基于開放平臺(tái)的i.Smart智能電話參考設(shè)計(jì)

新型帶多媒體功能和隨處可接的智能電話的設(shè)計(jì)復(fù)雜度是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。i.Smart智能電話參考設(shè)計(jì)可幫助手機(jī)開發(fā)商走一條明智而快捷的上市之路，它提供了一個(gè)全面的硬件參考設(shè)計(jì)、若干開放型操作系統(tǒng)軟件支持包和開發(fā)工具套件。

今天手機(jī)用戶夢(mèng)想的特性包括：極快速而廣泛的連接選擇并可挑選一種方便、創(chuàng)新的移動(dòng)應(yīng)用，但這些特性明天就將成為需求。為了滿足越來越高的用戶期望值，制造商正面臨開發(fā)新型、帶多媒體功能和“永遠(yuǎn)連接”的智能電話所具有的令人難以置信的復(fù)雜度。

摩托羅拉的i.Smart智能電話參考設(shè)計(jì)提供了一種全面的參考解決方案，它基于摩托羅拉的i.250 Innovative Convergence(2.5G GSM/GPRS)平臺(tái)和i.MX應(yīng)用處理器。在迅速興起的消費(fèi)類智能電話市場(chǎng)上，該參考設(shè)計(jì)大大降低了設(shè)計(jì)周期。i.Smart提供了一個(gè)全面的硬件參考設(shè)計(jì)、若干開放型操作系統(tǒng)軟件支持包和開發(fā)工具套件，它們結(jié)合了摩托羅拉在移動(dòng)和手持計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和技能。i.Smart是市場(chǎng)上具有最少部件數(shù)的方案之一，它有助于優(yōu)化產(chǎn)品性能、電池壽命、成本、體積和成品率。

i.Smart順應(yīng)了無線產(chǎn)品發(fā)展的最新趨勢(shì)，這趨勢(shì)起源于語音和數(shù)據(jù)越來越多地匯聚在單一的手持PDA中。今天的智能電話應(yīng)該使用戶無論何時(shí)何地都可以訪問新的信息源、下載資料、聽音樂、玩游戲、看圖像、實(shí)現(xiàn)本地連接和從事移動(dòng)商務(wù)應(yīng)用。

i.Smart基于一個(gè)多操作系統(tǒng)工作環(huán)境，能夠支持Symbian OS、Linux、Palm OS、Pocket PC以及其它重要的操作系統(tǒng)。這意味著i.Smart可以支持多個(gè)操作系統(tǒng)軟件團(tuán)體的可下載應(yīng)用，向智能電話用戶提供豐富的先進(jìn)功能和多媒體應(yīng)用。

適應(yīng)智能電話演變的開放型平臺(tái)

摩托羅拉的全集成i.Smart基于一個(gè)開放平臺(tái)，這有助于確保今天的設(shè)計(jì)投資可以足夠靈活地迎接明天的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

智能無線手持設(shè)備采用模塊化調(diào)制解調(diào)器、無線連接、應(yīng)用處理器和外圍系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)允許采納今天的世界標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又可保持伸縮性以滿足未來的標(biāo)準(zhǔn)。

在不斷演變的智能電話市場(chǎng)上，設(shè)計(jì)靈活性是一個(gè)關(guān)鍵的成功因素。這些高端設(shè)計(jì)取決于內(nèi)置靈活性的創(chuàng)新解決方案，以便能支持多個(gè)移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(2G、2.5G、3G和未來的新標(biāo)準(zhǔn))。

由于帶有一個(gè)能夠適應(yīng)擴(kuò)展性能的應(yīng)用處理器，具有可伸縮的功率/功能優(yōu)勢(shì)，如更長(zhǎng)的電池壽命和優(yōu)化的處理器性能，因此高適應(yīng)性的設(shè)計(jì)變得更加容易。

i.Smart的關(guān)鍵特性

i.Smart包括兩個(gè)平臺(tái)，即無線平臺(tái)和應(yīng)用子系統(tǒng)。

1．無線平臺(tái)(i.250-21平臺(tái)芯片組)

i.250 Innovative Convergence平臺(tái)是一個(gè)全面的硅片到軟件2.5G技術(shù)解決方案，包括：GSM/GPRS前端、功率放大器；單芯片基帶處理器；功率管理、音頻和充電電路；支持雙頻到四頻；完全集成化的通信引擎軟件。

此i.Smart平臺(tái)支持GSM/DCS或GSM850/PCS雙頻操作，而且可升級(jí)成支持四頻操作。它支持帶Class 8/Class 10操作的GPRS多插槽，以適應(yīng)GMSK調(diào)制格式。

