專利名稱：多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的飛速發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，數(shù)字化時(shí)代已經(jīng)來臨。目 前，以嵌入式系統(tǒng)為技術(shù)核心的數(shù)字化產(chǎn)品已成為數(shù)字化時(shí)代的主流產(chǎn)品，嵌入式系統(tǒng)作 為數(shù)字化產(chǎn)品的技術(shù)核心，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中扮演著越來越重要的角色，促進(jìn)嵌入式設(shè)備 軟硬件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、商品化是必然的趨勢(shì)。在過去的十年中，通訊產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅速，成為推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主導(dǎo)力量。手機(jī)作 為方便靈活的通訊工具，它的發(fā)展集中體現(xiàn)了嵌入式技術(shù)在通訊行業(yè)的應(yīng)用狀況。手機(jī)融 合了嵌入式通訊、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，成為計(jì)算機(jī)信 息技術(shù)時(shí)代的典型產(chǎn)品。目前，手機(jī)的年生產(chǎn)量和銷售量都在逐年提高，手機(jī)不論從外觀到功能、還是從性 能到價(jià)格，都極具吸引力，不僅能夠滿足人們個(gè)性化要求，還能夠提供更高的性價(jià)比。然而， 這種手機(jī)卻不適合3-12歲的兒童使用，當(dāng)手機(jī)日漸成為一種普遍的通信信息傳播和交換 工具時(shí)，是否也可以為兒童配備一款專用手機(jī)？
實(shí)用新型內(nèi)容現(xiàn)代社會(huì)，人們的生活節(jié)奏不斷加快，家長(zhǎng)和子女的相處和溝通時(shí)間越來越少，孩 子的心理健康和人身安全等問題是家長(zhǎng)們最擔(dān)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(shí)掌握孩子的行蹤、方便的與兒童進(jìn)行溝通、在兒童遇到 危險(xiǎn)時(shí)迅速報(bào)警等功能，就會(huì)給父母解決一大后顧之憂。本實(shí)用新型就上述問題，公開了發(fā)明了一種多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)的手機(jī)。多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)的手機(jī)，擁有和成人手機(jī)相似的功能，而又有所改進(jìn)， 如成人手機(jī)可以與任何電話號(hào)碼進(jìn)行通信，但兒童手機(jī)只能對(duì)存儲(chǔ)在SIM卡中的固定電話 號(hào)碼打電話，成人手機(jī)具有定位功能而兒童手機(jī)的定位主要是為家長(zhǎng)服務(wù)的，且在此基礎(chǔ) 上發(fā)展了電子護(hù)欄功能等。兒童手機(jī)的眾多特色功能已經(jīng)不是射頻和基頻的傳統(tǒng)手機(jī)硬件 架構(gòu)可以應(yīng)付的了，手機(jī)的音頻處理、視頻處理、圖像處理、報(bào)警處理以及定位處理等功能 必然使兒童手機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)較一般的手機(jī)有所提升，因此，為兒童手機(jī)合理設(shè)計(jì)一種硬件 架構(gòu)，不僅可以提高手機(jī)性能，還可以降低開發(fā)成本和開發(fā)時(shí)間。所述多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)，包括通信模塊、電源模塊、應(yīng)用處理器和外接設(shè) 備四個(gè)部分，其特征在于，嵌入了操作系統(tǒng)的應(yīng)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(shè)備相連，電源模塊與應(yīng)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(shù)字基帶器三個(gè)部分。無線射頻 模塊是手機(jī)射頻接收與射頻發(fā)射部分，除天線外還包括天線開關(guān)、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(guān)、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(guān)、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(hào)處理器包括射頻控制接 口、發(fā)射數(shù)字基帶信號(hào)處理電路、接收數(shù)字基帶信號(hào)處理電路、接收音頻信號(hào)處理電路、發(fā) 射音頻信號(hào)處理電路和各種參考電路等。數(shù)字基帶處理器提供基本的人機(jī)接口電路和數(shù)據(jù) 通信的串行接口電路，完成一系列的信號(hào)處理。發(fā)射信號(hào)之前，模擬語音信號(hào)經(jīng)過濾波、模 數(shù)轉(zhuǎn)換、放大后得到數(shù)字音頻信號(hào)，數(shù)字音頻信號(hào)在經(jīng)過加密等處理得到數(shù)字基帶信號(hào)，最 后經(jīng)過濾波、調(diào)制、數(shù)模轉(zhuǎn)換和方法得到模擬發(fā)射基帶信號(hào)；接收無線射頻模塊輸出的基帶 信號(hào)之后，經(jīng)濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大處理得到數(shù)字基帶信號(hào)，數(shù)字基帶信號(hào)經(jīng)過解密等處理 得到數(shù)字音頻信號(hào)，數(shù)字音頻信號(hào)再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波和放大處理后得到模擬語音信號(hào)。