手机开发基础知识介绍
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模拟信号 模拟电压信号
数字信号处理器 DSP 数字模拟转换器 DAC
基带芯片
BB
RF电路
功率放大器 PA
天线
（3）信号接收流程
低噪音放大器 LNA IF中频电路 模拟数字转换器 数字信号 ADC
模拟信号 模拟电压信号
数字信号处理器 DSP 数字模拟转换器 DAC
基带芯片
BB
RF电路
功率放大器 PA
天线
（4）智能手机的逻辑结构-1
通信 CPU
第三方软件
多媒体 互联网 MMS E-Mail Player web/wap Games Browser
PDA功能
通信协议界面层
无线通信模块
API层
（应用程序接口层）
操作系统层 设备驱动层 硬件设备层
应用 CPU
（4）智能手机的逻辑结构-2
6、MMI层 （人机界面层） 5、应用层 SMS/MMS/Media Player Browser/E-Mail/PIM Calendar/Games/… 4、API层 （应用程序接口层） 3、操作系统层 2、设备驱动层 1、硬件设备层 （Application CPU）
2. 周边部件：
3. 增强功能型部件：
（1）无线通信模块
1. RF（Radio Frequency）：
主要功能：接收、发送手机与基站之间高频信号的工作。 主要模块：功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）等
2. IF（Intermediate Frequency）：
主要功能：将RF送进来的信号，经过降频处理后提供给基频 （BB）处理使用。 主要模块：锁相电路（PLL）、电压控制振荡器等等。
– A product is then defined with a Q.C.T. objective :
• Quality : Technical performance, design, finish,
reliability,…
• Cost : Budget allocated, sales price and product
3. BB（Base Band）：
主要功能：信息的处理与存储。 主要模块：数字信号处理器（DSP）、微控制器（MCU）、 模拟数字转换器、FLASH、SRAM等。 DSP主要由TI和Lucent所拥有。
（2）语音信号发送流程
低噪音放大器 LNA IF中频电路 模拟数字转换器 数字信号 ADC
2. MMS（Multimedia Message Service）
3. WAP（Wireless Application Protocol）Browser：
（3）增强功能型软部件-2
4. Java
Java 1.2/Java 2.0 解释型虚拟机 SDK 支持SMS/WAP/IVR接口
（3）通信协议层软件-2
5. 也有部分独立的软件公司拥有通讯协议软件的源 代码，如：TTP、WAVECOM、CONDAT。 6. 世界各地的通信系统都有微小的差别，通讯协议 软件不可能在每个地区都运行良好，都会出现 BUG。如果没有源代码，就必须找通讯协议软件 的提供商给予解决，这是一个代价非常高、又比 较耗费时间的过程。 7. 两种通讯系统之间需要一个通讯协议界面层（ Adaptation Layer）来处理相互之间的通信，这是 开发双模手机必须掌握的软件之一。
MMC TFlash XD SM CF
Memory Stick 由日本Sony公司开发
说明：手机存储技术主要掌握在日本和美国人手中。
（2）增强功能型软部件-1
1. SMS（Short Message Service ）
140Bytes（70个汉字） 理论上没有容量大小（CMCC 50KB） 文字/图片/铃声/视频/… （帧） MMS中的多媒体内容（图片/铃声/视频等），需要手 机支持才能正常显示和播放。 WAP1.2/WAP2.0 WAP Portal的内容，文件大小、格式等等，也需要与 手机的规格相匹配，否则，也不能正常播放。 URL Address作为WAP Browser的输入参数，存放在手 机的一个缓冲区中，越短越好！
（3）通信协议层软件-1
1. 通信协议就是通信系统的规则和标准，该软件通 常称为Protocol Stack（协议栈）。 2. Protocol Stack 软件较为庞大，是GSM、CDMA、 GPRS等的通讯协议，主要功能为使整个通信系统 可以在各种状况下流畅地互联互通。 3. 每一种通信系统都有各自不同的通信协议。 4. 通信协议层软件主要由通信系统标准制定者所掌 握（Siemens、Ericsson、Nokia、Motorola、Alcatel ），并授权IC制造商、模块开发商、终端制造商 使用。
MCP Memory NOR + SRAM
Analog Audio UL/DL Signals
GPIOs Handshakes (Modem_Status) (Wake_Modem) (AP_Status) (Wake_AP)