所有這些由四個(gè)高度集成的主要芯片實(shí)現(xiàn)：DSP56631雙內(nèi)核基帶處理器――將DSP56600數(shù)字信號(hào)處理器和ARM7TDMI-S微控制器內(nèi)核集成在一起；包括片上存儲(chǔ)器、若干接收器用A/D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)接收(RX)和發(fā)送(TX)合成器、TX功率放大控制和一個(gè)語音編碼解碼器；嵌入式存儲(chǔ)器既把對(duì)外部閃存的需求降到最低，也使當(dāng)前平臺(tái)所用的SRAM減到最小。嵌入式存儲(chǔ)器還降低了系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)了電池壽命。

MMM6022功率放大器模塊――帶有天線開關(guān)的50歐姆TX功率放大器模塊可用于四頻和三頻GSM手機(jī)應(yīng)用，也能夠在GSM850、EGSM、DCS和PCS發(fā)送和接收頻段上發(fā)揮作用。

這種功率模塊采用摩托羅拉的InGaP HBT技術(shù)，將一個(gè)單封裝功率放大器、一個(gè)SP4T天線開關(guān)、若干諧波濾波器、若干耦合器和功率檢測(cè)電路集成在一起。系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)功能可以降低系統(tǒng)的總成本，同時(shí)也能用經(jīng)過驗(yàn)證的芯片組來提高性能。

MC13777四頻GPRS前端IC(射頻電路)――用于GSM/DCS和GSM850/PCS四頻GPRS Class 10蜂窩無線電；接收器部分設(shè)計(jì)用于VLIF接收器或直接轉(zhuǎn)換接收器(DCR)；發(fā)射器部分設(shè)計(jì)用于直接發(fā)射傳送器，并把TX VCO和緩沖放大器集成在一起；

摩托羅拉的主流射頻BiCMOS技術(shù)和單一SiGe:C工藝的獨(dú)特結(jié)合可望帶來優(yōu)越的高頻性能。對(duì)靈敏的射頻應(yīng)用來說，SiGe:C提供了高增益、低電流和低噪音，在片上就可提供各種各樣的高質(zhì)量/高精度有源和無源器件，包括銅電感。因?yàn)樗兄趯?shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)芯片解決方案，所以這一類技術(shù)把無線應(yīng)用的成本效益提高到一個(gè)新水平。


MC13717集成化功率管理和音頻電路――摩托羅拉的高成本效益SMARTMOS技術(shù)奠定了這種集成化功率管理和音頻電路的基礎(chǔ)。一個(gè)中壓混合信號(hào)BiCMOS工藝將高性能模擬電路、智能數(shù)字控制和功率器件集成在一起。


它包含一個(gè)穩(wěn)壓器、一個(gè)電壓倍增器、若干完成音頻濾波和放大的麥克風(fēng)放大器、一個(gè)32KHz晶振和一個(gè)驅(qū)動(dòng)基帶處理器上通用A/D轉(zhuǎn)換器的多路復(fù)用器；它還包含一些先進(jìn)功能，如硬幣形后備電池充電器和開關(guān)，以及若干額外A/D轉(zhuǎn)換器多路復(fù)用器的輸入。


MC13718鋰電池充電控制和保護(hù)IC――用于保護(hù)和控制單體鋰電池的充電；還提供多模式充電電路、電池保護(hù)電路以及充電電子的熱和功耗保護(hù)。


2．應(yīng)用子系統(tǒng)


對(duì)新穎而強(qiáng)大無線服務(wù)的需求迅速出現(xiàn)，市場(chǎng)需要非常小的手持設(shè)備帶互聯(lián)網(wǎng)接入、視頻捕捉、實(shí)況視頻流等功能。有鑒于此，基于ARM的i.MX系列應(yīng)用處理器設(shè)計(jì)成可用在智能電話、無線PDA和其它許多移動(dòng)無線應(yīng)用。


i.MXL(i.MX系列中一個(gè)簡(jiǎn)單的型號(hào))應(yīng)用處理器為智能電話提供操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和多媒體處理功能。它基于帶媒體加速功能的ARM9內(nèi)核，其特點(diǎn)是片上的集成度高，在低功率系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的性能卓越，有一個(gè)針對(duì)多媒體應(yīng)用的核心媒體加速引擎。

豐富的外設(shè)支持使得平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)與全彩LCD顯示器、USB連接以及可擴(kuò)展到多媒體卡(MMC)/SD和其它新出現(xiàn)的存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)。


針對(duì)智能電話的關(guān)鍵i.MX特性


針對(duì)智能電話的i.MX產(chǎn)品包括：


1．集成化系統(tǒng)功能――工作頻率達(dá)200MHz的高性能ARM920T內(nèi)核；彩色TFT和單色LCD支持；用于觸摸屏輸入的ASP；MMC/SD接口；索尼Memory Stick接口；智能卡接口；用于數(shù)字圖像采集的CMOS傳感器接口；連接性：USB,I2C,I2S。


