嵌入式与手机体系结构共21页
手机结构和工作原理讲义PPT课件
Mobile Phone Test Lab
移动台测量信号强度的方法
移动台需要进行信号强度的测量，以便锁定在某个小区并进行接续，进 而完成通信。
1 空闲模式 移动台开机后扫描GSM系统中所有的射频(RF)信道，并逐一计 算它们的平均电平。移动台调到最强一个载波上，并判断它是否BCCH载波。 如果是移动台就读取BCCH资料并判断是否可以锁定在此小区。如果是，移 动台就调谐到次强载波，如此进行下去，直到锁定到某一BCCH载波上。
發射電路
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整機供電測試點和測試值
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13MHz時鐘電路
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13MHz時鐘電路 測試點和測試值
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接收電路
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2 呼叫连接模式 在呼叫期间，移动台不断地向系统报告(通过SACCH)它周 围各BTS的信号强度，需要切换时，BSC根据测试报告选出新的目标小区。
BCCH广播控制信道 广播信道是从BTS到MS的一点对多点的单向控制信道， 用于向移动台发送各类信息。
SACCH慢速随路控制信道 BTS与MS点对点的双向控制信道。
二﹑高頻電路部分
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手機通訊基本結構框圖
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嵌入式教学
1965～1970年，第三代集成电路化计算机系统应用：
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嵌入式系统走向繁荣，软、硬件日臻完善
嵌入式系统的大发展是在微处理问世之后：
1971年11月，Intel公司推出了第一片微处理器Intel4004。 人们再也不必为设计一台专用机而研制专用的电路、专用的运 算器了，只需以微处理器为基础进行设计。
Wii, 手柄, 手套, 枪
PS3
XboX360
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嵌入式技术的应用－摄像器材
数码相机 DV
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嵌入式技术的应用－多媒体终端
IP电话 视频会议 可视电话
基于H.323协议族 的网络视频电话
基于视频电话 的小型视频会 议系统(MCU)
语音识别电话
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嵌入式技术的应用－家庭音响
系统结构：状态控制器、中断控制器处理 汇编语言：操纵外围设备、端口 操作系统：设置运行任务、通讯、互斥 编译原理：交叉编译、bootloader加载
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提纲
嵌入式系统概念
嵌入式系统发展历程
嵌入式系统构成要素
嵌入式系统应用领域
浙大嵌入式系统教学
浙大嵌入式系统科研
嵌入式系统应用走向纵深化发展
（1990－至今）
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嵌入式系统的出现和兴起
第一代电子管计算机(1946～1957年)，无法满足嵌入式计算所要求
的体积小、重量轻、耗电少、可靠性高、实时性强等一系列要求。
60年代，第二代晶体管计算机系统开始应用：
第一台机载专用数字计算机是美国海军舰载轰炸机“民团团员” 号研制的多功能数字分析器(Verdan)。 1962年美国乙烯厂实现了工业装置中的第一个直接数字控制。 第一次使用机载数字计算机控制：1965年发射的Gemini3号 第一次通过容错来提高可靠性：1968年阿波罗4号、土星5号。
嵌入式系统硬件体系结构设计
一、嵌入式计算机系统体系结构体系主要组成包括：1。
硬件层硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口(A/D 、D/A、I/O 等）.在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块.其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中.2. 中间层硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer ，HAL ）或板级支持包(Board Support Package ，BSP ），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。
该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
软件层功能层3。
系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS)、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
4. 功能层功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。
硬件的设计本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，实现RJ45接口和RS232接口的数据传输。
内容包括硬件环境的初始化，数据的收发控制，封包解包设计，操作系统的移植等。
硬件框图硬件框图是简单的将每个功能模块列出，也是一个基本的模块组合，可以简洁的每个模块的功能体现出来。
嵌入式系统技术--ARM体系结构介绍 ppt课件
T： D： M： I：
支持16位压缩指令集Thumb； 支持片上Debug； 内嵌硬件乘法器（Multiplier）； 嵌入式ICE，支持片上断点和调试点；
ppt课件
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流水线
流水线是指在一个指令周期内处理器进行多种 行为的处理，以增加处理器指令流的速度。
如三级流水级，就一个指令周期内有三种行为 发生，取指译码执行。这三种行为同时发 生，每种行为都对应一条指令的执行过程的某 个环节，而不是三种行为对应一条指令的执行 过程。比如译码行为针对的是上一个指令的译 码 PC指针指向的是取指的指令。
