CN1946209A - 可拆卸和变更功能模块的移动终端及其使用的功能模块 - Google Patents

Abstract

一种可拆卸和变更功能模块的移动终端及其使用的功能模块，该移动终端在普通移动终端的基础上，增加了一个或若干个用于插入多功能模块的卡槽和接口。在使用时，用户可以根据需要拆卸和替换多功能模块，以变更移动终端的附属功能，以实现客户的高度自由定制，可以为用户提供一种具有更廉价、更具可升级性特点的移动终端，例如支持红外模块、存储器模块、音效处理模块，附属多媒体协处理器模块、扬声器和充电电路等。同时本发明还定义了其使用的功能模块及多功能模块的工作机制。

Description

可拆卸和变更功能模块的移动终端及其使用的功能模块

技术领域

本发明涉及一种可随意卸载和变更功能模块的移动终端，此外还涉及用于该电话的功能模块及其控制方法。用户可以根据自己的意愿，通过卸载和变更移动终端上这种具有特定功能的模块，来定制或扩展移动终端的功能。

背景技术

移动电话(mobile phone)包括小灵通(PHS)，GSM，CDMA手机等移动终端由于操作简易，便于携带，已经日益成为人们不可缺少的通讯工具。

现在市售的移动终端，尽管品种多样，但是功能在设计时就已经被确定下来。由于现售移动终端的各功能模块和主通讯电路做在同一块印刷电路板上，在使用时其功能只能局限在当初所设计的范围内，不能增加或删减其所具有的功能。这不仅增加了客户购机成本，而且增加了移动终端的重量和耗电量，缺乏客户自由定制的特点。同时，这种设计结构不但增加了移动终端研发和售后维修的难度，而且不支持移动终端的可持续性升级，日后废弃的移动终端不仅破坏环境，还对资源造成不必要的浪费。

更重要的是，现行的技术结构使移动终端不得不带有近乎所有的常用功能，使得减小移动终端的PCB板的尺寸不得不依赖于芯片的尺寸。在芯片尺寸固定的情况下，PCB板难以做到更小的尺寸，从而难以缩减移动终端的尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种可拆卸和变更功能模块的移动终端及其功能模块。它在最基本的移动终端的基础上，还提供一个或多个功能模块接口和多种功能模块。在软件系统的支持下，该移动终端可以随客户的意愿，拆卸和更换该移动终端的功能模块，从而使用户得以自由定制手机的功能。这不仅极大的减小了移动终端的尺寸，降低了用户的购机成本，并且使该移动终端具有可升级性，同时带来了重量轻，便于研发和售后维修等诸多优点。

本发明的解决方案是一种具有可拆卸和变更功能模块的移动终端，具有普通移动终端最基本的通讯功能、结构和电路，但是该移动终端与现有技术不同的是：除了移动终端的最基本的通讯功能的电路外，移动终端有一个或若干个凹形的功能模块卡槽或储藏室，在卡槽或储藏室内设有功能模块与移动终端微处理器电气连接的接口。

该移动终端的键盘功能电路、充电控制芯片电路、蓝牙通讯和无线局域网等相关辅助通讯功能电路、红外功能电路、多媒体处理功能电路、音频输入输出设备、备用电池、USB等通用接口和存储模块电路中的一项或多项功能电路部分为可拆卸的功能模块，通过功能模块卡槽内的功能模块电气接口与移动终端的微处理器相连；

用户通过增加或替换该接口处的功能模块来增加或变更移动终端部分功能。不同的功能模块通过该接口与普通移动终端基带微处理器部分或基带协处理器部分的电路直接或间接相连，在软件系统的支持下，实现不同的特定功能。

本发明所述的功能模块接口在电气上为可以实现与移动终端主机体进行数据通讯交换功能的信号线组。移动终端通过一组接口信号线与功能模块相连，该功能模块的接口信号线组不仅可以根据需要确定是否包含电源线，还可以确定包含串口，通用串行总线(USB)，I2C等通用总线协议的哪组或哪几组信号线。同时，该信号线还可以包含自行设计或即将兴起的可以实现与移动终端主机体进行数据通讯交换功能的信号线组，并且它可以是有线的信号线接口，也可以是无线的空中接口。虽然该接口信号线组各个型号电话之间可以有所差别，但就单独的移动终端机而言，其功能模块的接口可以是统一的，以使不同的功能模块可以很容易地进行互换。

