手機各部分電路剖析

解剖手機的大腦：鍵盤電路怎么回事 (轉(zhuǎn)錄)

手機的大腦主要由邏輯控制部分與其接口電路組成，主要功能是實現(xiàn)對整機所有操作的控制，括手機與基站間通信的連接控制，手機將接收到的信號進行轉(zhuǎn)變還原成聲音或字符的整個過程控制，將須傳送的聲音或字符變換成無線電波發(fā)射出去整個過程的控制，以及對鍵盤、顯示、振鈴等電路的控制。

　　邏輯控制部分電路主要括微處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器等，邏輯接口電路括鍵盤電路、顯示電路、用戶識別卡(SIM卡)電路、實時時鐘電路、振鈴振動及狀態(tài)指示燈電路、鍵盤和顯示背景燈電路等。下面讓我一一道來它們在手機中的作用:

一、邏輯控制部分電路

　　1.微處理器

　　手機中的微處理器類似計算機中的中央處理器(CPU)，它是整臺手機的控制中樞系統(tǒng)，也是邏輯部分的控制核心。微處理器通過運行存儲器內(nèi)的軟件及調(diào)用存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，達到對手機整體監(jiān)控的目的。凡是要處理的數(shù)據(jù)都要經(jīng)過CPU來完成，手機各個部分管理等都離不開微處理器這個司令部的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)指揮。隨著集成電路生產(chǎn)技術及工藝水平的不斷提高，手機中微處理器的功能越來越強大，如在微處理器中集成先進的數(shù)字信號處理器(DSP)等。

　　2.數(shù)據(jù)存儲器

　　數(shù)據(jù)存儲器(RAM)的作用主要是存儲一些手機運行過程中須暫時保留的信息，比如暫時存儲各種功能程序運行的中間結果，作為運行程序時的數(shù)據(jù)緩存區(qū)。手機中常用的存儲器是靜態(tài)存儲器(SRAM)，又稱隨機存儲器，其對數(shù)據(jù)(如輸入的電話號碼、短信息、各種密碼等)或指令(如驅(qū)動振鈴器振鈴、開始錄音、啟動游戲等指令)的存取速度快，存儲精度高，但其中所存信息一旦斷電，就會丟失。數(shù)據(jù)存儲器正常工作時須與微處理器配合默契，即在由控制線傳輸?shù)闹噶畹目刂葡拢ㄟ^數(shù)據(jù)傳輸線與微處理器交換信息。數(shù)據(jù)存儲器提供了整個手機工作的空間，其作用相當于計算機中RAM內(nèi)部存儲器。

　　3.程序存儲器

　　部分手機的程序存儲器由兩部分組成，一個是快擦寫存儲器(FlashROM)，俗稱字庫或版本;另一個是電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，俗稱碼片。手機的程序存儲器存儲著手機工作所必須的各種軟件及重要數(shù)據(jù)，是整機的靈魂所在。

　　在手機程序存儲器中，F(xiàn)lashROM作為只讀存儲器(ROM)來使用，主要是存儲工作主程序，即以代碼的形式裝載了話機的基本程序和各種功能程序，話機的基本程序管理著整機工作，如各項菜單功能之間的有序連接與過渡的管理程序，各子菜單返回其上一級菜單的管理程序、根據(jù)開機信號線的觸發(fā)信號啟動開機程序的管理等，各功能程序比如電話號碼的存儲與讀出、鈴聲的設置與更改、短信息的編輯與發(fā)送、時鐘的設置、錄音與播放、游戲等菜單功能的程序。快擦寫存儲器是一種非易失性存儲器，當關掉電路的電源以后，所存儲的信息不會丟失。它的存儲器單元是電可擦除的，即快擦寫存儲器既可電擦除，又可用新的數(shù)據(jù)再編程。快擦寫存儲器在手機中一般用于相對穩(wěn)定的、正常使用手機時不用更改程序的存儲，這與它們有限的擦除、重寫能力有關。FlashROM若發(fā)生故障，整個手機將陷入癱瘓。

