一種多模手機的製作方法
2023-09-13 23:10:10 1
專利名稱：一種多模手機的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通訊終端，具體涉及一種多處理器結構的多模手機。
背景技術：
隨著對手機智能化、多媒體化的要求越來越高，手機中處理器的功能也要求越來越強大。同時，為了實現一機可以多網使用，人們提出了多模手機的需求。在多模手機的開發中，為了應用端開發與無線端的開發聯繫更少或相關性更小，也即為了同一應用端的軟體可以匹配更多類型的手機無線通信，如GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA等，雙處理器與多處理器的手機架構在手機的設計中越來越受到青睞。但這裡多處理器之間的通信則成了該架構中的一個關鍵問題。
多處理器的連接傳統上有並行方式和串行方式。其中通過並行數據線和控制線相聯的方式，處理器之間連接針腳與布線就太多，對於手機這種小巧的嵌入式產品是不現實的，同時過多的信號線將帶來更多幹擾與故障。所以在手機多處理器間連接的一般採用的是串行方式。而在串行連接方式中又主要是基於RS232等串接口標準。該類串行接口標準具有點對點通信等局限性，一般只適合雙處理器之間的通信。如要支持另一對處理器之間的連接，則需要另一對串行通信物理鏈路，這無疑將又增加手機的尺寸，所以現在的多模手機一般就是雙處理器手機。
另外隨著3G的鄰近，按照國際電聯的規定，第三代移動通信技術即3G的傳輸速率在靜止狀態下應達到2M，在步行移動狀態下達到384K。這樣對於採用傳統串口實現多處理器CPU通信而言，處理器CPU之間數據傳輸速率將成為一個瓶頸。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供一種多模手機，能在其多處理器之間提供高速多通道的數據傳輸並且易於處理器個數擴展。
本發明的上述技術問題這樣解決，提供一種多模手機包括依次電連接的天線、射頻模塊、無線基帶處理器和應用處理器，其特徵在於，所述無線基帶處理器是二個以上，其中至少一個與所述應用處理器通過USB或USB總線連接。
按照本發明提供的多模手機，所述應用處理器設有主控制器與所述串口總線連接；一個或多個所述無線基帶處理器設有對應從控制器與所述串口總線連接。
按照本發明提供的多模手機，所述設有對應從控制器的無線基帶處理器採用自供電方式或外部供電方式；在所述外部供電方式中，還包括與所述串口總線連接的供電電路和供電開關，所述供電開關與所述主控制器連接；在所述自供電方式中，無須外部供電電路和供電開關，同時可以節省應用處理器管腳。
按照本發明提供的多模手機，所述設有對應從控制器的無線基帶處理器可以是3G無線基帶處理器。
按照本發明提供的多模手機，所述3G無線基帶處理器包括WCDMA晶片、CDMA EVDO晶片和TD-SCDMA晶片中的一種或多種。
按照本發明提供的多模手機，所述應用處理器還可以保留一個點對點通訊的串口與一個不帶對應從控制器的無線基帶處理器的對應串口連接。
按照本發明提供的多模手機，所述串口包括但不限制於是RS232、RS-422或RS-485；所述RS232串口之間的連接線是UART串口線。
按照本發明提供的多模手機，所述不帶對應從控制器的無線基帶處理器可以是2G無線基帶處理器。
按照本發明提供的多模手機，所述2G無線基帶處理器可以是GSM或CDMA晶片。
按照本發明提供的多模手機，所述應用處理器包括但不限制於Intel的PXA27x處理器或三星公司的S3C44B0X處理器。
按照本發明提供的多模手機，所述總線可以是USB總線、IEEE1394總線、系統總線或自定義總線。
本發明提供的多模手機，採用串口總線結構易於擴展處理器，同時利用串口總線控制器可滿足3G要求的處理器間數據傳輸速率，與現有多模手機相比，具有以下優點1)所需應用處理器的管腳少，大大節省了管腳資源；2)擴展方便，添加新的無線基帶處理器或替換無線基帶處理器都非常方便，實現真正意義上的多模手機；3)傳輸速率快，按照舉例的USB總線來連接方式，傳輸速率能夠達到12Mbps。而且還可根據需要採用其它各種總線形式，靈活地實現多模手機架構；4)另外，按照舉例的USB總線連接方式，還有一個重要作用是可以在此傳輸線路上，虛擬出多個通路，同時進行數據的傳輸。而不需要像傳統的串口一樣，需要另加MUX協議進行多路復用。節省了代碼控制並減少了對帶寬的浪費。
