基帶芯片

組成

　　基帶芯片可分為五個子塊：CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號處理器、調(diào)制解調(diào)器和接口模塊。
　　CPU處理器對整個移動臺進(jìn)行控制和管理，包括定時控制、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)包括對跳頻的控制。同時，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-長期預(yù)測技術(shù)(RPE-LPC)的語音編碼/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)接口三個子塊；
　　(1)模擬接口包括；語音輸入/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；測試接口；EEPROM接口；存儲器接口；ROM接口主要用來連接存儲程序的存儲器FLASHROM，在FLASHROM中通常存儲layer1，2，3、MMI和應(yīng)用層的程序。RAM接口主要用來連接存貯暫存數(shù)據(jù)的靜態(tài)RAM(SRAM)。
 

區(qū)別

　　傳統(tǒng)的說，一個手機(jī)包括很多部分，學(xué)一件東西，首先我們從簡單入手，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，那么這個手機(jī)應(yīng)該包括以下幾個部分，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%的國產(chǎn)手機(jī)都是基于MTK平臺的，MTK平臺的6117，6119，6228，6305等一系列的芯片組代號紅遍手機(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是MTK平臺的代號，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來代指該MTK平臺。
　?、偕漕l部分；一般是信息發(fā)送和接收的部分；
　?、诨鶐Р糠?；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做得好一個很大的原因就是電源管理做的好。
　　④外設(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，中間件，應(yīng)用四大部分；
　　基帶芯片是整個手機(jī)的核心部分，這個就好比電腦的主機(jī)，其它都是外設(shè)。傳統(tǒng)的基帶芯片分為ABB和DBB兩個部分，BB是Baseband的縮寫，別想歪了，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)小說太多，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。
　　為什么會有ABB呢，因?yàn)榛鶐酒还馓幚頂?shù)字信號，也有可能處理模擬信號，最常見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有那個處理能力。
　　DBB又是干什么的呢?在手機(jī)行業(yè)中，有一個潛規(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格不菲，低端手機(jī)為了節(jié)約成本，只內(nèi)嵌一個MCU芯片，成本稍高的中高端手機(jī)額外內(nèi)嵌一個DSP芯片。還有一些高端手機(jī)的DBB有三個芯片，一個ARM7的主管通信部分，一個ARM9的充當(dāng)MCU負(fù)責(zé)應(yīng)用，一個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)中的比重越來越低，三芯片的解決方案可能將會是主流。
　　MCU和DSP充當(dāng)DBB的CPU是整個手機(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，光說說是做不到的，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?；鶐酒由匣就庠O(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，中國廠商的力量明顯薄弱。從廠商數(shù)量和融資規(guī)模來看就可見一斑。
　　射頻芯片簡單的說就是接收信號和發(fā)送信號。我們的手機(jī)接打電話和接收短信時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，一般是由一個開關(guān)(switch)來切換接收和發(fā)送的狀態(tài)。有人要問，"何時切換?我打電話的時候既接收信號又發(fā)送信號，怎么沒有感覺到切換呀!"，這個開關(guān)切換速度非?？?，就好比我們平時在電腦上可以同時下載和上傳多個文件而感覺不出來是通過一根網(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，而射頻發(fā)射的都是模擬信號，所以這個有一個數(shù)模轉(zhuǎn)換的過程，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平臺的就包含在基帶芯片中。
　　數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號后信號非常的弱，不足以發(fā)送給基站，所以一般射頻芯片中都有一個PA功放，功放顧名思義就是將功率放大，功率放大的代價就是電源消耗嚴(yán)重，所以我們打電話的時候特別的消耗電，那一般不打電話時也有信號發(fā)送給基站啊，要不手機(jī)上的信號怎么忽強(qiáng)忽弱的，對的，但是沒有電話時射頻信號一般發(fā)送的周期特長，比通話時信號發(fā)送的頻率要低的多，所以這時不太耗電。
　　發(fā)送的通道要比接收的多一個振蕩器，為啥要多個振蕩器呢?我們都知道目前世界上有850MHz/900MHz/1800MHz/1900MHz四個GSM手機(jī)頻段，這個頻段是啥意思?以900MHz為例，就是一秒鐘傳輸9億個信號，換句話說每傳輸一個信號的時間間隔是9億分之一秒，那么這個時間間隔由誰來把關(guān)呢?就是由這個振蕩器，這個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-->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<--ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)<--濾波器<--接收功放<--接收
　　下劃線的部分為MTK平臺射頻芯片集成的功能，這就是一個射頻原理框架，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，每個都不一樣，傳說中的ttpcom公司就是依靠著GSM協(xié)議棧發(fā)家的，這個所謂的協(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，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射頻傳輸出去，這個類似socket的方法就是我們所謂的AT命令，射頻芯片數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號就是AT命令，有了AT命令就有了可以識別的數(shù)字信號，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，簡單的說，射頻芯片就是起到一個發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的作用。
 

發(fā)展趨勢

　　未來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年多個公司的基帶芯片方案才能量產(chǎn)上市，我們認(rèn)為這個也是中國的TD-LTE商用的大前提。因此預(yù)計(jì)中國TD-LTE在2014年將迎來大規(guī)模商用化的春天。