UART: command/data interface Support MUX 27.010
PA
SGOLD 2
ARM 926EJ-S 208 MHz Teaklite DSP 156 MHz
SMARTi-PM
FEM
Modem Part Applic. Part
Hardware Option Customer Specific
Infineon Component
Modem Power On/Off (switch off power in flight mode)
UART PCM (CMD/DATA) (BT_AUDIO)
Speaker
AC97 Codec
Mic GPIO
UART (BT_DATA)
Bluetooth
Application Processor
GPIO
Vibrator Backlight Camera
The power domain of AP and modem are independent PMU supply the power for application part The bootup/shutdown sequence of AP and modem are independent
7.应用层（Application Layer）
应用层软件
6.表示层（Presentation Layer） 5.会话层（Session Layer） 4.传输层（Transport Layer）
通信协议 层软件 物理层软件
3.网络层（Network Layer） 2.数据链路层（Data Link Layer） 1.物理层（Physical Layer）
（4）应用层软件
1. 应用层软件是OSI参考模型的Layer 4-7层软件， 主要包括MMI和手机操作系统两部分。 2. 人机界面MMI（Man-Machine Interface）软件是 应用层软件最重要的组成部分，手机上能看到的 基本功能都是由它负责的。 3. 对于大部分手机设计公司来说，手机软件部分的 开发就是MMI的开发。 4. 普通手机的MMI由手机操作系统决定，其MMI就 等同于手机操作系统，它是封闭和不开放的。 5. 智能手机需要实现机与机之间、机与电脑之间以 及机与网络之间的交流或互操作，所以，智能手 机操作系统必须是开放的操作系统。
2、智能手机：
双CPU架构 无线通信模块（C-CPU） ＋ 应用处理（A-CPU） ＋ 周边设备 ＋ 增强功能型部件
1.手机硬件的基本架构
1. 无线通信模块（主管通信的CPU）：
射频（RF, Radio Frequency） 中频（IF, Intermediate Frequency） 基带（BB，BaseBand) 机壳、PCB、电池、麦克风、LED、键盘、Memory等等 Camera 存储卡:SD/TFlash/MMC/XD/SM/CF/Memory Stick 各种各样的IC处理芯片 JAVA/MMS/WAP/…
CPP.
• Time To Market : Development time planned ->
DR4 objective.
（2）物理层软件
1. 物理层软件主要负责协调DSP和其它硬件（主要 是射频部分）及上层通信协议层软件。 2. 物理层软件是DSP不可分割的一部分，只有DSP 厂家才能决定物理层软件。 3. 物理层软件定义了DSP的操作方式和规则，以及 与DSP沟通的语言和规则，是手机最核心的知识 产权，也是进入难度最高的领域。 4. DSP主要和射频系统发生关系，所以，只有掌握 物理层软件才能设计射频部分。 5. 该部分软件主要由DSP大厂商（如：TI、ADI） 所垄断。
第二部分:手机开发流程及成本分析
¾ TCL的手机开发流程 ¾ 普通语音手机 ¾ 多媒体（智能）手机
1.TCL的手机开发流程
Essence of a Project
• Deliver a product that serves the company’s strategic goal and profit பைடு நூலகம்oal
通信 CPU
应用 CPU
通信协议界面层
无线通信模块
Infineon - EDGE Smartphone Architecture
SM-Power supply the power for modem part
Power ON/OFF
SMPower1.6 SIM Card
SPK_OUT MIC_IN
2. 增强手机性能的IC芯片：
3. 显示屏：
4. 扩展内存：
存储卡外观
存储卡比较
存储卡类型 SD MMC TFlash SM XD CF 体积（长*宽*高） 重量 32*24*2.1mm 32*24*1.4mm 11*15*1mm 45*37*0.76mm 25*20*1.7mm 43*36*3.3mm 2g 14g 2g 1.5g 0.5g 4g
手机开发基础知识介绍
陈自利
2006年9月15日
目
录