下面結合附圖和具體實施例進一步對本發明進行詳細說明。
圖1是本發明串口總線結構的多模手機原理框圖。
圖2是本發明串口總線結構的多模手機硬體連接示意圖。
圖3是本發明串口總線結構的多模手機軟/硬體模塊示意圖。
具體實施例方式
首先，說明本發明核心採用總線連接方式來實現雙模及多模手機中多處理器CPU之間的高速通信與擴展，下面以Intel的PXA27x處理器和USB總線為例具體描述本發明Intel PXA27x處理器作為專用應用處理器，而其它的無線基帶處理器則專門處理無線業務。它們之間通過USB總線相互連接起來，其中應用處理器作為USB主控端，而各無線基帶處理器作為USB客戶端。對於USB總線上可以支持127個USB設備，該數字將充分保證在不增加通信連線的情況下，真正靈活地實現多模手機，只要將需要擴展的無線基帶處理器掛到USB總線中即可。需要說明的是，能夠掛到USB總線中的無線基帶處理器需要支持USB規範，對於目前的3G晶片基本都支持此功能。
另外，第二代無線通信GSM晶片有一些不帶USB控制器，為了支持它們，保留了一個串口的通道，以建立起第二代無線通信晶片與應用處理器之間通信的橋梁。利用這個在手機已經非常成熟的技術，可以順利地實現在一臺手機，同時支持多代無線網絡，這也就為移動用戶與運營商提供極大的方便。採用總線連接方法實現多模手機多CPU通信的架構如圖1所示，包括應用處理器1、3G無線基帶處理器21、2G無線基帶處理器22，3G無線基帶處理器21與應用處理器1之間的串口總線3，2G無線基帶處理器22與與應用處理器1之間的UART串口線4。
第二步，以Intel的PXA27x處理器和USB總線為例，說明一下PXA27x應用處理器與另外兩個無線基帶處理器GSM和TD-SCDMA之間的硬體連接，如圖2所示。主要由四大部分組成應用處理器1、TD-SCDMA的3G無線基帶處理器21、GSM的2G無線基帶處理器22、USB主控制器5、USB從控制器6和USB供電開關電路7組成。
(一)應用處理器1為應用CPU，2G無線基帶處理器22為GSM無線CPU，兩者之間採用傳統的串口連接。
(二)3G無線基帶處理器21為3G無線CPU，以TD-SCDMA為例，它與應用處理器1之前採用USB連接，它能夠提供高達12Mbps的速率，完全可以滿足3G的各種業務的需要。
應用處理器1通過部分地址線、數據線與USB主控制器5相連，在寫信號有效時，主控晶片/應用處理器1通過地址和數據線向USB主控制器5的內部存貯單元寫入控制字或數據；在讀信號有效時，主控晶片/應用處理器1通過地址和數據線從USB主控制器5的內部存貯單元讀出狀態字或數據。當然，兩者之間還可以採用DMA方式進行數據的傳輸，這需要外加DMA控制晶片或者主控晶片/應用處理器1中已經自帶此功能。
在圖2中，USB主控制器5和USB從控制器6之間還需要加上USB供電開關電路5，以完成電壓的供給。當USB主控制器5的供電使能為1時，USB供電開關電路7向USB從控制器6輸出高電平。如果需要提供過流保護的功能，我們需要外加一個過流保護電路或者主控晶片/應用處理器1中已經自帶此功能，這樣在USB主控制器5的過流檢測管腳即可以監控USB主控制器5和USB從控制器6之間的電流大小，當電流超過USB協議規定值100mA或500mA時，斷開電路、以保護USB主控制器5和USB從控制器6。另外，USB主控制器5和USB從控制器6之間的D+和D-為差分信號線，可以降低高速傳輸時的幹擾。
此外，主控晶片/3G無線基帶處理器21和USB從控制器6的方式同主控晶片/應用處理器1與USB主控制器5的方式。在此基礎上擴展更多的無線基帶處理器，可以採用圖2中同樣的硬體連接方式。
