專利名稱：多功能兒童手機的硬件架構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通訊技術領域，尤其涉及一種多功能兒童手機的硬件架構。
背景技術：
隨著計算機信息技術的飛速發(fā)展、互聯(lián)網的迅速普及，數字化時代已經來臨。目 前，以嵌入式系統(tǒng)為技術核心的數字化產品已成為數字化時代的主流產品，嵌入式系統(tǒng)作 為數字化產品的技術核心，在產業(yè)發(fā)展過程中扮演著越來越重要的角色，促進嵌入式設備 軟硬件實現產業(yè)化、商品化是必然的趨勢。在過去的十年中，通訊產業(yè)增長迅速，成為推動全球經濟增長的主導力量。手機作 為方便靈活的通訊工具，它的發(fā)展集中體現了嵌入式技術在通訊行業(yè)的應用狀況。手機融 合了嵌入式通訊、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式數據管理系統(tǒng)與無線網絡等技術，成為計算機信 息技術時代的典型產品。目前，手機的年生產量和銷售量都在逐年提高，手機不論從外觀到功能、還是從性 能到價格，都極具吸引力，不僅能夠滿足人們個性化要求，還能夠提供更高的性價比。然而， 這種手機卻不適合3-12歲的兒童使用，當手機日漸成為一種普遍的通信信息傳播和交換 工具時，是否也可以為兒童配備一款專用手機？
實用新型內容現代社會，人們的生活節(jié)奏不斷加快，家長和子女的相處和溝通時間越來越少，孩 子的心理健康和人身安全等問題是家長們最擔心的事情，如果可以為兒童配備一種專用的 通信工具，這種通信工具具有隨時掌握孩子的行蹤、方便的與兒童進行溝通、在兒童遇到 危險時迅速報警等功能，就會給父母解決一大后顧之憂。本實用新型就上述問題，公開了發(fā)明了一種多功能兒童手機的硬件架構的手機。多功能兒童手機的硬件架構的手機，擁有和成人手機相似的功能，而又有所改進， 如成人手機可以與任何電話號碼進行通信，但兒童手機只能對存儲在SIM卡中的固定電話 號碼打電話，成人手機具有定位功能而兒童手機的定位主要是為家長服務的，且在此基礎 上發(fā)展了電子護欄功能等。兒童手機的眾多特色功能已經不是射頻和基頻的傳統(tǒng)手機硬件 架構可以應付的了，手機的音頻處理、視頻處理、圖像處理、報警處理以及定位處理等功能 必然使兒童手機的硬件結構較一般的手機有所提升，因此，為兒童手機合理設計一種硬件 架構，不僅可以提高手機性能，還可以降低開發(fā)成本和開發(fā)時間。所述多功能兒童手機的硬件架構，包括通信模塊、電源模塊、應用處理器和外接設 備四個部分，其特征在于，嵌入了操作系統(tǒng)的應用處理器與連接天線的通信模塊、提供系統(tǒng) 正常工作電壓電源模塊和外接設備相連，電源模塊與應用處理器和通信模塊相連，為系統(tǒng) 提供正常工作的電壓電流環(huán)境。所述通信模塊包括無線射頻模塊、模擬基帶器和數字基帶器三個部分。無線射頻 模塊是手機射頻接收與射頻發(fā)射部分，除天線外還包括天線開關、接收濾波、高頻放大、接 收本振、混頻、中頻、發(fā)射本振、功放控制、功放等；其中，發(fā)射部分包括天線、天線開關、帶通 濾波、中頻、發(fā)射本振、射頻功率放大器、發(fā)射濾波器等；接收部分包括天線、天線開關、高頻濾波、高頻放大、混頻、中頻濾波和中頻放大等電路。模擬基帶信號處理器包括射頻控制接 口、發(fā)射數字基帶信號處理電路、接收數字基帶信號處理電路、接收音頻信號處理電路、發(fā) 射音頻信號處理電路和各種參考電路等。數字基帶處理器提供基本的人機接口電路和數據 通信的串行接口電路，完成一系列的信號處理。