一种智能手机的低功率损耗设计方案

　　随着通信产业的不断发展移动终端已经由原来单一的通话功能向话音、数据、图像、音乐和多媒体方向综合演变

　　而对于移动终端基本上可以分成两种：一种是传统手机（feature phone）;另一种是智能手机（smart phone）智能手机具有传统手机的基本功能并有以下特点：开放的操作系统、硬件和软件的可扩充性和支持第三方的二次开发相对于传统手机智能手机以其强大的功能和便捷的操作等特点越来越得到人们的青睐将逐渐成为市场的一种潮流

　　然而作为一种便携式和移动性的终端完全依靠电池来供电随着智能手机的功能越来越强大其功率损耗也越来越大因此必须提高智能手机的使用时间和待机时间对于这个问题有两种解决方案：一种是配备更大容量的手机电池;另一种是改进系统设计采用先进技术降低手机的功率损耗

　　现阶段手机配备的电池以锂离子电池为主虽然锂离子电池的能量密度比以往提升了近30％但是仍不能满足智能手机发展需求就目前使用的锂离子电池材料而言能量密度只有20％左右的提升空间而另一种被业界普遍看做是未来手机电池发展趋势的燃料电池能使智能手机的通话时间超过13 h待机时间长达1个月但是这种电池技术仍不成熟离商用还有一段时间［1］增大手机电池容量总的趋势上将会增加整机的成本

　　因此从智能手机的总体设计入手应用先进的技术和器件进行降低功率损耗的方案设计从而尽可能延长智能手机的使用时间和待机时间事实上低功耗设计已经成为智能手机设计中一个越来越迫切的问题

　　1 智能手机的硬件系统架构

　　本文讨论的智能手机的硬件体系结构是使用双CPU架构如图1所示

　　主处理器运行开放式操作系统负责整个系统的控制从处理器为无线Modem部分的DBB（数字基带芯片）主要完成语音信号的A／D转换、D／A转换、数字语音信号的编解码、信道编解码和无线Modem部分的时序控制主从处理器之间通过串口进行通信主处理器采用XXX公司的CPU芯片它采用CMOS工艺拥有ARM926EJ-S内核采用ARM公司的AMBA（先进的微控制器总线体系结构）内部含有16 kB的指令Cache、16 kB的数据Cache和MMU（存储器管理单元）为了实现实时的视频会议功能携带了一个优化的MPEG4硬件编解码器能对大运算量的MPEG4编解码和语音压缩解压缩进行硬件处理从而能缓解ARM内核的运算压力主处理器上含有LCD（液晶显示器）控制器、摄像机控制器、SDRAM和SROM控制器、很多通用的GPIO口、SD卡接口等这些使它能很出色地应用于智能手机的设计中

　　在智能手机的硬件架构中无线Modem部分只要再加一定的外围电路