專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)蝐pu和軟件化dsp方式的多媒體中心手機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及下述四個(gè)領(lǐng)域通訊、計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理和應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的手機(jī)主要采用DSP(硬件)結(jié)構(gòu)或嵌入式計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，為使手機(jī)具備PC、網(wǎng)絡(luò)通訊及多媒體功能，大多采用增加CPU(系統(tǒng)非單CPU和二塊以上電路)和增加硬件的結(jié)構(gòu)模式。這致使此類(lèi)結(jié)構(gòu)的多媒體中心的手機(jī)帶來(lái)體積、重量、功耗、散熱等一系列問(wèn)題，而且此類(lèi)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠性和可維護(hù)性差，更重要的是增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的困難——地址和中斷。此外還有面對(duì)不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(如CDMA2000、WCDMA、TDS-CDMA)和系統(tǒng)升級(jí)的多套研發(fā)和重復(fù)設(shè)計(jì)等問(wèn)題。而單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，除了能有效的應(yīng)對(duì)上述所有問(wèn)題外，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最顯著特點(diǎn)是采用不同數(shù)字信號(hào)處理算法的程序包的軟件組合模式，這種結(jié)構(gòu)當(dāng)然便于應(yīng)對(duì)不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多套研發(fā)和系統(tǒng)升級(jí)時(shí)重復(fù)設(shè)計(jì)等問(wèn)題。而且這種結(jié)構(gòu)的全系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)只有開(kāi)發(fā)成本和維護(hù)成本，所以易于應(yīng)對(duì)殘酷的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。
此外這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是順勢(shì)借助近幾年CPU和操作系統(tǒng)的一些最新成果，如超線程、超級(jí)緩存、緊縮型數(shù)據(jù)類(lèi)型、擴(kuò)充的飽和型運(yùn)算方式、擴(kuò)充指令集合、VLIW操作及向量處理、新型編譯器及擴(kuò)充函數(shù)庫(kù)、操作系統(tǒng)的適時(shí)處理(RTOS)能力和交互能力、加強(qiáng)的輸入/輸出處理能力等。而這些成果對(duì)于硬件為主結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機(jī)從某種意義上說(shuō)，基本是多余。實(shí)際上這種結(jié)構(gòu)模式是以支持Intel和Microsoft的多媒體技術(shù)發(fā)展思路為前提的，當(dāng)然更著眼于CPU和操作系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展和產(chǎn)品普及。期望順勢(shì)利用這些未來(lái)發(fā)展成果，也是這種結(jié)構(gòu)未來(lái)發(fā)展的重要考慮。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高可靠性和可維護(hù)性，具有體積、重量、功耗、散熱等參數(shù)優(yōu)勢(shì)，具有中斷、地址等系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，具有靈活應(yīng)對(duì)不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和升級(jí)的研發(fā)優(yōu)勢(shì)，且兼顧未來(lái)CPU、操作系統(tǒng)和多媒體技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)的高性能單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，包括射頻處理部分(A)、射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運(yùn)行存儲(chǔ)器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、編譯碼器(G)、送受話器(H)、鍵盤(pán)(I)，還包括可選擇接入的軟件化多媒體程序集合存儲(chǔ)器(J)、超微硬盤(pán)(K)、攝像機(jī)(L)和語(yǔ)音輸入器(M)。其中射頻處理部分(A)與射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)連接，射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運(yùn)行存儲(chǔ)器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、軟件化多媒體程序集合存儲(chǔ)器(J)分別與高速總線連接，外設(shè)及多媒體接口(F)分別與編譯碼器(G)、鍵盤(pán)(I)、超微硬盤(pán)(K)、攝像機(jī)(L)和語(yǔ)音輸入器(M)連接，編譯碼器(G)送受話器(H)連接。
——所述的GSM制式的軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器是由對(duì)解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼，及對(duì)信道解碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等數(shù)字信號(hào)處理功能分別以軟件方式實(shí)現(xiàn)的程序集合，存入一個(gè)高速只讀存儲(chǔ)器而構(gòu)成的。
——所述的CDMA制式的軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器是由對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴(kuò)頻、發(fā)信數(shù)字濾波，及對(duì)接收數(shù)字濾波、信號(hào)合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等數(shù)字信號(hào)處理功能分別以軟件方式實(shí)現(xiàn)的程序集合，存入一個(gè)高速只讀存儲(chǔ)器而構(gòu)成的。
——所述的高性能CPU是由性能超越或至少相當(dāng)于PXA800F(Intel)的CPU構(gòu)成的。
