smartphone系统整合技术

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1、Smartphone系统整合技术Smartphone结合了手机和PDA的功能，设计它必须在成本和功能上做折衷，因此它的技术门槛很高。审视目前市场上国际大厂的Smartphone平台架构，开放型硬件架构有：TI的OMAP系列、Motorola的i.MXL系列、Intel的XScale，当然还有一些厂商采用封闭型或称为专属型硬件架构，它们或许是采用上述的开放型硬件架构来设计（只是不愿意公布而已），或是采用ASIC或FPGA来设计。在操作系统软件方面，Microsoft®WindowsMobile和SymbianOS是两大主流。此外，嵌入式

2、Linux因为成本低廉，已经是系统制造商为了降低成本，不得不采用的替代方案。先进的硬件规格Smartphone的技术发展仍然在持续进行中，而且它和其它电子产品一样，依照市场需求，也有高档和低档之区分，因此现在就想完全一窥它的全貌是不可能的。不过，我们倒是可以从国外大厂最近推出的新一代手机中，认识到未来Smartphone的硬件标准规格，这包含：1.结合影像和多媒体：低檔的Smartphone和GSM手机是不支持影像传输的，但是自从3G手机出现以后，影像压缩技术会逐渐普及，所以高档的Smartphone除了具备65,536色的TFT-L

3、CD以外，嵌入式数字相机也是必备的。内建的录像机和影音播放/放映机（player），可以透过网际网络，传收和3GPP兼容的多媒体资料内容。此外，支持GPRS数据（data）通讯也是必备的。2.提供短距离无线通讯功能：透过蓝芽、红外线连接外部装置。3.支持多种储存媒体且储存量大：例如：SD、MMC、MemoryStick、CF…等。4.多频道通讯：支持目前的GSM900/1800/1900频道，未来会支持3G、4G频道，所以为了能让Smartphone能够流畅地完成跨网域的交递（handoff）功能，射频电路必须具有智能型的「频谱不可知

4、论（spectrumagnostic）」的功能。意思就是说，不管是2G或3G或4G网络，同一台Smartphone都能够使用这些网络。5.省电电池：使用锂离子（Li-Ion）电池，持续通话时电力可达2~4小时，待机时电力可达150~240小时，充电时间1.5小时。图一是现有国外大厂的Smartphone解决方案中比较完整的架构，我们可以看到许多外围接口，包含：UART、USB、SPI、PCM、GPIO、PWT（pulsewidthtone）、PWL（pulsewidthlight）、McBSP（multi-channelbuffere

5、dserialport）、MCSI（multi-channelserialinterface）、…等。McBSP以最高6Mbps的速率传输资料。8kHz的语音讯号是由MCSI传输。其DSP核心内包含三个多媒体延伸单元，可以有效改善功率效能。这些单元分别是：移动估算（motionestimation）、离散余弦转换（DCT）、逆向离散余弦转换（IDCT）和1/2像素插值（interpolation），这些单元具有加速的功能，而且可以降低功率的消耗量。不过，为了要满足3G时代的需求，此架构至少还需要内嵌或外部连接W-CDMA（或CDMA2

6、000）调变器（modem）和数字相机模块才行。　图一：最新的Smartphone解决方案系统整合技术3G时代的Smartphone必须具备3G手机和PDA的所有功能与实用性，所以颇具挑战性。严格而言，至今还没有一个完全满足未来Smartphone硬件规格的解决方案存在。不过，一些基本的系统整合技术，无论在现阶段或未来先进的Smartphone产品开发上都是必需具备的。下面就列出其中几项技术：处理器（MPU）处理器必须具备下列的一般性功能：•32位大小，这是多媒体数据处理所必需的。•由操作系统（O.S.）决定选择Little-Endi

7、an或Big-Endian，或者由处理器决定。当确定之后，程序设计时必须完全遵守此规则，否则系统无法运作。•具有高速缓存（cache），以加快处理速度。•具有内存管理单元（MMU）。•具有一般和特权作业模式。藉由使用权限的不同，以防止使用者不慎破坏操作系统。•具有硬件中断（interrupt）讯号，可以提供给错误处理程序、软件中断例程（ISR）、取消程序使用。•具有重新开机的功能或重置讯号，能从错误状态中恢复正常。当然，若处理器拥有下列功能，将有助于系统的整体效能：•耗电低•高速处理能力•价格低•指令集的长度不长，可加快处理速度。（一

8、）MMU：•能将内存的实体地址映像（map）到虚拟（线性）地址。•在处理程序（processes）之间交递时、使用者程序和操作系统核心程序之间交递时，必须能保护内存。•支持小规模，4Kb大小，分页（pages）模式。•支