功能模块与移动终端主机体在外形上的连接方式为通过卡槽或储藏室的方式连接。移动终端机体内设有功能模块的卡槽或储藏室，用来更稳定可靠地接入或携带功能模块，卡槽或储藏室的尺寸可以容纳下所述的功能模块或其尺寸的大部分，使功能模块被插入后不致影响移动终端的外观。卡槽或储藏室的数目可以是一个，也可以是多个，卡槽或储藏室的位置可以是机体顶部、底部、侧面，也可在机体内。

本发明所述的功能模块为可以实现移动终端的一种或多种附属功能的模块。移动终端的功能模块由可以实现模块功能的电路或器件构成，该模块可以嵌入到移动终端主机体并与移动终端主机体电气连接，和移动终端主机体协同工作，在移动终端主机体的控制下实现相应的特定功能。该功能模块可以在一个功能模块中只实现一种特定功能，也可以实现多种特定功能。从功能上划分，这里特定功能的含义为移动终端除移动通讯功能以外的所有可以在移动终端上实现的功能，可以是蓝牙(Bluetooth)功能模块、红外(IRDA)功能模块、无线局域网(WLAN)功能模块、多媒体音效模块(例如mp3，mpeg解码模块等)、收音机(FM Radio)模块、充电控制电路模块、USB通用接口模块、存储模块电路、音频输入输出设备和键盘所具有的功能，也可以是通过功能模块的机制和方式与移动终端主机体连接并配合移动终端可以实现的其他特定功能。当然，该多功能模块也可以是其他通过该功能模块接口与移动终端主机体进行信息交互并与移动终端协同实现某种特定功能的其他特定功能模块。

该功能模块由可以实现模块功能的电路或器件构成，通常由功能模块接口、实现上述模块功能的芯片、器件及其相关外围电路器件构成，功能模块还可以在模块内附带功能模块的配置信息，移动终端可以根据这些配置信息配置和操作该功能模块，实现功能模块所具有的功能。

本发明所述的功能模块与移动终端的结合和信息交互方式为：功能模块利用功能模块接口与移动终端的基带芯片(Baseband)或协处理器芯片等微处理器进行直接或间接的信息交互，并利用移动终端的微处理器所具有的强大控制功能来配合移动终端协同完成相应的特定功能。这种结合和信息交互方式包括对多功能模块插入和拔出的检测，移动终端对插入的多功能模块的识别和随后相应的处理。更具体的，移动终端主机体可以通过模块卡槽触发中断的方式自动检测功能模块的插入与拔出。根据具体功能模块的需要，移动终端主机体可以通过功能模块的接口通讯协议获得模块的配置信息，从而识别多功能模块的具体功能，并结合用户界面(MMI)的操作，随后根据模块中读取的信息来配置移动终端主机体和功能模块，使功能模块和移动终端主机体协同工作，实现该功能模块定义的特定功能。

附图说明

现结合附图，对本发明进行进一步说明。图1是构成本发明移动终端的电路框图。如图1所示，本发明的电路包括

1.移动终端射频部分(RF)的射频放大器(PA)--器件1

2.移动终端射频部分(RF)的收发器(Transceiver)--器件2

3.移动终端的液晶屏--器件3

4.移动终端的基带处理部分的基带处理电路--器件4

5.移动终端的基带处理部分的协处理电路--器件5

6.移动终端的话筒(MIC)--器件6

7.移动终端的喇叭(SPK)或耳机(earphone)--器件7

8.移动终端的键盘--器件8

9.移动终端的一个功能模块的接口信号线--器件9

10.移动终端的一个功能模块的卡槽--器件10

11.移动终端的一个功能模块--器件11

12.移动终端的另一个功能模块的接口信号线--器件9’

13.移动终端的另一个功能模块的卡槽--器件10’

14.移动终端的另一个功能模块--器件11’

图1中使用了实线和虚线两种线条。

实线部分表示该移动终端的基本部分，即该移动终端实现时所必须的主机体部分。虚线表示该器件是可选部分，可以在设计移动终端主体部分时在同一块印刷电路板上设计并实现(这是现在手机公用的一种实现方法)，也可以由功能模块和功能模块信号线接口、卡槽的方式实现，以实现用户的最大自由度地定制。