第一部分:手机的基本构成 第二部分:手机开发流程及成本分析 第三部分:手机厂商的制造层次分析 第四部分:主流手机平台简介
第一部分:手机的基本构成
硬件 Hardware
软件 Software
手机的基本构成
1、普通手机：
无线通信模块（C-CPU） ＋ 周边设备
Memory Stick 50*21.5*0.28mm
存储卡技术的核心厂家
存储卡 SD 全称及技术开发商 Secure Digital Card,由日本松下、东芝和美国SanDisk公司 联合开发。主要有SanDisk/Kingmax/Kingtone/松下四个 品牌制造商生产。 Multi-Media Card,由SanDisk、Siemens联合开发 TransFlash，由Motorola、SanDisk联合开发 XD-Picture Card,由日本Olymplus、富士联合开发 Smart Media,由日本东芝公司开发，三星公司购买了该技 术的生产和销售许可。 Compact Flash,由SanDisk公司开发
3.增强功能型部件
¾ 增强功能型硬部件 ¾ 增强功能型软部件
（1）增强功能型硬部件
1. Camera：
CMOS/CCD（近拍功能） 像素：10万/30万/100万/130万/200万/300万 多媒体处理芯片/图象处理芯片/GPS 音乐处理芯片（Yamaha、中芯微） 音乐格式：*.mdi/*.wav/*.mp3/*.amr/*.mmf/*.wma/*.aac STN-LCD/VGA-LCD/TFT-LCD（黑白/彩色；像素） OLED 外置：SD/MMC/TFlash/XD/SM/CF/Memory Stick 内置：XOR/DOC/…
PMU Charger Battery
7 * 8 0 9 #
MCP Memory Flash/RAM
1 4 2 5 3 6
Display
2.手机软件的基本架构
手机软件可以分为三个层次:
1.应用层软件 2.通信协议软件 3.物理层软件
（1）ISO OSI参考模型
Open System Interconnection reference model
数字信号处理器 DSP 数字模拟转换器 DAC
基带芯片
BB
RF电路
功率放大器 PA
天线
（3）信号接收流程
低噪音放大器 LNA IF中频电路 模拟数字转换器 数字信号 ADC
模拟信号 模拟电压信号
数字信号处理器 DSP 数字模拟转换器 DAC
基带芯片
BB
RF电路
功率放大器 PA
天线
（4）智能手机的逻辑结构-1
通信 CPU
第三方软件
多媒体 互联网 MMS E-Mail Player web/wap Games Browser
PDA功能
通信协议界面层
无线通信模块
API层
（应用程序接口层）
操作系统层 设备驱动层 硬件设备层
应用 CPU
（4）智能手机的逻辑结构-2
6、MMI层 （人机界面层） 5、应用层 SMS/MMS/Media Player Browser/E-Mail/PIM Calendar/Games/… 4、API层 （应用程序接口层） 3、操作系统层 2、设备驱动层 1、硬件设备层 （Application CPU）
2. 周边部件：
3. 增强功能型部件：
（1）无线通信模块
1. RF（Radio Frequency）：
主要功能：接收、发送手机与基站之间高频信号的工作。 主要模块：功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）等
2. IF（Intermediate Frequency）：
主要功能：将RF送进来的信号，经过降频处理后提供给基频 （BB）处理使用。 主要模块：锁相电路（PLL）、电压控制振荡器等等。
– A product is then defined with a Q.C.T. objective :
• Quality : Technical performance, design, finish,
reliability,…
• Cost : Budget allocated, sales price and product
3. BB（Base Band）：
主要功能：信息的处理与存储。 主要模块：数字信号处理器（DSP）、微控制器（MCU）、 模拟数字转换器、FLASH、SRAM等。 DSP主要由TI和Lucent所拥有。
（2）语音信号发送流程
低噪音放大器 LNA IF中频电路 模拟数字转换器 数字信号 ADC
2. MMS（Multimedia Message Service）
3. WAP（Wireless Application Protocol）Browser：
（3）增强功能型软部件-2
4. Java
Java 1.2/Java 2.0 解释型虚拟机 SDK 支持SMS/WAP/IVR接口
（3）通信协议层软件-2