——所述的運(yùn)行存儲(chǔ)器組合內(nèi)，存有一個(gè)性能超越或至少相當(dāng)于Windows XP(Microsoft)的操作系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的核心要點(diǎn)是用軟件化DSP和軟件無(wú)線電的思想，將GSM手機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)處理功能，如解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼及對(duì)信道編碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等，和將CDMA手機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)處理功能，如數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴(kuò)頻、發(fā)信數(shù)字濾波及接收數(shù)字濾波、信號(hào)合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種軟件處理的環(huán)境基礎(chǔ)是近幾年CPU和操作系統(tǒng)的一些最新成果，如超線程、超級(jí)緩存、緊縮型數(shù)據(jù)類(lèi)型、擴(kuò)充的飽和型運(yùn)算方式、擴(kuò)充指令集合、VLIW操作及向量處理、新型編譯器及擴(kuò)充函數(shù)庫(kù)、操作系統(tǒng)的適時(shí)處理(RTOS)能力和交互能力、加強(qiáng)的輸入/輸出處理能力等。
通過(guò)選用一個(gè)性能超越的CPU(如PXA800F)和一個(gè)性能超強(qiáng)的操作系統(tǒng)(如Windows XP)，并采用軟件化DSP的處理結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的通訊、PC和多媒體功能(如HDTV、DVD、MP3等)。而且此種結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機(jī)由于減少了硬件和硬件的連接，所以具有較高的可靠性和可維護(hù)性，便于處理中斷、地址等系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，而且在體積、重量、功耗、散熱等性能方面也極有優(yōu)勢(shì)。更重要的是便于應(yīng)對(duì)不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多套研發(fā)和系統(tǒng)升級(jí)時(shí)的重復(fù)設(shè)計(jì)。而且這種結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機(jī)只有研發(fā)成本和維護(hù)成本，易于應(yīng)對(duì)殘酷的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。
這種結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機(jī)在出現(xiàn)初期可能價(jià)格偏高，但依照IT行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，隨著所采用的CPU和操作系統(tǒng)的發(fā)展、普及和降價(jià)，初期的高端產(chǎn)品一定會(huì)在三、五年后變成大眾產(chǎn)品。


附圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；附圖2為本實(shí)用新型的GSM手機(jī)結(jié)構(gòu)圖；附圖3為本實(shí)用新型的CDMA手機(jī)結(jié)構(gòu)圖；具體實(shí)施方式
1.選擇一種性能/價(jià)格比合適的CPU，如PXA800F(Intel)。為了讓一個(gè)CPU同時(shí)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所需要的通訊、計(jì)算機(jī)和多媒體等功能，顯然傳統(tǒng)手機(jī)所采用的嵌入式計(jì)算機(jī)芯片是不能滿足要求的。在選擇中還應(yīng)注意CPU廠家的一些新技術(shù)動(dòng)向，如今后CPU在通訊、計(jì)算機(jī)等功能方面的一體化設(shè)計(jì)，致使CPU同時(shí)具有VOC和頻率合成器等功能(如Intel)，這將大大簡(jiǎn)化GSM制式的多媒體中心手機(jī)的設(shè)計(jì)。
2.選擇一種能同時(shí)滿足個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、網(wǎng)絡(luò)、通訊及多媒體等功能的操作系統(tǒng)，如Windows XP。當(dāng)然這種操作系統(tǒng)不是傳統(tǒng)手機(jī)的Symbain等操作系統(tǒng)。同樣在選擇中應(yīng)注意功能調(diào)查，特征是編譯器的功能及相應(yīng)函數(shù)庫(kù)。編譯器及相應(yīng)函數(shù)庫(kù)的功能越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的軟件化DSP(DSP即數(shù)字信號(hào)處理)的實(shí)現(xiàn)就越容易。
3.由射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運(yùn)行存儲(chǔ)器組合(D)及內(nèi)含的操作系統(tǒng)，外設(shè)及多媒體接口(F)和高速總線就構(gòu)建成一個(gè)基本的個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)。
4.將GSM手機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)處理功能，如解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼及對(duì)信道編碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等，和將CDMA手機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)處理功能，如數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴(kuò)頻、發(fā)信數(shù)字濾波及接收數(shù)字濾波、信號(hào)合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。并在操作系統(tǒng)之下分別建立GSM和CDMA手機(jī)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)控制程序。將二部分結(jié)合，并存入一個(gè)只讀存儲(chǔ)器，就形成了(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器(E)。這里所有程序在上述的個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行。
