展訊3G手機(jī)電視芯片組和應(yīng)用方案分析報(bào)告

1、展訊3G手機(jī)電視芯片組及其應(yīng)用方案分析上網(wǎng)日期：2010年07月19日 打印版 發(fā)送查詢(xún) 訂閱關(guān)鍵字：3G手機(jī)電視芯片組國(guó)際三大3G標(biāo)準(zhǔn) CMMB隨著國(guó)際三大 3G標(biāo)準(zhǔn)(TD-SCDMA 、WCDMA 和CDMA2000)在中國(guó)落地，形成了以運(yùn)營(yíng)商為核心的巨大產(chǎn)業(yè) 鏈，經(jīng)歷一段時(shí)間的發(fā)展，中國(guó)3G通訊時(shí)代的產(chǎn)業(yè)架構(gòu)初具規(guī)模。與此同時(shí)，中國(guó)手機(jī)電視CMMB產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟成就了CMMB成為世界網(wǎng)絡(luò)覆蓋最大的手機(jī)電視網(wǎng)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具雛形。2010年3月，中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)宣布將推出 TD-SCDMA 和CMMB融合發(fā)展的商用業(yè)務(wù)， 奠定了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最大 化發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為

2、了支持中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化，展訊通信有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“展訊公司”)全力研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品及解決方案,以推動(dòng)中國(guó)通訊產(chǎn)業(yè)與廣播電視產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。時(shí)分同步碼分多址通訊系統(tǒng)(TD-SCDMA)是被國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)頒布為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)第三代移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)。展訊公司于2004年開(kāi)始陸續(xù)推出業(yè)界首款商用TD-SCDMA/GSM/GPRS多模通訊基帶芯片 SC8800 等系列芯片。中國(guó)移動(dòng)數(shù)字多媒體廣播(CMMB )是被中國(guó)廣電總局頒布為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)移動(dòng)多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)。展訊公司于2008年5月推出業(yè)界首款 CMMB標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)電視單芯片 SC6600V。此外，展訊公司在 2009年

3、世界3GSM大會(huì)上發(fā)布了世界首顆支持TD-SCDMA/GSM/GPRS/HSDPA的通訊射頻芯片?；谡褂嵉腡D-SCDMA 手機(jī)基帶芯片 SC8800、CMMB移動(dòng)多媒體芯片 SC6600V 和多模通訊射頻芯片 QS3200的3G手機(jī)電視解決方案，不僅具有全功能、低成本和 Turn Key 方案的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，而且可以開(kāi)發(fā)支持中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品方案。高集成度、全功能、低功耗通訊多媒體TD-SCDMA 移動(dòng)基帶芯片目前，支持TD-SCDMA 的3G手機(jī)解決方案多是采用 5到6顆核心芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，集成度低、功耗大、產(chǎn)品面積 大等問(wèn)題已經(jīng)給終端廠商帶了極大困惑。從TD-SCDMA 通訊模塊的解決

4、方案來(lái)看，很多方案需要采用一顆TD-SCDMA 基帶芯片和一顆 TD-SCDMA 射頻芯片，同時(shí)還需要一顆 GSM/GPRS 基帶芯片和一顆 GSM/GPRS 射頻芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)；從多媒體處理模塊的解決方案來(lái)看，有些方案仍需要增加一顆專(zhuān)用多媒體處理(如 MP3MP4)的協(xié)處理器芯片才能實(shí)現(xiàn)基本的多媒體功能。SC8800是業(yè)界首顆集成了 TD-SCDMA 基帶處理和GSM/GPRS 基帶處理以及多媒體處理等核心功能模塊的一款高集成度芯片，實(shí)現(xiàn)了3G功能手機(jī)解決方案。SC8800支持HSDPA/TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE多?；鶐幚恚С?HSDPA高速下載功能。SU3MMFmnFO