(三)另外，如果3G無線基帶處理器21採用自供電的USB方式，那麼USB主控制器5、USB供電開關電路7以及兩者之間的供電使能管腳和過流檢測管腳可以省略，這樣應用處理器最少只需要2個管腳D+信號線和D-信號線，就能夠連接最多127個無線基帶處理器，大大減少了硬體管腳的消耗，而應用處理器管腳在手機的硬體設計中是一項非常稀缺的資源。
第三步，簡略說明本發明總線參考驅動實施方式採用總線連接方法實現多模手機多CPU通信的參考驅動原理框圖如圖3所示，USB主控制端的驅動可以分成三層，由上到下分別是USB設備類驅動，USBD和HCD。其中後兩層就是屬於USB HOST驅動。
從圖中可以看到，USB設備類驅動是最終與應用程式交互的軟體模塊，其主要的功能有訪問特定的USB設備，為應用程式提供訪問接口等。針對不同的無線基帶處理器，USB設備類驅動不同。
USBD就是USB驅動，它可以說是整個USB驅動的核心。其主要負責USB總線管理、USB總線設備及USB總線帶寬管理、提供USB數據傳輸的接口等。其中，USB根HUB其實是一種USB設備，但作為一種特殊的USB設備，其驅動也在USBD層實現。針對不同的無線基帶處理器，USBD層是通用的。
HCD是針對USB主控制器驅動，它將與USB HOST控制器硬體直接交互。其主要功能有主控制器硬體的初始化、為USBD提供相應的接口函數、實現對根HUB設備的配置與控制、接受來自USBD URB請求、完成數據的傳輸。
最後結合前面三步，可以看出本發明提供了一種在多模手機多處理器CPU之間提供高速多通道的數據傳輸並且易於擴展多模手機設計方法。
權利要求
1.一種多模手機包括依次電連接的天線、射頻模塊、無線基帶處理器和應用處理器(1)，其特徵在於，所述無線基帶處理器是二個以上，其中至少一個(21)與所述應用處理器(1)通過串口總線(3)連接。
2.根據權利要求1所述多模手機，其特徵在於，所述應用處理器(1)設有主控制器(5)與所述串口總線(3)連接；一個或多個所述無線基帶處理器(21)設有對應從控制器(6)與所述串口總線(3)連接。
3.根據權利要求2所述多模手機，其特徵在於，所述設有對應從控制器(6)的無線基帶處理器(21)採用自供電方式或外部供電方式；在所述外部供電方式中，還包括與所述串口總線(3)連接的供電電路和供電開關(7)，所述供電開關(7)與所述主控制器(5)連接。
4.根據權利要求2所述多模手機，其特徵在於，所述設有對應從控制器的無線基帶處理器(21)可以是3G無線基帶處理器。
5.根據權利要求4所述多模手機，其特徵在於，所述3G無線基帶處理器包括WCDMA晶片、CDMA EVDO晶片和TD-SCDMA晶片中的一種或多種。
6.根據權利要求2所述多模手機，其特徵在於，所述應用處理器(1)還可以保留一個點對點通訊的串口與一個不帶對應從控制器的無線基帶處理器的對應串口連接。
7.根據權利要求6所述多模手機，其特徵在於，所述串口可以是RS232、RS-422或RS-485。
8.根據權利要求6所述多模手機，其特徵在於，所述不帶對應從控制器(6)的無線基帶處理器(22)可以是2G無線基帶處理器。
9.根據權利要求1所述多模手機，其特徵在於，所述串口總線(3)可以是USB總線、IEEE1394總線、系統總線或自定義總線。
全文摘要
本發明涉及一種多模手機包括依次電連接的天線、射頻模塊、無線基帶處理器和應用處理器(1)，其特徵在於，所述無線基帶處理器是二個以上，其中至少一個(21)與所述應用處理器(1)通過串口總線(3)連接。這種多模手機，採用串口總線結構，與現有手機相比，具有以下優點①節省所需應用處理器管腳；②擴展、添加或替換無線基帶處理器都非常方便，實現真正意義的多模手機；③傳輸速率快，依舉例的USB總線方式能達到12Mbps，還可選擇其它總線形式靈活實現手機架構；④按照舉例的USB總線方式，還可在此傳輸線路上虛擬多個通路同時進行數據傳輸，無須另加協議進行多路復用，節省代碼控制並減少對帶寬的浪費。
文檔編號H04B1/40GK101035343SQ20071009761
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月24日 優先權日2007年4月24日
發明者顧宇, 李斌 申請人:中興通訊股份有限公司