The Cell Phone

Một phần của tài liệu Hệ thống nhúng Embedded-Systems (Trang 25 - 28)

Hình D.15 cho thấy các thành phần của một đài phát thanh, mà là lõi chính là điện thoại di động.Tín hiệu radio đầu tiên nhận được ăng-ten, khuếch đại, thông qua thông qua một máy trộn, sau đó lọc, giải điều chế, và cuối cùng đã được giải mã.Ăng-ten các hành vi như giao diện giữa các phương tiện truyền thông thông qua sóng radio đi du lịch và các thiết bị điện tử của máy phát hoặc thu.Các ăng-ten có thể được thiết kế để làm việc tốt nhất theo các hướng cụ thể, cho cả truyền tải và tài sản tiếp nhận hướng.Điều chế mã hóa thông tin trong biên độ, giai đoạn, hoặc tần số của tín hiệu để tăng sức mạnh của nó trong điều kiện suy giảm.Thiết bị phát đi thông qua các bước tương tự, chỉ trong thứ tự ngược lại.

Ban đầu, tất cả các thành phần tương tự, nhưng theo thời gian đã được thay thế bởi các thành phần kỹ thuật số, yêu cầu các tín hiệu vô tuyến để được chuyển đổi từ analog sang kỹ thuật số.Mong muốn cho sự linh hoạt về số lượng của các dải radio đã dẫn đến thói quen phần mềm thay thế một số các chức năng này trong các chip lập trình, chẳng hạn như xử lý tín hiệu kỹ thuật số.Bởi vì bộ vi xử lý như vậy thường được tìm thấy trong các thiết bị di động, nhấn mạnh được đặt trên hiệu suất mỗi Jun để kéo dài tuổi thọ pin, hiệu suất trên mỗi milimet vuông của silic để giảm kích thước và chi phí, và byte mỗi nhiệm vụ để giảm kích thước bộ nhớ.

Figure 15: A radio receiver consists of an antenna, radio frequency amplifier, mixer, filers, demodulator, and decoder

Hình D.16 cho thấy sơ đồ khối chung của các thiết bị điện tử của một chiếc điện thoại điện thoại di động, với DSP thực hiện xử lý tín hiệu và vi điều khiển việc xử lý phần còn lại của nhiệm vụ.Thiết bị cầm tay điện thoại di động cơ bản máy tính di động đóng vai trò là một radio.Chúng bao gồm các tiêu chuẩn I / O thiết bị bàn phím và màn hình LCD hiển thị cộng với một microphone, loa và ăng-ten cho mạng không dây.Pin hiệu quả ảnh hưởng đến doanh số bán hàng, cho cả điện dự phòng khi chờ đợi cho một cuộc gọi và phút nói.

Figure 16: Block diagram of a cell phone.

Khi một điện thoại di động được bật, nhiệm vụ đầu tiên là tìm ngăn nhớ, năng lượng. Nó quét đầy đủ băng thông để tìm các tín hiệu mạnh nhất, nó vẫn không ngừng làm bảy giây hoặc nếu cường độ tín hiệu giảm xuống, kể từ khi nó được thiết kế để làm việc từ các phương tiện di chuyển. Sau đó chọn một kênh vô tuyến không sử dụng. Nơi chuyển đổi cục bộ đăng ký điện thoại di động và ghi lại số điện thoại và số serial điện tử, và gán cho nó một kênh tiếng nói cho cuộc trò chuyện điện thoại. Để chắc chắn điện thoại di động có kênh phải, các trạm gốc sẽ gửi một giai điệu đặc biệt vào nó, mà điện thoại di động gửi lại để xác nhận nó. Lần điện thoại di động ra sau 5 giây nếu nó không nghe thấy những giai điệu giám sát, và nó bắt đầu quá trình trên một lần nữa. Các trạm cơ sở ban đầu làm cho một yêu cầu bàn giao các trạm cơ sở đến khi cường độ tín hiệu giảm xuống hết.

Để đạt được một cuộc đối thoại hai chiều trên đài phát thanh, băng tần số được thiết lập dành cho mỗi hướng, tạo thành một cặp tần số hoặc kênh.Các tế bào gốc cơ sở các đài truyền 869,04-893,97 MHz (gọi là forward path), và điện thoại di động truyền 824,04-

848,97 MHz (reverse path), với khoảng cách tần số để giữ chúng từ can thiệp với nhau.Một cell có thể có từ 4 tới 80 kênh.Kênh được chia thành các kênh cài đặt cho thiết lập cuộc gọi, và các kênh thoại có thể xử lý dữ liệu, lưu lượng thoại. Thông tin liên lạc được thực hiện kỹ thuật số, giống như một modem, tại 9.600 bit / giây. Kể từ khi không dây là một phương tiện tổn hao, đặc biệt là từ phương tiện di chuyển, chiếc điện thoại gửi tin nhắn mỗi năm lần. Để giữ gìn tuổi thọ pin, điện thoại di động ban đầu thường truyền hai tín hiệu điểm mạnh 0,6 W và 3,0 W-tùy thuộc vào khoảng cách đến cell. Cái này tương đối thấp không chỉ cho phép nhỏ hơn pin và điện thoại di động nhỏ hơn như vậy, nhưng nó cũng hỗ trợ tái sử dụng tần số, đó là chìa khóa cho điện thoại di động.

Hình D.17 cho thấy một bảng mạch từ một điện thoại Nokia kỹ thuật số, với các thành phần xác định. Lưu ý rằng trong bảng mạch gồm hai bộ xử lý.Một vi điều khiển Z- 80 có trách nhiệm kiểm soát các chức năng của toàn bộ bảng mạch, I / O với bàn phím và màn hình hiển thị, và phối hợp với trạm gốc.DSP xử lý tất cả các tín hiệu nén và giải nén.Ngoài ra còn có chip chuyên dụng chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và ngược lại, bộ khuếch đại, quản lý điện năng, và các giao diện RF.

Năm 2001, một điện thoại di động đã có khoảng 10 mạch tích hợp, bao gồm các bộ phận trong công nghệ kỳ lạ như arsinide gallium và silicon germanium, cũng như tiêu chuẩn CMOS. Kinh tế và mong muốn sự linh hoạt đã bị thu hẹp này chỉ là một vài chip. Tuy nhiên, những SOCs vẫn còn chứa một vi điều khiển riêng biệt và DSP, với việc thực hiện rất nhiều mã trong những chức năng vừa mô tả.

Một phần của tài liệu Hệ thống nhúng Embedded-Systems (Trang 25 - 28)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(29 trang)