯片。

·接收频段：L1（1575.42MHz）。

·接受灵敏度：标称-159dBm，实际性能与具体电路设计相关。

3.8 其他模块

1) 键盘

参考设计支持触摸屏输入，故其主键盘仅为5*4 键盘，包括：五向键、通话键、挂机键、菜单键、确认键、左软键和右软键。

2) 马达

参考设计中马达的正极连接至电池电源（串联限流电阻），负极连接至Hi3611 的DR2引脚。从而实现震动马达功能。

3) LED 指示灯

参考设计中采用Hi3611 的DR3、DR4 和DR5 控制三色指示灯的开关。三色灯点亮的时间占空比可软件配置

 

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