5. 也有部分独立的软件公司拥有通讯协议软件的源 代码，如：TTP、WAVECOM、CONDAT。 6. 世界各地的通信系统都有微小的差别，通讯协议 软件不可能在每个地区都运行良好，都会出现 BUG。如果没有源代码，就必须找通讯协议软件 的提供商给予解决，这是一个代价非常高、又比 较耗费时间的过程。 7. 两种通讯系统之间需要一个通讯协议界面层（ Adaptation Layer）来处理相互之间的通信，这是 开发双模手机必须掌握的软件之一。
MMC TFlash XD SM CF
Memory Stick 由日本Sony公司开发
说明：手机存储技术主要掌握在日本和美国人手中。
（2）增强功能型软部件-1
1. SMS（Short Message Service ）
140Bytes（70个汉字） 理论上没有容量大小（CMCC 50KB） 文字/图片/铃声/视频/… （帧） MMS中的多媒体内容（图片/铃声/视频等），需要手 机支持才能正常显示和播放。 WAP1.2/WAP2.0 WAP Portal的内容，文件大小、格式等等，也需要与 手机的规格相匹配，否则，也不能正常播放。 URL Address作为WAP Browser的输入参数，存放在手 机的一个缓冲区中，越短越好！
（3）通信协议层软件-1
1. 通信协议就是通信系统的规则和标准，该软件通 常称为Protocol Stack（协议栈）。 2. Protocol Stack 软件较为庞大，是GSM、CDMA、 GPRS等的通讯协议，主要功能为使整个通信系统 可以在各种状况下流畅地互联互通。 3. 每一种通信系统都有各自不同的通信协议。 4. 通信协议层软件主要由通信系统标准制定者所掌 握（Siemens、Ericsson、Nokia、Motorola、Alcatel ），并授权IC制造商、模块开发商、终端制造商 使用。
MCP Memory NOR + SRAM
Analog Audio UL/DL Signals
GPIOs Handshakes (Modem_Status) (Wake_Modem) (AP_Status) (Wake_AP)
UART: command/data interface Support MUX 27.010
PA
SGOLD 2
ARM 926EJ-S 208 MHz Teaklite DSP 156 MHz
SMARTi-PM
FEM
Modem Part Applic. Part
Hardware Option Customer Specific
Infineon Component
Modem Power On/Off (switch off power in flight mode)
UART PCM (CMD/DATA) (BT_AUDIO)
Speaker
AC97 Codec
Mic GPIO
UART (BT_DATA)
Bluetooth
Application Processor
GPIO
Vibrator Backlight Camera
The power domain of AP and modem are independent PMU supply the power for application part The bootup/shutdown sequence of AP and modem are independent
7.应用层（Application Layer）
应用层软件
6.表示层（Presentation Layer） 5.会话层（Session Layer） 4.传输层（Transport Layer）
通信协议 层软件 物理层软件
3.网络层（Network Layer） 2.数据链路层（Data Link Layer） 1.物理层（Physical Layer）
（4）应用层软件
1. 应用层软件是OSI参考模型的Layer 4-7层软件， 主要包括MMI和手机操作系统两部分。 2. 人机界面MMI（Man-Machine Interface）软件是 应用层软件最重要的组成部分，手机上能看到的 基本功能都是由它负责的。 3. 对于大部分手机设计公司来说，手机软件部分的 开发就是MMI的开发。 4. 普通手机的MMI由手机操作系统决定，其MMI就 等同于手机操作系统，它是封闭和不开放的。 5. 智能手机需要实现机与机之间、机与电脑之间以 及机与网络之间的交流或互操作，所以，智能手 机操作系统必须是开放的操作系统。
2、智能手机：
双CPU架构 无线通信模块（C-CPU） ＋ 应用处理（A-CPU） ＋ 周边设备 ＋ 增强功能型部件
1.手机硬件的基本架构
1. 无线通信模块（主管通信的CPU）：
射频（RF, Radio Frequency） 中频（IF, Intermediate Frequency） 基带（BB，BaseBand) 机壳、PCB、电池、麦克风、LED、键盘、Memory等等 Camera 存储卡:SD/TFlash/MMC/XD/SM/CF/Memory Stick 各种各样的IC处理芯片 JAVA/MMS/WAP/…
CPP.
