基帶芯片

組成

　　基帶芯片可分為五個(gè)子塊：CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號(hào)處理器、調(diào)制解調(diào)器和接口模塊。
　　CPU處理器對(duì)整個(gè)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和管理，包括定時(shí)控制、數(shù)字系統(tǒng)控制、射頻控制、省電控制和人機(jī)接口控制等。若采用跳頻，還應(yīng)包括對(duì)跳頻的控制。同時(shí)，CPU處理器完成GSM終端所有的軟件功能，即GSM通信協(xié)議的layer1(物理層)、layer2(數(shù)據(jù)鏈路層)、layer3(網(wǎng)絡(luò)層)、MMI(人-機(jī)接口)和應(yīng)用層軟件。
　　信道編碼器主要完成業(yè)務(wù)信息和控制信息的信道編碼、加密等，其中信道編碼包括卷積編碼、FIRE碼、奇偶校驗(yàn)碼、交織、突發(fā)脈沖格式化。
　　數(shù)字信號(hào)處理器主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于規(guī)則脈沖激勵(lì)-長(zhǎng)期預(yù)測(cè)技術(shù)(RPE-LPC)的語(yǔ)音編碼/解碼。
　　調(diào)制/解調(diào)器主要完成GSM系統(tǒng)所要求的高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào)制/解調(diào)方式。
　　接口部分包括模擬接口、數(shù)字接口以及人機(jī)接口三個(gè)子塊；
　　(1)模擬接口包括；語(yǔ)音輸入/輸出接口；射頻控制接口。
　　(2)輔助接口；電池電量、電池溫度等模擬量的采集。
　　(3)數(shù)字接口包括；系統(tǒng)接口；SIM卡接口；測(cè)試接口；EEPROM接口；存儲(chǔ)器接口；ROM接口主要用來(lái)連接存儲(chǔ)程序的存儲(chǔ)器FLASHROM，在FLASHROM中通常存儲(chǔ)layer1，2，3、MMI和應(yīng)用層的程序。RAM接口主要用來(lái)連接存貯暫存數(shù)據(jù)的靜態(tài)RAM(SRAM)。
 