5、-SCWJWG$UW$td-scwjw GStKPftASU3-MA HALsx)cr*lUCn2ilcrCailnMri血1血HALSC8800功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。SC8800從功能上劃分主要包括一個(gè) HSDPA/TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE 多?；鶐幚韱卧?、一個(gè)多媒體處理單元、一個(gè)電源管理單元，以及豐富的通用外圍接口(包括外部的存儲(chǔ)控制器和顯示控制器等 )，每個(gè)功能模塊都采用了模塊化設(shè)計(jì)，模塊化的設(shè)計(jì)使得整個(gè)芯片具有非常好的可靠性和靈活度。 這款芯片的主要特點(diǎn)如下：多模的通訊基帶處理： SC8800 芯片支持 HSDPA/TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE標(biāo)準(zhǔn)

6、,在 2G 標(biāo)準(zhǔn)方面，支持四頻 GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900和 EGPRS Class12 。在 3G 標(biāo)準(zhǔn)方面支持 TD-SCDMA 標(biāo)準(zhǔn)(3GPP版本5)，同時(shí)支持三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻段：F頻段(1880-1900MHZ) ，A頻段(2010-2025MHZ) 和E頻段(2320-2370MHz) 。該通訊模塊完全支持中國(guó)移動(dòng) 2G 和 3G 融合的技術(shù)規(guī)范要求。功能強(qiáng)大的多媒體： SC8800 芯片具有功能強(qiáng)大的多媒體處理能力， 內(nèi)嵌視頻處理器進(jìn)行視頻編解碼處理， 同時(shí)增 加了多媒體硬件加速器增強(qiáng)圖像處理能力，如支持 MPEG4 播放 25fps 等。音頻方面支持多

7、種制式的編解碼，如 MP3/AAC/AAC+ 等音樂(lè)格式的解碼和和弦鈴聲的處理， 能夠處理常用音頻信源的解碼和播放， 立體聲輸出也給該 多媒體處理模塊添彩不少。特別是內(nèi)置 2 百萬(wàn)像素?cái)?shù)碼相機(jī)控制器，可直接連接至數(shù)字 CMOS 圖像傳感器，實(shí)現(xiàn) 攝像和照相功能。全面的 LCD 屏支持： SC8800 最高支持 WQVGA 的分辨率 (400x240) ，如 2.0 寸、 2.4 寸、2.8 寸、3.0 寸和 3.2 寸等 LCD 屏都支持，并支持雙彩屏，而且集成了 LCD 控制器和觸摸屏控制器，便于客戶選擇更加豐富的屏的類(lèi) 型，定義出更多形式的產(chǎn)品。高性?xún)r(jià)比的存儲(chǔ)器支持： SC8800 內(nèi)置

8、Nandflash 控制器和 SDRAM/DDR 控制器，支持 NAND booting ，支持 主流型號(hào)的 NAND+SDRAM MCP 。對(duì)于 NAND FLASH 的供電電壓配置靈活，在系統(tǒng)上電前，可以通過(guò) STRAPPING 進(jìn)行配置， 可以配置成 1.8 、2.65 、2.8 、3.0V 。在供電方面也設(shè)計(jì)合理， 使用 2.65V 電源給 NAND FLASH 供電， 1.8V 電源給 SDRAM 供電。 NAND FLASH 與 SDRAM 分別直接與 SC8800 芯片的 NAND 接口 和SDRAM 接口相連?？梢愿鶕?jù)需要和市場(chǎng)行情，Memory 可以選擇最具性?xún)r(jià)比的 MCP(

