【好书共读——《硬件设计指南：从器件认知到手机基带设计》】——08 手机基带知识
<div class='showpostmsg'><div style="text-align: center;"><span style="font-size:24px;"><strong>硬件设计指南：从器件认知到手机基带设计</strong></span></div><div style="text-align: center;"><span style="font-size:24px;"><strong>——</strong><strong>手机基带</strong><strong>知识简介</strong></span></div>
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<div> 手机基带电路都包含哪些？当前智能手机阶段，手机基带主要包含CPU最小系统、存储电路、音频电路、电源电路、充电电路、显示电路、相机电路、传感器电路等。简而言之，除了天线和射频通信系统外，其余电路都属于基带。基带框图如图1所示。</div>
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<div>图 1</div>
<div> 屏幕/TP主要包含显示和触控两部分，触控和屏幕已经集成到一起，是用户和手机交互的最直接途径，手机屏幕主要使用LCD屏和OLED屏。其主要通信协议是MIPI协议和IIC/SPI，MIPI用于图像信号传输，IIC/SPI用于控制IC的寄存器配置以及TP信号传输。</div>
<div> 相机主要用于视频拍照，主要包含前摄、后主摄、超广角、潜望、短焦等，根据不同使用场景搭配。与屏幕通信协议类似，其主要通信协议是MIPI协议和IIC/SPI，MIPI用于图像信号传输，IIC/SPI用于控制IC的寄存器配置，如摄像头马达，IO口状态等。</div>
<div> Mode就是传统的手机基带，用于数字信号处理和射频信号的调制解调，现在已经集成到CPU中，只有少部分低端CPU还在使用外挂modem。</div>
<div> ROM和RAM则是手机的存储单元，RAM是动态随机存储器，用于缓存CPU处理的数据，当前手机设计通常使用LPDDR4或者LPDDR5。例如手机在运行王者荣耀时，会在启动时将王者荣耀的运行文件数据缓存到DDR中，CPU通过调用DDR中的缓存数据，以快速响应用户。当用户关闭王者荣耀时，DDR会自动将王者荣耀缓存数据清除。RAM则是固态存储器，用于存储用户数据。</div>
<div> 在早期，SIM/SD卡是分开的，后来各大手机厂商为了节省空间，逐渐将SIM卡和SD卡卡槽合二为一。随着RAM逐渐增大，SD卡卡槽也逐渐被取消，只有SIM卡卡槽。</div>
<div>随着智能手机发展越来越快，用户对手机振感要求越来越高，随之产生了转子马达和线性马达。转子马达主要用于低端机型，其转速一般分布在11000~19000之间。线性马达一般被应用到高端智能手机产品上，一般有Z轴线性马达、XY轴线性马达，根据不同产品进行搭配。</div>
<div> 音频模块主要包含听筒、扬声器、MIC、耳机等，这些电路主要是模拟信号，对干扰非常敏感，在PCB走线时需要立体包地独立下地。音频模块电路在电路上还包含SMART PA、Codec等信号处理单元，主要通信协议有IIS、IIC等。</div>
<div> 传感器模块主要包含红外靠近传感器、光敏传感器、加速度计、陀螺仪、电子罗盘等。红外靠近传感器主要作用是通话亮灭屏和防误触，光敏传感器用于调节屏幕亮度。陀螺仪和加速度计可以检测手机姿态，用于计步、防误触和游戏姿势识别，电子罗盘则是判断方向，主要用于地图导航。</div>
<div> 电源模块是整个手机系统的能量来源，现在的智能手机大多采用集成的PMIC分级给最小系统、射频通信系统和外设供电。充电电路则是给手机的锂离子电池充电。当手机插入USB充电线时，系统通过判断充电器类型确定充电电压和电流。随着智能手机发展，充电速度越来越快，当前充电方案有10W、22.5W、33W、44W、66W、80W、120W、200W等。</div>
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