區(qū)別

　　傳統(tǒng)的說(shuō)，一個(gè)手機(jī)包括很多部分，學(xué)一件東西，首先我們從簡(jiǎn)單入手，假設(shè)我所要了解的手機(jī)只有最基本的功能--打電話發(fā)短信，那么這個(gè)手機(jī)應(yīng)該包括以下幾個(gè)部分，①射頻部分，②基帶部分，③電源管理，④外設(shè)，⑤軟件。
　　從去年MTK刮起一陣旋風(fēng)，大江南北70%的國(guó)產(chǎn)手機(jī)都是基于MTK平臺(tái)的，MTK平臺(tái)的6117，6119，6228，6305等一系列的芯片組代號(hào)紅遍手機(jī)行業(yè)，但它們之間是怎樣的聯(lián)系呢?有人誤解這些芯片組代號(hào)是MTK平臺(tái)的代號(hào)，按照我的理解，61xx系列是射頻芯片組；62xx系列是基帶芯片組；63xx系列是電源管理芯片組，每一種MTK平臺(tái)是這三種芯片組的組合，其中由于基帶芯片組的重要性更高，所以一般以基帶芯片組的代號(hào)來(lái)代指該MTK平臺(tái)。
　?、偕漕l部分；一般是信息發(fā)送和接收的部分；
　　②基帶部分；一般是信息處理的部分；
　?、垭娫垂芾?；一般是節(jié)電的部分，由于手機(jī)是能源有限的設(shè)備，所以電源管理十分重要，MTK做得好一個(gè)很大的原因就是電源管理做的好。
　?、芡庠O(shè)；一般包括LCD，鍵盤，機(jī)殼等；
　　⑤軟件；一般包括系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)，中間件，應(yīng)用四大部分；
　　基帶芯片是整個(gè)手機(jī)的核心部分，這個(gè)就好比電腦的主機(jī)，其它都是外設(shè)。傳統(tǒng)的基帶芯片分為ABB和DBB兩個(gè)部分，BB是Baseband的縮寫，別想歪了，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)小說(shuō)太多，很多詞都有了特殊的含義，但其實(shí)，它們真的很樸實(shí)。A是ANALOG的縮寫，D是DIGITAL的縮寫。
　　為什么會(huì)有ABB呢，因?yàn)榛鶐酒还馓幚頂?shù)字信號(hào)，也有可能處理模擬信號(hào)，最常見(jiàn)的就是聲音的捕捉和合成轉(zhuǎn)換，不要幻想手機(jī)中的聲音是數(shù)字編碼的，早期的大哥大根本沒(méi)有那個(gè)處理能力。
　　DBB又是干什么的呢?在手機(jī)行業(yè)中，有一個(gè)潛規(guī)則，定義雙芯片解決方案為smartphone，單芯片解決方案為feature phone，所謂的單雙芯片就是DBB的核心部分。一般情況這種核心芯片的價(jià)格不菲，低端手機(jī)為了節(jié)約成本，只內(nèi)嵌一個(gè)MCU芯片，成本稍高的中高端手機(jī)額外內(nèi)嵌一個(gè)DSP芯片。還有一些高端手機(jī)的DBB有三個(gè)芯片，一個(gè)ARM7的主管通信部分，一個(gè)ARM9的充當(dāng)MCU負(fù)責(zé)應(yīng)用，一個(gè)DSP專用芯片負(fù)責(zé)大計(jì)算編解碼的，隨著硬件成本在手機(jī)中的比重越來(lái)越低，三芯片的解決方案可能將會(huì)是主流。
　　MCU和DSP充當(dāng)DBB的CPU是整個(gè)手機(jī)主機(jī)的靈魂，但這不意味著其他的就可要可不要，手機(jī)有串口，有紅外，有藍(lán)牙，有sim卡，有鍵盤，有內(nèi)存，有LCD，有USB…基帶芯片上要支持這些東西，光說(shuō)說(shuō)是做不到的，有復(fù)雜的總線，石英鐘，附加安全芯片等等，也可能是基帶芯片上捆綁的附屬品。基帶芯片加上基本外設(shè)的成本通常也叫BOM成本。
　　手機(jī)終端中最重要的核心就是射頻芯片和基帶芯片。射頻芯片負(fù)責(zé)射頻收發(fā)、頻率合成、功率放大；基帶芯片負(fù)責(zé)信號(hào)處理和協(xié)議處理。
　　在TD-SCDMA終端發(fā)展中，處于產(chǎn)業(yè)鏈上游位置終端芯片方案的研發(fā)進(jìn)展是推動(dòng)TD產(chǎn)業(yè)商用化深入的關(guān)鍵。只有射頻收發(fā)和基帶芯片相互配合，才能共同完成中國(guó)3G芯片產(chǎn)業(yè)鏈的完整布局。
　　但射頻芯片跟基帶芯片相比，中國(guó)廠商的力量明顯薄弱。從廠商數(shù)量和融資規(guī)模來(lái)看就可見(jiàn)一斑。
　　射頻芯片簡(jiǎn)單的說(shuō)就是接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)。我們的手機(jī)接打電話和接收短信時(shí)主管與基站通信的部分。
　　射頻原理，全天下的都差不多一樣，兩條通道，一條發(fā)射，一條接收，但只有一根天線，一般是由一個(gè)開關(guān)(switch)來(lái)切換接收和發(fā)送的狀態(tài)。有人要問(wèn)，"何時(shí)切換?我打電話的時(shí)候既接收信號(hào)又發(fā)送信號(hào)，怎么沒(méi)有感覺(jué)到切換呀!"，這個(gè)開關(guān)切換速度非常快，就好比我們平時(shí)在電腦上可以同時(shí)下載和上傳多個(gè)文件而感覺(jué)不出來(lái)是通過(guò)一根網(wǎng)線做到的一樣。
