基于开放平台的i.Smart智能电话参考设计

新型带多媒体功能和随处可接的智能电话的设计复杂度是一项巨大挑战。i.Smart智能电话参考设计可帮助手机开发商走一条明智而快捷的上市之路，它提供了一个全面的硬件参考设计、若干开放型操作系统软件支持包和开发工具套件。

今天手机用户梦想的特性包括：极快速而广泛的连接选择并可挑选一种方便、创新的移动应用，但这些特性明天就将成为需求。为了满足越来越高的用户期望值，制造商正面临开发新型、带多媒体功能和“永远连接”的智能电话所具有的令人难以置信的复杂度。

摩托罗拉的i.Smart智能电话参考设计提供了一种全面的参考解决方案，它基于摩托罗拉的i.250 Innovative Convergence(2.5G GSM/GPRS)平台和i.MX应用处理器。在迅速兴起的消费类智能电话市场上，该参考设计大大降低了设计周期。i.Smart提供了一个全面的硬件参考设计、若干开放型操作系统软件支持包和开发工具套件，它们结合了摩托罗拉在移动和手持计算应用领域的经验和技能。i.Smart是市场上具有最少部件数的方案之一，它有助于优化产品性能、电池寿命、成本、体积和成品率。

i.Smart顺应了无线产品发展的最新趋势，这趋势起源于语音和数据越来越多地汇聚在单一的手持PDA中。今天的智能电话应该使用户无论何时何地都可以访问新的信息源、下载资料、听音乐、玩游戏、看图像、实现本地连接和从事移动商务应用。

i.Smart基于一个多操作系统工作环境，能够支持Symbian OS、Linux、Palm OS、Pocket PC以及其它重要的操作系统。这意味着i.Smart可以支持多个操作系统软件团体的可下载应用，向智能电话用户提供丰富的先进功能和多媒体应用。

适应智能电话演变的开放型平台

摩托罗拉的全集成i.Smart基于一个开放平台，这有助于确保今天的设计投资可以足够灵活地迎接明天的设计挑战。

智能无线手持设备采用模块化调制解调器、无线连接、应用处理器和外围系统进行设计。模块化设计允许采纳今天的世界标准，同时又可保持伸缩性以满足未来的标准。

在不断演变的智能电话市场上，设计灵活性是一个关键的成功因素。这些高端设计取决于内置灵活性的创新解决方案，以便能支持多个移动标准(2G、2.5G、3G和未来的新标准)。

由于带有一个能够适应扩展性能的应用处理器，具有可伸缩的功率/功能优势，如更长的电池寿命和优化的处理器性能，因此高适应性的设计变得更加容易。

i.Smart的关键特性

i.Smart包括两个平台，即无线平台和应用子系统。

1．无线平台(i.250-21平台芯片组)

i.250 Innovative Convergence平台是一个全面的硅片到软件2.5G技术解决方案，包括：GSM/GPRS前端、功率放大器；单芯片基带处理器；功率管理、音频和充电电路；支持双频到四频；完全集成化的通信引擎软件。

此i.Smart平台支持GSM/DCS或GSM850/PCS双频操作，而且可升级成支持四频操作。它支持带Class 8/Class 10操作的GPRS多插槽，以适应GMSK调制格式。

所有这些由四个高度集成的主要芯片实现：DSP56631双内核基带处理器――将DSP56600数字信号处理器和ARM7TDMI-S微控制器内核集成在一起；包括片上存储器、若干接收器用A/D转换器、一个接收(RX)和发送(TX)合成器、TX功率放大控制和一个语音编码解码器；嵌入式存储器既把对外部闪存的需求降到最低，也使当前平台所用的SRAM减到最小。嵌入式存储器还降低了系统功耗，延长了电池寿命。

MMM6022功率放大器模块――带有天线开关的50欧姆TX功率放大器模块可用于四频和三频GSM手机应用，也能够在GSM850、EGSM、DCS和PCS发送和接收频段上发挥作用。

这种功率模块采用摩托罗拉的InGaP HBT技术，将一个单封装功率放大器、一个SP4T天线开关、若干谐波滤波器、若干耦合器和功率检测电路集成在一起。系统级封装(SiP)功能可以降低系统的总成本，同时也能用经过验证的芯片组来提高性能。

MC13777四频GPRS前端IC(射频电路)――用于GSM/DCS和GSM850/PCS四频GPRS Class 10蜂窝无线电；接收器部分设计用于VLIF接收器或直接转换接收器(DCR)；发射器部分设计用于直接发射传送器，并把TX VCO和缓冲放大器集成在一起；

摩托罗拉的主流射频BiCMOS技术和单一SiGe:C工艺的独特结合可望带来优越的高频性能。对灵敏的射频应用来说，SiGe:C提供了高增益、低电流和低噪音，在片上就可提供各种各样的高质量/高精度有源和无源器件，包括铜电感。因为它有助于实现系统级芯片解决方案，所以这一类技术把无线应用的成本效益提高到一个新水平。


MC13717集成化功率管理和音频电路――摩托罗拉的高成本效益SMARTMOS技术奠定了这种集成化功率管理和音频电路的基础。一个中压混合信号BiCMOS工艺将高性能模拟电路、智能数字控制和功率器件集成在一起。