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(jī)功能煩多，手機(jī) 的耗電量可想而知，為延長(zhǎng)手機(jī)的待機(jī)時(shí)間，電源模塊的設(shè)計(jì)也不容忽視。當(dāng)兒童手機(jī)關(guān)機(jī) 時(shí)，電源管理器處于掉電模式；當(dāng)手機(jī)開機(jī)時(shí)，電源管理器按不同情況處于啟動(dòng)模式、全操 作模式和睡眠模式。所述應(yīng)用處理器由ARM內(nèi)核和數(shù)字信號(hào)處理器組成，它是手機(jī)的核心部件，是手 機(jī)的控制中樞系統(tǒng)，它通過對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)軟件的運(yùn)行和數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用，達(dá)到對(duì)手機(jī)各種功能 的協(xié)調(diào)指揮。兒童手機(jī)以兒童成長(zhǎng)階段的實(shí)際情況出發(fā)，設(shè)置了眾多功能，因此，應(yīng)用處理 器的選擇從多任務(wù)執(zhí)行性能、芯片和內(nèi)存的成本、手機(jī)的功耗和可擴(kuò)展性、以及新應(yīng)用的開 發(fā)考慮，利用ARM內(nèi)核軟件操作平臺(tái)易于建設(shè)和DSP處理器在數(shù)字信號(hào)處理和功耗上的優(yōu) 勢(shì)，應(yīng)用處理器在設(shè)計(jì)上采用ARM內(nèi)核和DSP處理器相結(jié)合的硬件設(shè)計(jì)模式。本實(shí)用新型 所述的ARM內(nèi)核是ARM公司的ARM微處理器核，根據(jù)移動(dòng)通信終端所要實(shí)現(xiàn)的各種功能，結(jié) 合DSP處理器，并加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬杀緦?shí)用新型所述的體積小、低功耗、低成 本、高性能應(yīng)用處理器。所述外接設(shè)備包括鍵盤、顯示器、存儲(chǔ)器等，配合兒童手機(jī)的各種需求，不斷擴(kuò)充 外接設(shè)備。本實(shí)用新型所述多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)具有硬件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、性能高、成本低 的優(yōu)勢(shì)，適合于家長(zhǎng)有效的監(jiān)護(hù)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(jī)的硬件架構(gòu)圖；圖2為多功能兒童手機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)換的硬件框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示為多功能兒童手機(jī)硬件架構(gòu)圖。由于手機(jī)功能的多樣化實(shí)現(xiàn)的要求， 必然使手機(jī)系統(tǒng)的軟硬件有所改善，以滿足人們的需求。對(duì)兒童手機(jī)硬件進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)， 需根據(jù)兒童手機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的基本功能和特殊功能，配合兒童手機(jī)系統(tǒng)的軟件，設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu) 化的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)，包括通信模塊、電源模塊、應(yīng)用處 理器和外接設(shè)備四個(gè)部分，嵌入了操作系統(tǒng)的應(yīng)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(shè)備相連，電源模塊與應(yīng)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(shù)字基帶器三個(gè)部分。無線射頻模塊 還包括天線開關(guān)、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(hào)處理器包括射頻控制接口、發(fā)射數(shù)字基帶信號(hào)處理電路、接收數(shù)字基帶信號(hào) 處理電路、接收音頻信號(hào)處理電路、發(fā)射音頻信號(hào)處理電路和各種參考電路等；數(shù)字基帶處 理器提供基本的人機(jī)接口電路和數(shù)據(jù)通信的串行接口電路。各部分相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一完成兒 童手機(jī)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(shè)計(jì)以降低手機(jī)的功 耗、提高手機(jī)的待機(jī)時(shí)間為目標(biāo)。應(yīng)用處理器由ARM內(nèi)核和數(shù)字信號(hào)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(fèi)電子產(chǎn)品、無線通信、網(wǎng)絡(luò)通信等各個(gè)領(lǐng)域，本實(shí)用新型 所使用的ARM處理器是為兒童手機(jī)而設(shè)計(jì)的專用微處理器，完成兒童手機(jī)的通話、短信、呼 救、電子護(hù)欄、視頻導(dǎo)游、定位等多種功能控制。