　　我們的手機(jī)是數(shù)字手機(jī)，所以要處理的都是數(shù)字信號(hào)，而射頻發(fā)射的都是模擬信號(hào)，所以這個(gè)有一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換的過(guò)程，數(shù)模轉(zhuǎn)換的部分可能被包含在基帶芯片中也可能被包含在射頻芯片中。MTK平臺(tái)的就包含在基帶芯片中。
　　數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后信號(hào)非常的弱，不足以發(fā)送給基站，所以一般射頻芯片中都有一個(gè)PA功放，功放顧名思義就是將功率放大，功率放大的代價(jià)就是電源消耗嚴(yán)重，所以我們打電話的時(shí)候特別的消耗電，那一般不打電話時(shí)也有信號(hào)發(fā)送給基站啊，要不手機(jī)上的信號(hào)怎么忽強(qiáng)忽弱的，對(duì)的，但是沒(méi)有電話時(shí)射頻信號(hào)一般發(fā)送的周期特長(zhǎng)，比通話時(shí)信號(hào)發(fā)送的頻率要低的多，所以這時(shí)不太耗電。
　　發(fā)送的通道要比接收的多一個(gè)振蕩器，為啥要多個(gè)振蕩器呢?我們都知道目前世界上有850MHz/900MHz/1800MHz/1900MHz四個(gè)GSM手機(jī)頻段，這個(gè)頻段是啥意思?以900MHz為例，就是一秒鐘傳輸9億個(gè)信號(hào)，換句話說(shuō)每傳輸一個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔是9億分之一秒，那么這個(gè)時(shí)間間隔由誰(shuí)來(lái)把關(guān)呢?就是由這個(gè)振蕩器，這個(gè)振蕩器的震蕩頻率就是采用的頻段標(biāo)準(zhǔn)。
　　于是我們理理思路；
　　發(fā)射端；
　　數(shù)字信號(hào)-->DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)-->混頻器(與振蕩器混合)-->發(fā)射功放-->發(fā)射
　　接收端；
　　數(shù)字信號(hào)<--ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)<--濾波器<--接收功放<--接收
　　下劃線的部分為MTK平臺(tái)射頻芯片集成的功能，這就是一個(gè)射頻原理框架，是不是所有的射頻都一樣?只除了振蕩頻率不一樣。
　　其實(shí)不是的，現(xiàn)在只是在硬件層面，在軟件層面每個(gè)手機(jī)射頻芯片中還有射頻協(xié)議棧，GSM的是GSM協(xié)議棧，CDMA的是CDMA協(xié)議棧，WCDMA的是WCDMA協(xié)議棧，每個(gè)都不一樣，傳說(shuō)中的ttpcom公司就是依靠著GSM協(xié)議棧發(fā)家的，這個(gè)所謂的協(xié)議棧有點(diǎn)象我們的ip協(xié)議，定義了一系列的傳輸規(guī)則，所以兩部手機(jī)通信不僅是因?yàn)樗麄兊念l率相同，也因?yàn)樗麄兪褂孟嗤膮f(xié)議棧。
　　在寫windows編程時(shí)，盡管我們不曉得網(wǎng)卡如何傳輸數(shù)據(jù)，但我們只需要根據(jù)編程定義中的socket使用方法來(lái)寫程序，我們就能夠?qū)懢W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，同樣道理，我們只要知道GSM協(xié)議如何傳輸信息，那么我們就可以將信息通過(guò)射頻傳輸出去，這個(gè)類似socket的方法就是我們所謂的AT命令，射頻芯片數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號(hào)就是AT命令，有了AT命令就有了可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，手機(jī)可以做相應(yīng)處理，所以手機(jī)上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)豐富都是多虧了AT命令的出現(xiàn)。
　　所以，簡(jiǎn)單的說(shuō)，射頻芯片就是起到一個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的作用。
 

發(fā)展趨勢(shì)

　　未來(lái)TD-LTE手機(jī)基帶芯片主流是28nm單芯片方案。TD-LTE手機(jī)基帶芯片的研發(fā)進(jìn)度目前來(lái)看是受制于28nm的產(chǎn)能瓶頸和TDSCDMA與TD-LTE的研發(fā)難度，預(yù)計(jì)要到2014年多個(gè)公司的基帶芯片方案才能量產(chǎn)上市，我們認(rèn)為這個(gè)也是中國(guó)的TD-LTE商用的大前提。因此預(yù)計(jì)中國(guó)TD-LTE在2014年將迎來(lái)大規(guī)模商用化的春天。