图2展示了本发明实例的一种可能的实现外观。

它可以包括如下几个部分：移动终端键盘部分1，移动终端液晶屏部分2，移动终端的一个功能模块3，移动终端的另一个功能模块4，具有两个功能模块信号线接口、卡槽的移动终端主机体5。

图3展示了本发明实例的一种可能的卡槽的实现外观。

它可以包括如下几个部分：功能模块卡槽1，功能模块卡槽的电器接口信号线引脚2，延伸入卡槽内部的接口信号线3，插入功能模块后，接口信号线将触及的接口信号线4。

具体实施方式

现在参照附图对本发明的实施例进行说明。图1和图2展示了本发明根据本发明实施例装有功能模块接口的移动终端和功能模块。

首先，将参照图1对根据本发明实施例装有多个功能模块接口的移动终端的电路图进行说明。

如图1所示，该移动终端主机体部分包括：移动终端射频部分(RF)的射频放大器(PA)1，移动终端射频部分(RF)的收发器(Transceiver)2，移动终端的基带处理部分的基带处理芯片4，功能模块的信号线接口9，功能模块的卡槽10。该移动终端配合功能模块11一起工作实现该功能模块的相应功能。

移动终端射频部分(RF)的射频放大器(PA)1，移动终端射频部分(RF)的收发器(Transceiver)2，移动终端的基带处理部分的基带处理电路4构成该移动终端的主体部分，使移动终端具有移动通讯功能。

在该移动终端中，移动终端的微处理器——基带处理电路4仍旧如同大多数普通移动终端一样，用以控制整个移动终端。在有些时候，整个电话的控制功能也由基带处理电路部分4和基带协处理电路部分5共同完成，所以图1中基带协处理电路5被用虚线标识出来，用来表示该器件是可选组件，但仍包含在本专利定义范围内。如果基带协处理部分的电路存在，移动终端的多功能模块可以通过功能模块信号线接口直接或间接地与基带协处理部分的电路相连接。

功能模块接口结构的实例，包括功能模块的信号线接口9和功能模块的卡槽10，在同一移动终端上可以为一个，也可以为多个。键盘，耳机，扬声器和话筒这些当前移动终端设计中必选的功能组件可以在移动终端主体的印刷电路板上一并设计实现，也可以用本移动终端的功能模块与接口的机制实现。

图1中除移动终端射频部分(RF)的射频放大器(PA)1，移动终端射频部分(RF)的收发器(Transceiver)2，移动终端的基带处理部分的基带处理电路4和基带协处理电路5以外的各部分，均可以涵盖在移动终端的多功能模块定义的范畴内，它不仅包括图中所示的包括话筒(MIC)，扬声器(Speaker)，键盘(Keyboard)，还包括图中没有定义但可以由功能模块及接口的机制实现的所有功能模块，例如蓝牙模块(Bluetooth)，无线局域网模块(WLAN)，红外通讯模块(IRDA)，收音机模块，多媒体处理模块，充电控制电路模块、通用接口电路、微移动硬盘模块，存储卡接口电路。

这里所述的功能模块可以在单一模块内只实现一种功能，也可以实现两种或两种以上的特定功能。

接下来，将参照图2对根据本发明实施例装有该功能模块接口的移动终端的结构和连接的功能模块的工作机制进行说明。如图2所示，整个移动终端包括电话主体5、键盘1、液晶屏2、功能模块3和4，功能模块接口电气接口6构成。在图2中，键盘1，液晶屏2，功能模块3和4都采用功能模块接口和卡槽的方式与电话主体5相连。使用卡槽的方式可以使用户能够方便地携带功能模块，也可以使功能模块的连接更加稳定可靠。卡槽可以带接口信号线，也可以不带接口信号线。当卡槽不带接口信号线时，可以根据具体需要设计成功能模块储藏室，用于方便携带多个暂时不用的功能模块。

可以看出，键盘1，液晶屏2和功能模块3、4在的模块卡槽外形结构、信号线定义多个方面各不相同，用以说明功能模块的接口、外型可以因为方便替换和交换的需求使用相同的接口和外型，但也可以随特定功能模块的不同而变化。卡槽或储藏室的尺寸可以容纳下所述的功能模块或其尺寸的大部分，使功能模块被插入后不致影响移动终端的外观。卡槽或储藏室的数目可以是一个，也可以是多个，卡槽或储藏室的位置也可以根据需要而变化，如设计在机体顶部、底部、侧面，也可在机体内。