2．改進(jìn)的系統(tǒng)性能――片上DMA控制器；片上存儲(chǔ)器；藍(lán)牙技術(shù)支持；支持J2ME；MPEG4和MP3加速功能；


3．實(shí)現(xiàn)低功耗的低漏CMOS工藝――1.8V內(nèi)核電壓；2.7V到3.3V的輸入/輸出電壓。


4．256腳的MAPBGA封裝。


低功耗=智能速度


智能速度性能對(duì)用戶意味著什么？例如，一個(gè)用i.MXL應(yīng)用處理器實(shí)現(xiàn)的PDA可以用一個(gè)1,000mAh的電池播放超過六小時(shí)的電影，提供50天到70天的待機(jī)時(shí)間。換句話說，你可以用一個(gè)基于i.MXL的PDA觀看兩次標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的故事片，或者進(jìn)行環(huán)球商務(wù)旅行和返回時(shí)都無需對(duì)你的PDA充電。而且i.MX21將Imagine CIF的視頻編碼和解碼提高到每秒3幀；可以一邊聽MP3音樂，一邊發(fā)送安全交易信息；或者進(jìn)行每秒15幀的視頻會(huì)議，而且功耗比i.MX1低35%到65%。


系統(tǒng)組件集成和軟件兼容性


i.MX系列采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARM內(nèi)核處理器以便達(dá)到高度的組件集成。例如，低功率移動(dòng)多媒體客戶系統(tǒng)級(jí)芯片i.MX1使得i.MX產(chǎn)品擁有業(yè)內(nèi)最低的待機(jī)功耗。此外，它具有一組共享外圍電路，包括一個(gè)LCD控制器，可通過軟件編程達(dá)到VGA分辨率；可通過軟件編程改變屏幕尺寸，支持16級(jí)灰度單色顯示；彩色STN顯示；以及最大可達(dá)640×512像素的彩色TFT顯示。i.MX系列集成一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的CMOS照相機(jī)接口。除了廣泛的標(biāo)準(zhǔn)接口之外，i.MX還提供富有特色的內(nèi)置多媒體接口。這種高度的系統(tǒng)集成帶來小外形尺寸產(chǎn)品和低系統(tǒng)成本。


i.MX系列支持廣泛的行業(yè)主導(dǎo)平臺(tái)，如Windows CE、Palm OS、Linux和Symbian OS操作系統(tǒng)。i.MX1、i.MXL和i.MX21提供多種多樣的軟件工具，它們得到廣泛的第三方軟件解決方案支持，如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器、基于定位的服務(wù)、行業(yè)專用人機(jī)接口、多媒體應(yīng)用等等。


智能設(shè)計(jì)技術(shù)


為了向產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提供盡可能好的采用強(qiáng)大功能和組件的產(chǎn)品，i.MX利用智能設(shè)計(jì)技術(shù)，例如選擇性硬件劃分、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器存取和動(dòng)態(tài)頻率控制、動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)(DVFS)和摩托羅拉的低漏CMOS工藝。此外，i.MX是一個(gè)完整GPRS平臺(tái)解決方案的一個(gè)有機(jī)組成部分，它明顯加快了制造商的上市時(shí)間。所有這些設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來可以達(dá)到更高的系統(tǒng)集成度，同時(shí)可以提高系統(tǒng)的總體功耗效率。智能架構(gòu)的實(shí)施和硬件加速的采用創(chuàng)造出一個(gè)重新確定高性能含義的系統(tǒng)級(jí)芯片。


i.Smart智能電話參考設(shè)計(jì)包括：參考原理圖；完整的材料清單；集成化GSM/GPRS硬件和軟件平臺(tái)；軟件引擎程序包(包括GSM Phase 2+、GPRS Class 10和HR/FR/EFR/AMR參考操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器)；包括面向第三方應(yīng)用程序的SDK的開發(fā)環(huán)境；應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持；全球范圍第三方軟件解決方案。


除了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參考平臺(tái)之外，摩托羅拉還設(shè)計(jì)了全面的工具和專業(yè)支持服務(wù)以幫助OEM迅速而且有效地進(jìn)入市場(chǎng)。該解決方案的工具和服務(wù)要素可構(gòu)成三個(gè)主要的開發(fā)環(huán)境：集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，將GSM/GPRS芯片組、手機(jī)參考設(shè)計(jì)及GSM軟件引擎同用戶接口工具套件結(jié)合起來；無線電測(cè)試環(huán)境(RTE)，包括用于功能配置、測(cè)試和細(xì)調(diào)無線電性能的工具；制造測(cè)試環(huán)境(MTE)，提供軟件和制造適應(yīng)工具和服務(wù)。