　　碼片(EEPROM)其主要特點是能進行在線修改存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)或程序，并能在斷電的情況下保持修改結果。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式分類，碼片可以分為兩大類:一類為并行數(shù)據(jù)傳送的碼片，另一類為串行數(shù)據(jù)傳送的碼片。

　　現(xiàn)各種類型的手機所采用的碼片很多，但其作用幾乎是一樣的，在手機中主要存放系統(tǒng)參數(shù)和一些可修改的數(shù)據(jù)，如手機撥出的電話號碼、菜單的設置、手機解鎖碼、PIN碼、手機的機身碼(IMEI)等以及一些檢測程序，如電池檢測程序、顯示電壓檢測程序等。碼片出現(xiàn)問題時，手機的某些功能將失效或出錯，如:菜單錯亂、背景燈失控等。此時有如下現(xiàn)象:顯示“聯(lián)系服務商(CONTACT SERVICE)”;顯示“電話失效，聯(lián)系服務商(PHONE FAILED SEE SERVICE)”;顯示“手機被鎖(PHONE LOCKED)”;顯示“軟件出錯(WRONG SOFTWARE)”;出現(xiàn)低電壓告警、顯示黑屏、不開機、不入網(wǎng)、顯示字符不完整、不認卡等。由于EEPROM可以用電擦除，所以當出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時可以用GSM手機可編程軟件故障檢修儀重新寫入。

　　二、接口電路

　　以上談到的都是控制手機內(nèi)部的主要元件，但要想完全掌握控制權，還得有一樣必需的東西，就是接口電路了，接口電路可以說是整個控制過程的起點或終點站，它直接反應出對手機控制的效果，也是用戶接觸得 多的地方。

　　1.鍵盤電路

　　鍵盤電路是用戶向手機收、發(fā)信息的必經(jīng)之路，鍵盤電路的每個按鍵處像是一個十字路口。當該點被按下時，該點所接的兩條線的電平發(fā)生變化，邏輯電路檢測到這種變化后，根據(jù)預設的程序來確定是那一個按鍵被按下，并響應其相應的功能。

　　2.顯示電路

　　目前手機的顯示器多采用液晶顯示屏(LCD)，它直接關系到手機上的信息是否能正常顯示。現(xiàn)在的手機電路中常使用兩種方法將液晶顯示屏連接到相應的驅(qū)動電路上:一是使用軟導電排線，二是使用導電橡膠。

　　3.用戶識別卡接口電路

　　用戶識別卡(SIM卡)是GSM手機打開GSM網(wǎng)絡的鑰匙，此電路的正常運轉(zhuǎn)關系到SIM卡是否能正常使用。手機中SIM卡電源一般為5v，卡時鐘是3.25兆。

　　4.實時時鐘電路

　　實時時鐘電路的主要功能是:產(chǎn)生手機時鐘信號，為用戶提供一個準確的實時時鐘。實時時鐘由頻率為32.768KHz的晶體振蕩器及其相關電路構成。在該晶體的表面，大多都標有32.768的字樣。若出現(xiàn)故障手機的時鐘將出現(xiàn)停止運行或走時不準等故障。

　　5.振鈴、振動器及狀態(tài)指示燈電路

　　振鈴、振動器電路的主要作用是當有來電時能發(fā)出聲音或震動及時告知用戶。狀態(tài)指示燈則可反映出手機的收信、發(fā)信狀態(tài)，常看到手機上一閃一閃的就是指示燈，不過并不是每款手機都有的。

　　6.鍵盤及顯示背景燈電路

　　鍵盤及顯示背景燈電路的主要作用是使用戶在光線較弱的環(huán)境下能方便地對手機進行操作，該電路由若干個發(fā)光二極管及相應的驅(qū)動電路構成。現(xiàn)在手機的背景燈顏色也是大家選手機時比較關心的一點，如諾基亞8250的藍光背景燈就是目前非常流行的一種。