發(fā)射信號之前，模擬語音信號經過濾波、模 數轉換、放大后得到數字音頻信號，數字音頻信號在經過加密等處理得到數字基帶信號，最 后經過濾波、調制、數模轉換和方法得到模擬發(fā)射基帶信號；接收無線射頻模塊輸出的基帶 信號之后，經濾波、模數轉換和放大處理得到數字基帶信號，數字基帶信號經過解密等處理 得到數字音頻信號，數字音頻信號再經過數模轉換、濾波和放大處理后得到模擬語音信號。所述電源模塊主要包括可充電電池和電源管理器，由于兒童手機功能煩多，手機 的耗電量可想而知，為延長手機的待機時間，電源模塊的設計也不容忽視。當兒童手機關機 時，電源管理器處于掉電模式；當手機開機時，電源管理器按不同情況處于啟動模式、全操 作模式和睡眠模式。所述應用處理器由ARM內核和數字信號處理器組成，它是手機的核心部件，是手 機的控制中樞系統(tǒng)，它通過對存儲器內軟件的運行和數據庫的調用，達到對手機各種功能 的協(xié)調指揮。兒童手機以兒童成長階段的實際情況出發(fā)，設置了眾多功能，因此，應用處理 器的選擇從多任務執(zhí)行性能、芯片和內存的成本、手機的功耗和可擴展性、以及新應用的開 發(fā)考慮，利用ARM內核軟件操作平臺易于建設和DSP處理器在數字信號處理和功耗上的優(yōu) 勢，應用處理器在設計上采用ARM內核和DSP處理器相結合的硬件設計模式。本實用新型 所述的ARM內核是ARM公司的ARM微處理器核，根據移動通信終端所要實現的各種功能，結 合DSP處理器，并加入適當的外圍電路，從而形成本實用新型所述的體積小、低功耗、低成 本、高性能應用處理器。所述外接設備包括鍵盤、顯示器、存儲器等，配合兒童手機的各種需求，不斷擴充 外接設備。本實用新型所述多功能兒童手機的硬件架構具有硬件結構穩(wěn)定、性能高、成本低 的優(yōu)勢，適合于家長有效的監(jiān)護兒童使用，更好的保證兒童的人身安全。

圖1為多功能兒童手機的硬件架構圖；圖2為多功能兒童手機信號轉換的硬件框圖。
具體實施方式
如圖1所示為多功能兒童手機硬件架構圖。由于手機功能的多樣化實現的要求， 必然使手機系統(tǒng)的軟硬件有所改善，以滿足人們的需求。對兒童手機硬件進行架構設計時， 需根據兒童手機所要實現的基本功能和特殊功能，配合兒童手機系統(tǒng)的軟件，設計一個優(yōu) 化的系統(tǒng)硬件結構。本實用新型所述的多功能兒童手機的硬件架構，包括通信模塊、電源模塊、應用處 理器和外接設備四個部分，嵌入了操作系統(tǒng)的應用處理器與連接天線的通信模塊、提供系 統(tǒng)正常工作電壓電源模塊和外接設備相連，電源模塊與應用處理器和通信模塊相連，為系 統(tǒng)提供正常工作的電壓電流環(huán)境。[0020]通信模塊包括無線射頻模塊、模擬基帶器和數字基帶器三個部分。無線射頻模塊 還包括天線開關、接收濾波、高頻放大、接收本振、混頻、中頻、發(fā)射本振、功放控制、功放等； 模擬基帶信號處理器包括射頻控制接口、發(fā)射數字基帶信號處理電路、接收數字基帶信號 處理電路、接收音頻信號處理電路、發(fā)射音頻信號處理電路和各種參考電路等；數字基帶處 理器提供基本的人機接口電路和數據通信的串行接口電路。各部分相互協(xié)調統(tǒng)一完成兒 童手機的基通信功能。電源模塊主要包括可充電電池和電源管理器。電源模塊的設計以降低手機的功 耗、提高手機的待機時間為目標。應用處理器由ARM內核和數字信號處理器組成。ARM微處理器是目前使用廣泛的 一種微處理器，用于工業(yè)控制、消費電子產品、無線通信、網絡通信等各個領域，本實用新型 所使用的ARM處理器是為兒童手機而設計的專用微處理器，完成兒童手機的通話、短信、呼 救、電子護欄、視頻導游、定位等多種功能控制。