5.將射頻處理部分(A)、個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)(如3所述)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器(E)、編譯碼器(G)、送受話器(H)及鍵盤(pán)(I)連接起來(lái)，就形成了基本結(jié)構(gòu)的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)。
6.如果本系統(tǒng)的CPU和操作系統(tǒng)的功能足夠的強(qiáng)，可選擇接入軟件化多媒體(HDTV、DVD、MP3等)程序集合存儲(chǔ)器(J)，這樣就形成了一個(gè)完整的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)。
7.如果還有另外的需求，也可以選擇性的接入超微硬盤(pán)(K)、攝像機(jī)(L)和語(yǔ)音輸入器(M)。當(dāng)然如有需要，鍵盤(pán)(I)也可以變成光筆輸入。
具體實(shí)施方式
的補(bǔ)充說(shuō)明1.本實(shí)用新型不詳述個(gè)人計(jì)算機(jī)的工作原理。
2.本實(shí)用新型不詳述GSM和CDMA手機(jī)的工作原理。
3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，如上網(wǎng)檢索、視頻下載、音頻下載、網(wǎng)上游戲等使當(dāng)今的多媒體手機(jī)和PDA等不能滿足需求，這是本實(shí)用新型的原因之一。
4.這種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體手機(jī)在出現(xiàn)之初可能價(jià)位偏高，但隨著CPU和操作系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展和普及，一定會(huì)變成大眾化的產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，其特征在于包括射頻處理部分(A)、射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運(yùn)行存儲(chǔ)器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、編譯碼器(G)、送受話器(H)、鍵盤(pán)(I)，還包括可選擇接入的軟件化多媒體程序集合存儲(chǔ)器(J)、超微硬盤(pán)(K)、攝像機(jī)(L)和語(yǔ)音輸入器(M)；其中射頻處理部分(A)與射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)連接，射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運(yùn)行存儲(chǔ)器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、軟件化多媒體程序集合存儲(chǔ)器(J)分別與高速總線連接，外設(shè)及多媒體接口(F)分別與編譯碼器(G)、鍵盤(pán)(I)、超微硬盤(pán)(K)、攝像機(jī)(L)和語(yǔ)音輸入器(M)連接，編譯碼器(G)送受話器(H)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，其特征在于所述的GSM制式的軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器是由對(duì)解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼，及對(duì)信道解碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等數(shù)字信號(hào)處理功能分別以軟件方式實(shí)現(xiàn)的程序集合，存入一個(gè)高速只讀存儲(chǔ)器而構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，其特征在于所述的CDMA制式的軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft-DSP)程序集合存儲(chǔ)器是由對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴(kuò)頻、發(fā)信數(shù)字濾波，及對(duì)接收數(shù)字濾波、信號(hào)合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等數(shù)字信號(hào)處理功能分別以軟件方式實(shí)現(xiàn)的程序集合，存入一個(gè)高速只讀存儲(chǔ)器而構(gòu)成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，其特征在于所述的高性能CPU是由性能超越或至少相當(dāng)于PXA800F(Intel)的CPU構(gòu)成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，其特征在與所述的運(yùn)行存儲(chǔ)器組合內(nèi)，存有一個(gè)性能超越或至少相當(dāng)于Windows XP(Microsoft)的操作系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要一種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機(jī)，包括射頻處理部分(A)、射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運(yùn)行存儲(chǔ)器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號(hào)處理(Soft－DSP)程序集合存儲(chǔ)器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、編譯碼器(G)、送受話器(H)、鍵盤(pán)(I)，還包括可選擇接入的軟件化多媒體程序集合存儲(chǔ)器(J)、超微硬盤(pán)(K)、攝像機(jī)(L)和語(yǔ)音輸入器(M)。本實(shí)用新型是世界上首次以軟件化的數(shù)字信號(hào)處理(Soft－DSP)方式替代傳統(tǒng)硬件DSP方式的新型多媒體中心手機(jī)結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)思想來(lái)源于今后將倍受重視的軟件無(wú)線電和軟件化數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。該技術(shù)方案是將傳統(tǒng)上以硬件實(shí)現(xiàn)的諸如調(diào)制及解調(diào)、交織及解交織、編碼及解碼、濾波、擴(kuò)頻和均衡等數(shù)字信號(hào)處理功能，用軟件處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這不僅有助于解決媒體中心手機(jī)的體積、重量、散熱、功耗等問(wèn)題，而且大大提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性，更重要的是有助于簡(jiǎn)化此類(lèi)系統(tǒng)的兩大設(shè)計(jì)難題——地址和中斷。
文檔編號(hào)H04M1/725GK2666064SQ20032012800
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者鮑東山 申請(qǐng)人:鮑東山