功能模块的电气接口在图中用虚线标识，表示该信号线的数目和功能虽然可以根据方便替换的需求使用相同的定义，也可以根据功能模块所要实现功能的不同而变化。但在功能上可以主要包括电源信号线(VDD，GND)，符合特定连接协议的接口信号线组(例如符合I²C，串口协议)两大类。电源信号线用以对需要供电的多功能模块供电，对无需电源供电的功能模块，也可以没有电源信号线。符合特定连接协议的接口信号线组(例如符合I²C，串口协议)用于功能模块与移动终端主体部分交互信息，协同移动终端实现相应的功能。另外该功能模块的接口可以是有公认标准定义或自行定义的有线电气连接接口，它们均在本发明的定义范围内。虽然该接口信号线组各个型号电话之间可以有所差别，但就单独的移动终端机而言，其功能模块的接口最好是统一的，以使不同的功能模块可以很容易地进行互换。

移动终端的功能模块内部是实现该功能模块预先设计功能的主体部分，由可以实现模块功能的电路或器件构成。该模块可以嵌入到移动终端主机体并与移动终端主机体连接，和移动终端主机体协同工作，在移动终端主机体的控制下实现相应的特定功能。该功能模块可以在一个功能模块中只实现一种特定功能，也可以实现多种特定功能。在功能上，这里特定功能的含义为移动终端除通讯功能以外的所有可以在移动终端上实现的功能，可以是蓝牙(Bluetooth)功能模块、红外(IRDA)功能模块、无线局域网(WLAN)功能模块、多媒体音效模块(例如mp3，mpeg解码模块等)、收音机(FM Radio)模块、充电控制电路模块、USB通用接口电路、存储模块电路和键盘所具有的功能，也可以是也可以是通过功能模块的机制和方式与移动终端主机体连接，并配合移动终端可实现的其他特定功能模块。它可以是实现某一特定功能的电路，例如蓝牙通讯协议模块电路，也可以是实现某一特定功能的器件，例如备用电池，音频输入输出设备。另外，存储模块是指移动电话用来存储和运行移动电话软件用的存储芯片电路模块。

该功能模块插入的工作机制可以是这样的：首先功能模块被插入到移动终端中，然后当移动终端主体检测到功能的插入后，系统根据具体功能模块的需要，可以通过功能模块的接口通讯协议进行信息交互，获得功能模块的配置信息，从而识别多功能模块的具体功能，并结合用户界面(MMI)的操作，随后根据模块中读取的信息来配置移动终端主机体和功能模块，使功能模块和移动终端主机体协同工作，实现该功能模块定义的特定功能。该功能模块卸载的工作机制可以是这样的：首先功能模块被拔出，然后当移动终端主机体检测到功能模块被拔出后，在软件内卸载该模块相应的配置，清除软件缓冲区，释放相应内存。

该功能模块接口还支持模块插入和拔出的自动检测和处理机制。该机制的实现可以让基带处理电路采用轮询的机制，每隔一定时间(例如2秒)对各功能模块接口进行轮询，一旦发现有多功能模块插入，开始正式与多功能模块进行交互，获取相关信息，在系统软件的支持下，实现相应的功能；该机制的实现也可以使用中断的方式，当多功能模块插入，由接口信号线向系统发起中断请求，在系统中断例程的支持下，完成插入拔出的检测和处理工作，在系统软件的支持下，实现相应的功能。

中断的机制可以利用多功能模块卡槽信号线和多功能模块信号线的连通产生电信号作为中断信号，也可以多功能模块卡槽可以选用带插入和拔出检测的卡槽，利用卡槽的机械结构产生电信号作为中断信号，如图3所示，这种卡槽的机械结构有一个引脚3延伸入模块卡槽的内部悬空，当模块插入卡槽后，该引脚被挤压与另一管脚4接触，由此可以在该被触碰的引脚上产生电平变化，由此作为中断的触发信号。

由于该多功能模块种类多样性的特点，多功能模块接口的具体实施也可以存在多样性的特点。多功能模块的接口的信号线具体定义，连接协议，卡座的外观都可以随模块功能的不同而不同，功能模块的工作机制也会应具体应用情况的变化而不同，但是只要在移动终端中利用这种易于拆卸和替换的功能模块和功能模块接口机制或结构，都在本发明的定义范围内。