9、如1Gb/512Mb 或者512b/256Mb等)。豐富靈活的外圍接口：SC8800擁有豐富的外圍接口，既能夠滿足常規(guī)必備的外接設(shè)備，女口RF芯片、Memory芯片等，也便于外接功能性第三方器件，如藍(lán)牙、GPS、 WiFi 等。針對(duì)常規(guī)接口，本芯片設(shè)計(jì)了內(nèi)置 USB2.0 、SIM/USIM 卡接口、 JTAG 接口和實(shí)時(shí)時(shí)鐘接口等。針對(duì)多媒體輸入輸出接口，音頻輸出可以采用PCM 音頻接口輸出，CMMB手機(jī)電視處理可以采用LCM-IF接口進(jìn)行連接。針對(duì)擴(kuò)展 FM、藍(lán)牙、G-Sensor等第三方功能模塊， 本芯片提供 UART 接口、 SPI 接口、 I2C 接口、 I2S 接口、 GPIO 接

10、口、 SDIO 接口 進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出。 芯片設(shè)計(jì)的架構(gòu)上再外圍接口這一方面進(jìn)行了詳細(xì)的考慮，針對(duì)未來(lái) 3G 技術(shù)的發(fā)展以及手機(jī)可能擴(kuò)展的功能進(jìn)行了詳盡的規(guī)劃，提供的豐富接口也滿足日益增加的功能業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。穩(wěn)定的電源管理： 芯片本身集成了電源管理單元，支持待機(jī)、開(kāi)機(jī)等的電源管理功能，此外，本單元不僅可以支 持片內(nèi)的供電， 還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)片外芯片進(jìn)行供電， 從而在某些應(yīng)用情況下可大幅降低系統(tǒng)功耗。 芯片內(nèi)核電壓 1.8V ， I/O 接口電壓 1.83.3V 。超低功耗、高集成度 TD-SCDMA 通訊射頻芯片QS3200 是一顆超低功耗、 高集成度的 TD-SCDMA 通訊射頻芯片， 可以支持

11、包括 TD-SCDMA 、 HSDPA 、 EDGE 、 GPRS 、 GSM 等在內(nèi)的多種通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。由于是單芯片方案，其體積已做到同類(lèi)產(chǎn)品中的最小規(guī)格，采用展訊QS3200 的印刷電路板 (PCB) 總面積可以小于 600 平方毫米。體積小、 功耗低、 支持多制式的 QS3200 單芯片射頻收發(fā)器，可極大提高手機(jī)的接收、發(fā)送和功率放大能力?？倈切ftuuu高集成度、低成本的射頻解決方案：展訊QS3200是支持雙頻TD-SCDMA 和四頻EDGE的單芯片射頻收發(fā)器。它采用CMOS技術(shù)生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品成本低，芯片經(jīng)優(yōu)化適用于低成本的3G設(shè)計(jì)，可滿足當(dāng)今的體積小，低功耗，高性能的手機(jī)設(shè)計(jì)要求。體

12、積最小的TD-SCDMA/EDGE的射頻解決方案：展訊 QS3200 采用9x9毫米的QFN64封裝方式。由于是單芯片方案，因此采用 QS3200的射頻解決方案的 PCB總面積可小于600平方毫米。性能卓越的射頻解決方案：展訊QS3200支持HSDPA和HSUPA，其射頻性能超出 3GPPTS25.102 標(biāo)準(zhǔn)的所有要求，TD-SCDMAHSPA下的上行EVM（誤差矢量幅度）小于3%,下行EVM小于5%?？芍С侄喾N外接主控芯片的射頻解決方案：展訊QS3200可支持包括展訊SC8800系列雙模基帶和其他的TD-SCDMA 基帶芯片等產(chǎn)品。 QS3200 采用SPI控制接口使用，它的 TD-SCD

13、MA 系統(tǒng)層支持兩個(gè)模擬 I/Q 以 及LVDS接口，GSM系統(tǒng)層支持模擬I/Q接口。高集成度、全功能 CMMB手機(jī)電視核心芯片目前，支持CMMB標(biāo)準(zhǔn)的芯片產(chǎn)品多是信道解調(diào)芯片，必須要外配信源解碼處理器芯片來(lái)完成信源解碼，從而才 能真正實(shí)現(xiàn)手機(jī)電視功能。SC6600V是業(yè)界首顆集成了 CMMB解調(diào)和H.264信源解碼的高性能、低功耗芯片，它的集成度提高直接帶來(lái)利益點(diǎn)就是功耗和成本的降低，豐富的外圍接口以及靈活的功能選擇給這款芯片增添了增值的空間，擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。System Functional Block Diaqram-with Host ChipHoa sc嗣） 9CWCIUUS Tu

