一種智能手機的低功率損耗設計方案




從這個硬件電路的系統架構可以看出功耗最大的部分包括主處理器、無線Modem、LCD和鍵盤的背光燈、音頻編解碼器和功率放大器
因此
在設計中
如何降低它們的功耗
是一個很重要的問題
引言
隨著通信產業的不斷發展移動終端已經由原來單一的通話功能向話音、數據、圖像、音樂和多媒體方向綜合演變
而對于移動終端基本上可以分成兩種:一種是傳統手機(feature phone);另一種是智能手機(smart phone)
智能手機具有傳統手機的基本功能
并有以下特點:開放的操作系統、硬件和軟件的可擴充性和支持第三方的二次開發
相對于傳統手機
智能手機以其強大的功能和便捷的操作等特點
越來越得到人們的青睞
將逐漸成為市場的一種潮流
然而作為一種便攜式和移動性的終端
完全依靠電池來供電
隨著智能手機的功能越來越強大
其功率損耗也越來越大
因此
必須提高智能手機的使用時間和待機時間
對于這個問題
有兩種解決方案:一種是配備更大容量的手機電池;另一種是改進系統設計
采用先進技術
降低手機的功率損耗
現階段手機配備的電池以鋰離子電池為主
雖然鋰離子電池的能量密度比以往提升了近30%
但是仍不能滿足智能手機發展需求
就目前使用的鋰離子電池材料而言
能量密度只有20%左右的提升空間
而另一種被業界普遍看做是未來手機電池發展趨勢的燃料電池
能使智能手機的通話時間超過13 h
待機時間長達1個月
但是這種電池技術仍不成熟
離商用還有一段時間[1]
增大手機電池容量總的趨勢上將會增加整機的成本
因此從智能手機的總體設計入手
應用先進的技術和器件
進行降低功率損耗的方案設計
從而盡可能延長智能手機的使用時間和待機時間
事實上
低功耗設計已經成為智能手機設計中一個越來越迫切的問題
1 智能手機的硬件系統架構
本文討論的智能手機的硬件體系結構是使用雙CPU架構如圖1所示
主處理器運行開放式操作系統負責整個系統的控制
從處理器為無線Modem部分的DBB(數字基帶芯片)
主要完成語音信號的A/D轉換、D/A轉換、數字語音信號的編解碼、信道編解碼和無線Modem部分的時序控制
主從處理器之間通過串口進行通信
主處理器采用XXX公司的CPU芯片
它采用CMOS工藝
擁有ARM926EJ-S內核
采用ARM公司的AMBA(先進的微控制器總線體系結構)

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