• Time To Market : Development time planned ->
DR4 objective.
（2）物理层软件
1. 物理层软件主要负责协调DSP和其它硬件（主要 是射频部分）及上层通信协议层软件。 2. 物理层软件是DSP不可分割的一部分，只有DSP 厂家才能决定物理层软件。 3. 物理层软件定义了DSP的操作方式和规则，以及 与DSP沟通的语言和规则，是手机最核心的知识 产权，也是进入难度最高的领域。 4. DSP主要和射频系统发生关系，所以，只有掌握 物理层软件才能设计射频部分。 5. 该部分软件主要由DSP大厂商（如：TI、ADI） 所垄断。
第二部分:手机开发流程及成本分析
¾ TCL的手机开发流程 ¾ 普通语音手机 ¾ 多媒体（智能）手机
1.TCL的手机开发流程
Essence of a Project
• Deliver a product that serves the company’s strategic goal and profit பைடு நூலகம்oal
通信 CPU
应用 CPU
通信协议界面层
无线通信模块
Infineon - EDGE Smartphone Architecture
SM-Power supply the power for modem part
Power ON/OFF
SMPower1.6 SIM Card
SPK_OUT MIC_IN
2. 增强手机性能的IC芯片：
3. 显示屏：
4. 扩展内存：
存储卡外观
存储卡比较
存储卡类型 SD MMC TFlash SM XD CF 体积（长*宽*高） 重量 32*24*2.1mm 32*24*1.4mm 11*15*1mm 45*37*0.76mm 25*20*1.7mm 43*36*3.3mm 2g 14g 2g 1.5g 0.5g 4g
手机开发基础知识介绍
陈自利
2006年9月15日
目
录
第一部分:手机的基本构成 第二部分:手机开发流程及成本分析 第三部分:手机厂商的制造层次分析 第四部分:主流手机平台简介
第一部分:手机的基本构成
硬件 Hardware
软件 Software
手机的基本构成
1、普通手机：
无线通信模块（C-CPU） ＋ 周边设备
Memory Stick 50*21.5*0.28mm
存储卡技术的核心厂家
存储卡 SD 全称及技术开发商 Secure Digital Card,由日本松下、东芝和美国SanDisk公司 联合开发。主要有SanDisk/Kingmax/Kingtone/松下四个 品牌制造商生产。 Multi-Media Card,由SanDisk、Siemens联合开发 TransFlash，由Motorola、SanDisk联合开发 XD-Picture Card,由日本Olymplus、富士联合开发 Smart Media,由日本东芝公司开发，三星公司购买了该技 术的生产和销售许可。 Compact Flash,由SanDisk公司开发
3.增强功能型部件
¾ 增强功能型硬部件 ¾ 增强功能型软部件
（1）增强功能型硬部件
1. Camera：
CMOS/CCD（近拍功能） 像素：10万/30万/100万/130万/200万/300万 多媒体处理芯片/图象处理芯片/GPS 音乐处理芯片（Yamaha、中芯微） 音乐格式：*.mdi/*.wav/*.mp3/*.amr/*.mmf/*.wma/*.aac STN-LCD/VGA-LCD/TFT-LCD（黑白/彩色；像素） OLED 外置：SD/MMC/TFlash/XD/SM/CF/Memory Stick 内置：XOR/DOC/…
PMU Charger Battery
7 * 8 0 9 #
MCP Memory Flash/RAM
1 4 2 5 3 6
Display
2.手机软件的基本架构
手机软件可以分为三个层次:
1.应用层软件 2.通信协议软件 3.物理层软件
（1）ISO OSI参考模型
Open System Interconnection reference model