－ 支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合。 － 支持VFP9浮点处理协处理器。 － 主频最高可达300MIPS。
ARM9E系列微处理器包含ARM926EJ-S、ARM946E-S和 ppt课件 ARM966E-S三种类型，以适用于不同的应用场合。
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ARM10E和SecurCore微处理器系列
ARM9系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型， 以适用于不同的应用场合。ppt课件 13ARM9E微处理器系列
ARM9E系列微处理器使用单一的处理器内核提供了微控制器、 DSP、Java应用系统的解决方案，减少了芯片的面积和系统 的复杂程度。ARM9E系列微处理器提供了增强的DSP处理能 力，适合于需要同时使用DSP和微控制器的应用场合。 ARM9E系列除具有ARM9处理器的特点外还有如下特点：
ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、 ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。其中，ARM7TMDI是目前使 用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端 ARM处理器核。 10 ppt课件
智能手机硬件架构PPT课件
体积也相对较大，价格也比线性稳压高，对于升压，只能使用DC/DC • 在设计中，对于电源纹波噪音要求不严的情况，都是使用DC/DC的电压转换器件，这
样可以有效地节约能量，降低智能手机的功耗
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无线modem部分的控制
• 本文智能手机的硬件体系结构采用双CPU架构，无线modem作为主CPU的一 个外设，与主CPU芯片的其他外设相比，具有其特殊性：例如当智能手机处于 睡眠模式时，可以直接关闭LCD、摄像机等外设的供电电源，而无线modem不 行，必须要求无线modem具有继续等待来电、搜索网络等功能，而不能直接将 其关闭
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感谢观看！
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不考虑。其动态功耗计算公式为：
芯
片
为 的
CMpOd S芯片的动
工作电压；f为C
态功耗p；d MOS芯片
的C为tV工C2CM作f t O频S率芯
片
的
负
载
电
容
；
V
为
C
M
O时钟频率越快，则功率消耗越大，所以，在 能够正常满足系统性能的前提下，尽可能选择低电压工作的CPU
通过选取合适的前后级芯片时应尽量避免I o使h 用I o缓l 冲器
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电源供给电路
• 由于使用双CPU架构，外设很多，需要很多种电源。仅以主CPU来说，就需要1.3v、 2.4v和2.8v电压，因此需要很多电压变化单元
• 通常有以下几种电压变换方式：线性稳压器；DC/DC；LDO(低漏失调节器) • IDO本质上是一种线性稳压器，主要用于压差较小的场合，所以将其合并为线性稳压器 • 线性稳压器的特点是电路结构简单，所需元件数量少，输入和输出压差可以很大，但其
嵌入式最小系统设计PPT课件
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VD1/GPD1 97
VD0/GPD0 98
RXD0/GPE2 99
TXD0/GPE1 100
DATA31/nCTS0/GPC15 101
DATA30/nCTS0/GPC14 102
DATA29/RxD1/GPC13 103 DATA28/TxD1/GPC12 104
7个起始地址固定及大小可编程的地址空间。
1个起始地址及大小可变的地址空间。
所有存储器空间的访问周期都可通过编程配置。
提供外部扩展总线的等待周期。
在低功耗模式下支持DRAM/SDARM自动刷新。
支 持 地 址 对 称 或 非 地第址18页对/共称102的页 D R A M 。
3. cache和片内SRAM 4路相连统一的8KB指令/数据cache。 未作为cache使用的0/4/8KB cache存储空间可作为片内SRAM使用。 cache伪LRU（最近最少使用）的替换算法。 通过在主内存和缓冲区内容之间保持一致的方式写内存。 具有4级深度的写缓冲。 当缓冲区出错时，请求数据填充。
• SDRAM存储器作为系统运行时的主要区域，系
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• JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问，通 过该接口可对系统进行调试、编程等。
嵌入式之智能手机论文
嵌入式之智能手机学号：班级：姓名：1.嵌入式系统定义 (3)2.嵌入式系统的分层 (3)3.实时多任务操作系统 (4)4.智能手机定义 (6)5.实时进程调度 (6)6.智能手机的特点 (7)7.智能手机系统硬件设计 (7)8.智能手机系统软件设计方法 (8)9.嵌入式系统智能手机的特点 (10)10.总结 (10)引言随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。
下面来介绍一下嵌入式系统知识及典型的嵌入式产品智能手机。
1.嵌入式系统定义嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。
它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的"器件"。
嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。
操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用，而应用程序控制着系统的运作和行为。
嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等Browser。
嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。
与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
