手機各部分電路剖析

解剖手機的大腦：鍵盤電路怎么回事 (轉錄)

手機的大腦主要由邏輯控制部分與其接口電路組成，主要功能是實現對整機所有操作的控制，括手機與基站間通信的連接控制，手機將接收到的信號進行轉變還原成聲音或字符的整個過程控制，將須傳送的聲音或字符變換成無線電波發射出去整個過程的控制，以及對鍵盤、顯示、振鈴等電路的控制。

　　邏輯控制部分電路主要括微處理器、數據存儲器、程序存儲器等，邏輯接口電路括鍵盤電路、顯示電路、用戶識別卡(SIM卡)電路、實時時鐘電路、振鈴振動及狀態指示燈電路、鍵盤和顯示背景燈電路等。下面讓我一一道來它們在手機中的作用:

一、邏輯控制部分電路

　　1.微處理器

　　手機中的微處理器類似計算機中的中央處理器(CPU)，它是整臺手機的控制中樞系統，也是邏輯部分的控制核心。微處理器通過運行存儲器內的軟件及調用存儲器內的數據庫，達到對手機整體監控的目的。凡是要處理的數據都要經過CPU來完成，手機各個部分管理等都離不開微處理器這個司令部的統一、協調指揮。隨著集成電路生產技術及工藝水平的不斷提高，手機中微處理器的功能越來越強大，如在微處理器中集成先進的數字信號處理器(DSP)等。

　　2.數據存儲器

　　數據存儲器(RAM)的作用主要是存儲一些手機運行過程中須暫時保留的信息，比如暫時存儲各種功能程序運行的中間結果，作為運行程序時的數據緩存區。手機中常用的存儲器是靜態存儲器(SRAM)，又稱隨機存儲器，其對數據(如輸入的電話號碼、短信息、各種密碼等)或指令(如驅動振鈴器振鈴、開始錄音、啟動游戲等指令)的存取速度快，存儲精度高，但其中所存信息一旦斷電，就會丟失。數據存儲器正常工作時須與微處理器配合默契，即在由控制線傳輸的指令的控制下，通過數據傳輸線與微處理器交換信息。數據存儲器提供了整個手機工作的空間，其作用相當于計算機中RAM內部存儲器。

　　3.程序存儲器

　　部分手機的程序存儲器由兩部分組成，一個是快擦寫存儲器(FlashROM)，俗稱字庫或版本;另一個是電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，俗稱碼片。手機的程序存儲器存儲著手機工作所必須的各種軟件及重要數據，是整機的靈魂所在。

　　在手機程序存儲器中，FlashROM作為只讀存儲器(ROM)來使用，主要是存儲工作主程序，即以代碼的形式裝載了話機的基本程序和各種功能程序，話機的基本程序管理著整機工作，如各項菜單功能之間的有序連接與過渡的管理程序，各子菜單返回其上一級菜單的管理程序、根據開機信號線的觸發信號啟動開機程序的管理等，各功能程序比如電話號碼的存儲與讀出、鈴聲的設置與更改、短信息的編輯與發送、時鐘的設置、錄音與播放、游戲等菜單功能的程序。快擦寫存儲器是一種非易失性存儲器，當關掉電路的電源以后，所存儲的信息不會丟失。它的存儲器單元是電可擦除的，即快擦寫存儲器既可電擦除，又可用新的數據再編程。快擦寫存儲器在手機中一般用于相對穩定的、正常使用手機時不用更改程序的存儲，這與它們有限的擦除、重寫能力有關。FlashROM若發生故障，整個手機將陷入癱瘓。

　　碼片(EEPROM)其主要特點是能進行在線修改存儲器內的數據或程序，并能在斷電的情況下保持修改結果。根據數據傳輸方式分類，碼片可以分為兩大類:一類為并行數據傳送的碼片，另一類為串行數據傳送的碼片。

　　現各種類型的手機所采用的碼片很多，但其作用幾乎是一樣的，在手機中主要存放系統參數和一些可修改的數據，如手機撥出的電話號碼、菜單的設置、手機解鎖碼、PIN碼、手機的機身碼(IMEI)等以及一些檢測程序，如電池檢測程序、顯示電壓檢測程序等。碼片出現問題時，手機的某些功能將失效或出錯，如:菜單錯亂、背景燈失控等。此時有如下現象:顯示“聯系服務商(CONTACT SERVICE)”;顯示“電話失效，聯系服務商(PHONE FAILED SEE SERVICE)”;顯示“手機被鎖(PHONE LOCKED)”;顯示“軟件出錯(WRONG SOFTWARE)”;出現低電壓告警、顯示黑屏、不開機、不入網、顯示字符不完整、不認卡等。由于EEPROM可以用電擦除，所以當出現數據丟失時可以用GSM手機可編程軟件故障檢修儀重新寫入。

　　二、接口電路

　　以上談到的都是控制手機內部的主要元件，但要想完全掌握控制權，還得有一樣必需的東西，就是接口電路了，接口電路可以說是整個控制過程的起點或終點站，它直接反應出對手機控制的效果，也是用戶接觸得 多的地方。

　　1.鍵盤電路

　　鍵盤電路是用戶向手機收、發信息的必經之路，鍵盤電路的每個按鍵處像是一個十字路口。當該點被按下時，該點所接的兩條線的電平發生變化，邏輯電路檢測到這種變化后，根據預設的程序來確定是那一個按鍵被按下，并響應其相應的功能。

　　2.顯示電路

　　目前手機的顯示器多采用液晶顯示屏(LCD)，它直接關系到手機上的信息是否能正常顯示。現在的手機電路中常使用兩種方法將液晶顯示屏連接到相應的驅動電路上:一是使用軟導電排線，二是使用導電橡膠。

　　3.用戶識別卡接口電路

　　用戶識別卡(SIM卡)是GSM手機打開GSM網絡的鑰匙，此電路的正常運轉關系到SIM卡是否能正常使用。手機中SIM卡電源一般為5v，卡時鐘是3.25兆。

　　4.實時時鐘電路

　　實時時鐘電路的主要功能是:產生手機時鐘信號，為用戶提供一個準確的實時時鐘。實時時鐘由頻率為32.768KHz的晶體振蕩器及其相關電路構成。在該晶體的表面，大多都標有32.768的字樣。若出現故障手機的時鐘將出現停止運行或走時不準等故障。

　　5.振鈴、振動器及狀態指示燈電路

　　振鈴、振動器電路的主要作用是當有來電時能發出聲音或震動及時告知用戶。狀態指示燈則可反映出手機的收信、發信狀態，常看到手機上一閃一閃的就是指示燈，不過并不是每款手機都有的。

　　6.鍵盤及顯示背景燈電路

　　鍵盤及顯示背景燈電路的主要作用是使用戶在光線較弱的環境下能方便地對手機進行操作，該電路由若干個發光二極管及相應的驅動電路構成。現在手機的背景燈顏色也是大家選手機時比較關心的一點，如諾基亞8250的藍光背景燈就是目前非常流行的一種。