外接設備包括鍵盤、顯示器、存儲器等，配合兒童手機的各種需求，不斷擴充外接 設備。如圖2所示為多功能兒童手機信號轉換的硬件框圖。手機硬件電路由信號的頻率 劃分可分為射頻電路、中頻電路和基頻電路三大部分。射頻電路向基站發(fā)射和接收高頻信 號，主要包括功率放大器、低噪聲放大器、濾波器等。中頻電路接收射頻電路的信號并經過 降頻處理后供基頻電路使用，主要元件有鎖相環(huán)、電壓控制震蕩器、溫度控制震蕩器、濾波 器等。基頻電路主要進行信息的處理與儲存，包含DSP、ARM內核、模數轉換器、FLASH存儲 器、SDRAM等。發(fā)射信號時，信號首先要經過基頻電路、中頻電路的處理，最后調制為高頻信 號由天線發(fā)射；接收信號時，信號在射頻電路部份將信號降至中頻，再通過中頻電路將信號 降至基頻，最終通過人機接口的控制和相關的協(xié)議將信號轉換為可識別的信號。隨著通信技術和集成電路技術的迅速發(fā)展，以及人們對手機多種功能的需求，手 機的結構已經基本趨于穩(wěn)定。目前，各種網絡業(yè)務正向互相融合的方向發(fā)展，功能也越來越 多，常見的包括拍照、攝像、MP3、MP4、下載游戲、定位等等。本實用新型所述的多功能兒童手 機，是為4-12歲的兒童專門定制的手機，其功能不同于成人手機，除具有通話功能外，還具 有定位、報警、上網保護和電子護欄等功能，是以家長方便有效監(jiān)護兒童為基礎，以兒童的 自身安全和健康成長為目標的一種多功能兒童手機的硬件架構。為實現上述各種功能，本 實用新型多功能兒童手機在硬件上對傳統(tǒng)的手機硬件結構進行優(yōu)化和改善，為移動通信終 端提供了可靠的硬件架構能。
權利要求1.一種多功能兒童手機的硬件架構，包括通信模塊、電源模塊、應用處理器和外接設備 四個部分，其特征在于，嵌入了操作系統(tǒng)的所述應用處理器與連接天線的通信模塊、提供系 統(tǒng)正常工作電壓電源模塊和外接設備相連，電源模塊與應用處理器和通信模塊相連。
2.根據權利要求1所述的多功能兒童手機的硬件架構，其特征在于，所述通信模塊包 括無線射頻模塊、模擬基帶器和數字基帶器三個部分。
3.根據權利要求2所述的多功能兒童手機的硬件架構，其特征在于，所述無線射頻模 塊還包括天線開關、接收濾波、高頻放大、接收本振、混頻、中頻、發(fā)射本振、功放控制、功放。
4.根據權利要求1所述的多功能兒童手機的硬件架構，其特征在于，所述應用處理器 由ARM內核和數字信號處理器組成。
5.根據權利要求1所述的多功能兒童手機的硬件架構，其特征在于，所述外接設備包 括鍵盤、顯示器、存儲器。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能兒童手機的硬件構架。隨著計算機通信技術和集成電路技術的迅速發(fā)展，以及全社會對兒童健康成長問題的關注，兒童手機不斷得到人們的重視。本實用新型多功能兒童手機的硬件構架，依據目前成人手機的應用結構，為實現兒童手機的各種功能，提供穩(wěn)定的硬件平臺，其硬件構架包括通信模塊、電源模塊、應用處理器和外接設備四個部分。本實用新型結構穩(wěn)定、性能高、成本低的優(yōu)勢，適合于家長有效的監(jiān)護兒童使用，更好的保證兒童的人身安全。
文檔編號H04M1/725GK201854326SQ20102010309
公開日2011年6月1日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權日2010年1月27日
發(fā)明者鮮于纓纓 申請人:鮮于纓纓