2.嵌入式系统的分层嵌入式系统分为4层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。
1、硬件层，是整个嵌入式系统的根本，如果现在单片机及接口这块很熟悉，并且能用C和汇编语言来编程的话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件层也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的，同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。
《手机结构原理》PPT课件
放大器 混频器
PCM编码
直接变频/零中频
天线
RXVCO
DSP
功放
混频器
PCM编码 Page 13
第2节 手机模块－射频模 块介绍
发射机分类比较
相同点
两者都是信号是从语音拾取到语音处理电路在经过频率变换单元,经放大电路从 天线发射出去.
差异点
1.最终发射信号的产生方式不同： a.带发射上变频器发射机：TXI/Q信号首先需要通过发射中频电路完成I/Q调制后,在
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第1节 手机组成模块整体介绍 第2节 手机模块－射频模块介绍 第3节 手机模块－基带模块介绍 第4节 手机模块－外围电路模块介绍
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第3节 手机模块－基带模块 基带模块－基带电源管介绍
理部分
射频
外围电路
储存芯片
电源管理芯片 电池供电
内核供电
I/O供电
CPU
控制信号
功放
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混频器
信号输入f1
输出差频f1-f2 或和频f1+f2
嵌入式系统的体系结构
《嵌入式系统》----嵌入式系统的体系结构班级：通信071501姓名：薛丽娟学号： 2007150301292010.12嵌入式系统的体系结构随着信息化技术的发展和数字化产品的普及，以计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的嵌入式系统再度成为当前研究和应用的热点，通信、计算机、消费电子技术（3C）合一的趋势正在逐步形成，无所不在的网络和无所不在的计算（everything connecting, everywhere computing）正在将人类带入一个崭新的信息社会。
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件是可裁剪的，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统最典型的特点是与人们的日常生活紧密相关，任何一个普通人都可能拥有各类形形色色运用了嵌入式技术的电子产品，小到MP3、PDA等微型数字化设备，大到信息家电、智能电器、车载GIS，各种新型嵌入式设备在数量上已经远远超过了通用计算机。
这也难怪美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时就预言，4-5年后嵌入式智能工具将成为继PC机和Internet之后计算机工业最伟大的发明。
虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风靡起来的，但事实上嵌入式这个概念却很早就已经存在了，从上个世纪70年代单片机的出现到今天各种嵌入式微处理器、微控制器的广泛应用，嵌入式系统少说也有了近30年的历史。
纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段：嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、设备指示等功能，通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。
这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序，因此严格地说还谈不上"系统"的概念。
嵌入式系统体系结构
嵌入式系统体系结构1、硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。
嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。
它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。
2、中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP).它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。
BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。
设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。
片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。
板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。
系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。
B、设计硬件相关的设备驱动。
3、系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
4、应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。
嵌入式芯片体系结构介绍1.嵌入式微处理器(Micro Processor Unit，MPU)嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。
它的特征是具有32位以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。
但与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。
和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。
目前主要的嵌入式处理器类型有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/ StrongARM系列等。