14、 wlcslQPXi畀 $ngSMiTCA5J?WSC6600V功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。SC6600V從功能上劃分主要包括一個(gè)高性能的微處理器、一個(gè)CMMB解調(diào)器，一個(gè)視音頻解碼器、一個(gè)電源管理單元，以及豐富的通用外圍接口（包括外部的存儲(chǔ)控制器和顯示控制器等），每個(gè)功能模塊都采用了模塊化設(shè)計(jì)，模塊化的設(shè)計(jì)使得整個(gè)芯片具有非常好的可靠性和靈活度。這款芯片的主要特點(diǎn)如下：豐富的外圍接口： SC6600V 的輸入信號(hào)支持是從 Tuner接收下來(lái)的中頻信號(hào)，也可以是經(jīng)過(guò) CMMB信道解調(diào)之 后的MFS流。因此，SC6600V 除了可以支持中頻輸入信號(hào)之外，還可以支持外配主流CMMB解調(diào)器，提供了靈活的輸入

15、接口。在視頻輸出方面，支持解碼后的視頻YUV標(biāo)準(zhǔn)輸出，并且可以直接輸出到LCD顯示屏進(jìn)行顯示。同時(shí)也支持旁路視頻解碼器而直接輸出MFS流，這兩種選擇可依據(jù)應(yīng)用方案的不同而定。音頻輸出支持I2S接口，也可通過(guò) SPI輸出到主控芯片。此外，還有很多豐富的外圍接口可為產(chǎn)品應(yīng)用方案的擴(kuò)展提供便利。靈活的信道解調(diào)：信道解調(diào)模塊完全支持CMMB標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)傳輸和復(fù)用規(guī)范，將中頻信號(hào)解調(diào)為MFS流輸出到其他模塊。在標(biāo)準(zhǔn)頻率范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道物理層各功能模塊，完成了移動(dòng)多媒體廣播信 道物理層傳輸信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼、調(diào)制技術(shù)以及傳輸指示信息。可以實(shí)現(xiàn)支持多種信道編碼和調(diào)制方式用以 滿足不

16、同業(yè)務(wù)、不同傳輸環(huán)境對(duì)信號(hào)質(zhì)量的不同要求。多標(biāo)準(zhǔn)信源解碼：信源解碼模塊支持H.264視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)以及多種通行的音頻解碼標(biāo)準(zhǔn)（如MPEG1 audio layer1/2, MP3, AAC LC 和AAC + （LP）等），采樣率最高可達(dá)到 48KHz，解碼速率最高可達(dá) 320kbps，同時(shí)支持雙聲 道。并且完全可以通過(guò)更新固件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)新增標(biāo)準(zhǔn)的支持。全功能視頻后處理：顯示圖像可以支持 WQVGA、QVGA、CIF以及QCIF等，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)解碼視頻進(jìn)行縮放功能以適配不同的顯示屏幕，這樣就從硬件上支持了芯片對(duì)終端產(chǎn)品顯示屏幕大小的自適應(yīng)，擴(kuò)展了產(chǎn)品應(yīng)用的范圍。支持三層邏輯層（背景層、圖像層和視