它包含一个稳压器、一个电压倍增器、若干完成音频滤波和放大的麦克风放大器、一个32KHz晶振和一个驱动基带处理器上通用A/D转换器的多路复用器；它还包含一些先进功能，如硬币形后备电池充电器和开关，以及若干额外A/D转换器多路复用器的输入。


MC13718锂电池充电控制和保护IC――用于保护和控制单体锂电池的充电；还提供多模式充电电路、电池保护电路以及充电电子的热和功耗保护。


2．应用子系统


对新颖而强大无线服务的需求迅速出现，市场需要非常小的手持设备带互联网接入、视频捕捉、实况视频流等功能。有鉴于此，基于ARM的i.MX系列应用处理器设计成可用在智能电话、无线PDA和其它许多移动无线应用。


i.MXL(i.MX系列中一个简单的型号)应用处理器为智能电话提供操作系统、应用程序和多媒体处理功能。它基于带媒体加速功能的ARM9内核，其特点是片上的集成度高，在低功率系统设计方面的性能卓越，有一个针对多媒体应用的核心媒体加速引擎。

丰富的外设支持使得平台可实现与全彩LCD显示器、USB连接以及可扩展到多媒体卡(MMC)/SD和其它新出现的存储器标准。


针对智能电话的关键i.MX特性


针对智能电话的i.MX产品包括：


1．集成化系统功能――工作频率达200MHz的高性能ARM920T内核；彩色TFT和单色LCD支持；用于触摸屏输入的ASP；MMC/SD接口；索尼Memory Stick接口；智能卡接口；用于数字图像采集的CMOS传感器接口；连接性：USB,I2C,I2S。


2．改进的系统性能――片上DMA控制器；片上存储器；蓝牙技术支持；支持J2ME；MPEG4和MP3加速功能；


3．实现低功耗的低漏CMOS工艺――1.8V内核电压；2.7V到3.3V的输入/输出电压。


4．256脚的MAPBGA封装。


低功耗=智能速度


智能速度性能对用户意味着什么？例如，一个用i.MXL应用处理器实现的PDA可以用一个1,000mAh的电池播放超过六小时的电影，提供50天到70天的待机时间。换句话说，你可以用一个基于i.MXL的PDA观看两次标准长度的故事片，或者进行环球商务旅行和返回时都无需对你的PDA充电。而且i.MX21将Imagine CIF的视频编码和解码提高到每秒3帧；可以一边听MP3音乐，一边发送安全交易信息；或者进行每秒15帧的视频会议，而且功耗比i.MX1低35%到65%。


系统组件集成和软件兼容性


i.MX系列采用行业标准ARM内核处理器以便达到高度的组件集成。例如，低功率移动多媒体客户系统级芯片i.MX1使得i.MX产品拥有业内最低的待机功耗。此外，它具有一组共享外围电路，包括一个LCD控制器，可通过软件编程达到VGA分辨率；可通过软件编程改变屏幕尺寸，支持16级灰度单色显示；彩色STN显示；以及最大可达640×512像素的彩色TFT显示。i.MX系列集成一个行业标准的CMOS照相机接口。除了广泛的标准接口之外，i.MX还提供富有特色的内置多媒体接口。这种高度的系统集成带来小外形尺寸产品和低系统成本。


i.MX系列支持广泛的行业主导平台，如Windows CE、Palm OS、Linux和Symbian OS操作系统。i.MX1、i.MXL和i.MX21提供多种多样的软件工具，它们得到广泛的第三方软件解决方案支持，如互联网浏览器、基于定位的服务、行业专用人机接口、多媒体应用等等。


智能设计技术


为了向产品设计人员提供尽可能好的采用强大功能和组件的产品，i.MX利用智能设计技术，例如选择性硬件划分、动态存储器存取和动态频率控制、动态电压频率调节(DVFS)和摩托罗拉的低漏CMOS工艺。此外，i.MX是一个完整GPRS平台解决方案的一个有机组成部分，它明显加快了制造商的上市时间。所有这些设计技术结合起来可以达到更高的系统集成度，同时可以提高系统的总体功耗效率。智能架构的实施和硬件加速的采用创造出一个重新确定高性能含义的系统级芯片。


i.Smart智能电话参考设计包括：参考原理图；完整的材料清单；集成化GSM/GPRS硬件和软件平台；软件引擎程序包(包括GSM Phase 2+、GPRS Class 10和HR/FR/EFR/AMR参考操作系统驱动器)；包括面向第三方应用程序的SDK的开发环境；应用和系统设计支持；全球范围第三方软件解决方案。


除了一个标准的参考平台之外，摩托罗拉还设计了全面的工具和专业支持服务以帮助OEM迅速而且有效地进入市场。该解决方案的工具和服务要素可构成三个主要的开发环境：集成开发环境(IDE)，将GSM/GPRS芯片组、手机参考设计及GSM软件引擎同用户接口工具套件结合起来；无线电测试环境(RTE)，包括用于功能配置、测试和细调无线电性能的工具；制造测试环境(MTE)，提供软件和制造适应工具和服务。