外接設(shè)備包括鍵盤、顯示器、存儲(chǔ)器等，配合兒童手機(jī)的各種需求，不斷擴(kuò)充外接 設(shè)備。如圖2所示為多功能兒童手機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)換的硬件框圖。手機(jī)硬件電路由信號(hào)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(hào)，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(hào)并經(jīng)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?；l電路主要進(jìn)行信息的處理與儲(chǔ)存，包含DSP、ARM內(nèi)核、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FLASH存儲(chǔ) 器、SDRAM等。發(fā)射信號(hào)時(shí)，信號(hào)首先要經(jīng)過基頻電路、中頻電路的處理，最后調(diào)制為高頻信 號(hào)由天線發(fā)射；接收信號(hào)時(shí)，信號(hào)在射頻電路部份將信號(hào)降至中頻，再通過中頻電路將信號(hào) 降至基頻，最終通過人機(jī)接口的控制和相關(guān)的協(xié)議將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的信號(hào)。隨著通信技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人們對(duì)手機(jī)多種功能的需求，手 機(jī)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本趨于穩(wěn)定。目前，各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)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(shí)用新型所述的多功能兒童手 機(jī)，是為4-12歲的兒童專門定制的手機(jī)，其功能不同于成人手機(jī)，除具有通話功能外，還具 有定位、報(bào)警、上網(wǎng)保護(hù)和電子護(hù)欄等功能，是以家長(zhǎng)方便有效監(jiān)護(hù)兒童為基礎(chǔ)，以兒童的 自身安全和健康成長(zhǎng)為目標(biāo)的一種多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述各種功能，本 實(shí)用新型多功能兒童手機(jī)在硬件上對(duì)傳統(tǒng)的手機(jī)硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改善，為移動(dòng)通信終 端提供了可靠的硬件架構(gòu)能。
權(quán)利要求1.一種多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)，包括通信模塊、電源模塊、應(yīng)用處理器和外接設(shè)備 四個(gè)部分，其特征在于，嵌入了操作系統(tǒng)的所述應(yīng)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(shè)備相連，電源模塊與應(yīng)用處理器和通信模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)，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(shù)字基帶器三個(gè)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)，其特征在于，所述無線射頻模 塊還包括天線開關(guān)、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(jù)權(quán)利要求1所述的多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)，其特征在于，所述應(yīng)用處理器 由ARM內(nèi)核和數(shù)字信號(hào)處理器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能兒童手機(jī)的硬件架構(gòu)，其特征在于，所述外接設(shè)備包 括鍵盤、顯示器、存儲(chǔ)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能兒童手機(jī)的硬件構(gòu)架。隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，以及全社會(huì)對(duì)兒童健康成長(zhǎng)問題的關(guān)注，兒童手機(jī)不斷得到人們的重視。本實(shí)用新型多功能兒童手機(jī)的硬件構(gòu)架，依據(jù)目前成人手機(jī)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)兒童手機(jī)的各種功能，提供穩(wěn)定的硬件平臺(tái)，其硬件構(gòu)架包括通信模塊、電源模塊、應(yīng)用處理器和外接設(shè)備四個(gè)部分。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、性能高、成本低的優(yōu)勢(shì)，適合于家長(zhǎng)有效的監(jiān)護(hù)兒童使用，更好的保證兒童的人身安全。
文檔編號(hào)H04M1/725GK201854326SQ20102010309
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者鮮于纓纓 申請(qǐng)人:鮮于纓纓