17、頻層）。針對(duì)圖像抖動(dòng)和色彩糾正都采取了相應(yīng)的技術(shù)手段。穩(wěn)定的電源管理：芯片本身集成了電源管理單元，支持待機(jī)、開(kāi)機(jī)等的電源管理功能，此外，本單元不僅可以支持片內(nèi)的供電，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)片外芯片進(jìn)行供電，從而在某些應(yīng)用情況下可大幅降低系統(tǒng)功耗。芯片內(nèi)核電壓1.8V，I/O 接口電壓 1.83.3V。全功能、高集成度、低成本 3G手機(jī)電視解決方案TD-SCDMA 產(chǎn)業(yè)在中國(guó)移動(dòng)的大力推動(dòng)下逐漸成熟，而TD-SCDMA 終端成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐點(diǎn)，各種形式的終端應(yīng)運(yùn)而生，如上網(wǎng)本、無(wú)線固話、數(shù)據(jù)卡、智能機(jī)和功能手機(jī)等，其中能夠發(fā)展終端用戶同時(shí)又能夠很好的 推動(dòng)TD-SCDMA 業(yè)務(wù)的終端非功能手機(jī)莫屬，

18、一方面低成本的優(yōu)勢(shì)可以被廣大消費(fèi)者接受，另一方面目前大量 TD-SCDMA 的業(yè)務(wù)也能被集成在功能手機(jī)上，便于運(yùn)營(yíng)商發(fā)展3G業(yè)務(wù)。在諸多功能手機(jī)的方案中，展訊公司的手機(jī)方案以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。展訊公司擁有TD-SCDMA 的通訊射頻芯片 QS3200和基帶芯片SC8800 ,以及CMMB手機(jī)電視解調(diào)解碼芯片 SC6600V，三顆芯片再搭配簡(jiǎn)單的周邊器件就可以實(shí)現(xiàn)完整的TD-SCDMA多媒體手機(jī)電視解決方案。核心芯片集成度高，周邊器件少，功耗低，成本高，功能全等諸多優(yōu)勢(shì)成就了該方案的 大力推廣。方案主要特點(diǎn)如下方案集成度高、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔：基于SC8800、QS3200和SC6600V 的設(shè)計(jì)方

19、案框圖如下圖，僅三顆主芯片就實(shí)現(xiàn)了 TD-SCDMA 多媒體功能手機(jī)電視方案，方案公司硬件設(shè)計(jì)方便。軟件平臺(tái)穩(wěn)定完善：為了縮短客戶的設(shè)計(jì)時(shí)間，增強(qiáng)其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，本方案提供一套完善的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用軟件 的通用接口，能夠提供快速有效的客戶軟件設(shè)計(jì)。同時(shí)考慮了產(chǎn)品差異化設(shè)計(jì)的通用接口和優(yōu)化空間。對(duì)于上層業(yè) 務(wù)功能的拓展和軟件的優(yōu)化提供了靈活的平臺(tái)基礎(chǔ)。底層軟件靈活而穩(wěn)定：固件程序開(kāi)發(fā)中考慮到了產(chǎn)品的可擴(kuò)展性，如音頻解碼可以通過(guò)更新固件來(lái)完成對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的 支持，還有傳輸層可以通過(guò)更新固件來(lái)更換或者增加條件接收（CA）模塊等。模塊驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)完善，從外圍接口到基帶處理以及信道解調(diào)，從視頻解碼到音頻解碼，從圖形處理到第三方硬件功能模塊的集成，都具有穩(wěn)定而完善的 驅(qū)動(dòng)程序，這將作為芯片軟件庫(kù)提供給用戶。但是，由于底層軟件的開(kāi)發(fā)與客戶差異化設(shè)計(jì)是透明的，因此底層軟 件不具備用戶可開(kāi)發(fā)性。應(yīng)用軟件擴(kuò)展性能強(qiáng)大：基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的展訊Mocro平臺(tái)（展訊Mocro平臺(tái)以展訊多模通信芯片為核心，整合了通信軟件、應(yīng)用軟件、參考設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)板、開(kāi)發(fā)工具和技術(shù)支持的一站式完整解決方案。基于MocorTM平臺(tái),可幫助客戶在追求產(chǎn)品差異化的同時(shí)極大的縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間），在應(yīng)用軟件方面采用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化相結(jié)合的設(shè)計(jì)思想，使得新業(yè)務(wù)應(yīng)