虽然是参照特殊的说明性实施例对本发明进行说明，但不是通过实施例限制本发明，而只是通过附加的权利要求限制本发明。应该理解那些精通该技术的人可以在不脱离本发明范围和精神的情况下改变和修改实施例。

Claims (7)

1.一种可拆卸和变更功能模块的移动终端，具有普通移动终端的射频、微处理器的基本结构和功能，其特征在于：

1)移动终端有一个或若干个凹形的功能模块卡槽或储藏室，在卡槽或储藏室内设有功能模块与移动终端微处理器电气连接的接口；

2)该移动终端的键盘功能电路、充电控制芯片电路、多媒体处理功能电路，音频输入输出设备、备用电池、USB等通用接口和存储卡接口电路中的一项或多项功能电路部分为可拆卸的功能模块，通过功能模块卡槽内的功能模块电气接口与移动终端的微处理器相连；

3)用户在功能模块卡槽内插入与上述功能相对应的功能模块，此时该功能模块得以通过功能模块接口与移动终端的微处理器交互，从而实现移动终端对功能模块的控制，使功能模块执行其所具有的功能，用户可以随意通过增加或变更该移动终端的功能模块来增加或变更移动终端的功能。

2.根据权力要求1所述的移动终端，其特征还在于：移动终端的蓝牙功能模块、红外功能模块、无线局域网功能模块及其他特殊应用的功能模块也可以采用这种分立可拆卸组合的结构。

3.根据权力要求1所述的移动终端，其特征还在于：卡槽或储藏室的尺寸可以容纳下所述的功能模块或其尺寸的大部分，使功能模块被插入后不致影响移动终端的外观，卡槽或储藏室的位置可以是机体顶部、底部、侧面，也可在机体内。

4.根据权力要求1所述的移动终端，通过电气连接信号线组与功能模块相连，其特征还在于：该功能模块的接口信号线组不仅可以根据需要决定是否包含电源线，还可以决定包含串口，通用串行总线(USB)，I2C等通用总线协议的哪组或哪几组信号线；同时，该信号线还可以包含自行设计和即将兴起的可以实现与移动终端主机体进行数据通讯交换功能的信号线组；虽然该接口信号线组各个型号电话之间可以有所差别，但就单独的移动终端机而言，其功能模块的接口可以是统一的，以使不同的功能模块可以很容易地进行互换。

5.根据权利要求1所述的移动终端，使用一种控制和操作多功能模块的方法，其特征在于：移动终端主机体可以通过模块卡槽触发中断的方式自动检测功能模块的插入与拔出，并根据具体功能模块的需要，移动终端主机体通过功能模块的接口通讯协议与功能模块进行信息交互，获得模块的配置信息，从而识别多功能模块的具体功能，并结合移动终端人机界面的操作，微处理器根据模块中读取的信息来配置移动终端主机体和功能模块，使功能模块和移动终端主机体协同工作，实现该功能模块定义的特定功能；这种卡槽的机械结构有一个引脚延伸入模块卡槽的内部悬空，当模块插入卡槽后，该引脚被挤压与另一管脚接触，由此可以在该被触碰的引脚上产生电平变化，由此作为中断的触发信号。

6.根据权力要求1所述的移动终端，它使用一种可拆卸和替换的多功能模块，其特征在于：

1)功能模块可以实现除移动通讯功能外的移动终端外围功能，功能包括蓝牙功能模块、红外功能模块、无线局域网功能模块、多媒体处理功能模块、收音机、充电控制电路、存储电路、键盘所具有的功能，也可以是通过功能模块与主机体相连接的机制和方式与移动终端主机体连接，并配合移动终端可实现的其它特殊功能；

2)该功能模块由可以实现模块功能的电路或器件构成，通常由功能模块接口、实现上述模块功能的芯片、器件及其相关外围电路器件构成，功能模块还可以在模块内附带功能模块的配置信息，移动终端根据这些信息配置和操作该功能模块，实现功能模块所具有的功能；

3)移动终端的功能模块该模块可以嵌入到移动终端主机体内的卡槽和储藏室，并与移动终端主机体连接成一个整体而不改变移动终端的外观；

4)一个功能模块可以只实现一种特定功能，也可以同时实现多种移动终端外围功能。

7.根据权力要求6所述的移动终端功能模块，它还可以是实现通用接口与功能模块接口转换的电路，使移动终端增加USB接口的功能；它也可以是实现某一特定功能的器件，例如备用电池和音频输入输出设备和电路。

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