CN201491044U - 一种多功能的gsm制式手机主板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及便携式移动终端即手机的主板设计，公开了一种多功能的GSM制式手机主板，包括PCB板，PCB板上设有RF功能模块、MPU模块和外围功能模块，所述RF功能模块与MPU模块之间、MPU模块和外围功能模块之间均可进行数据传输，外围功能模块不仅包括键盘区、SIM卡卡座、麦克风和喇叭单元，还包括FM广播模块、USB接口、蓝牙、摄像头和电源管理模块。本实用新型结构合理，各模块布局紧凑，由于大都采用成熟的IC技术，可靠性有了很大的提高；而且将众多功能集成于一片IC上，进一步降低了设计成本和制造成本，区别于传统手机，增加了许多新功能，适应了消费者日益增长的多功能需要。

Description

一种多功能的GSM制式手机主板

技术领域

本实用新型涉及便携式移动终端即手机的主板设计，尤其涉及一种多功能的GSM制式手机主板。

背景技术

随着当今科技的发展，时下的手机已经突破了传统的通话等简单功能，其功能日趋泛化，逐渐向影音、数据存储、无线数据接入终端等众多领域渗透。而人们对手机功能的要求，也日渐提高。在视听方面，人们早已厌倦了有线耳机的累赘不便，而更喜欢使用简单便捷的无线传输方式来享受高品质的音乐；人们更喜欢更高分辨率、显示更为细腻的的液晶屏来观赏图片和电影。而这些都是对传统手机的很大挑战。在很多时候，人们希望附带有摄像功能，能够让他们及时抓住生活中的精彩点滴瞬间，且希望其影音品质能够在最大程度上保持原味。由于工作的需要，很多人士必须经常性的往返于两个城市，他们不得不携带当地与目的地两个城市的两个手机，以避免消耗高昂的手机漫游话费，这无疑给旅程带了了很多麻烦。而只能安装一个SIM卡的手机很难解决这个问题。具备双卡双待功能的手机的出现，无疑为这个问题的解决提高了一个很好的方案。传统的手机，一般无法收听FM广播，而将FM广播收音功能集成到手机中，使人们可以在休憩间享受FM广播，既便捷又时尚，这又将是手机的功能的一个亮点。

传统的手机，都是通过使用键盘上的按键来操作手机的各项功能，很多时候，这样的操作方式是不直观的、不便的，这无形中拉大了手机与使用者之间的距离。而手机触摸屏功能的出现，使得很多操作变得直接而生动，同时很多传统键盘无法实现的功能也随之实现，使得手机的操作变得简单直观，甚至妙趣横生，这无疑拉近了手机与使用者之间的距离。

而且，随着手机市场竞争的加剧，如何减少公司的手机研发时间，缩短每款手机的研发周期，并能够根据市场变化，作出快速反应从而在最短时间内推出新产品，一直是各手机厂商追求的目标。

发明内容

本实用新型针对传统手机功能单一、不能满足消费者日益增长的多功能需要等缺点进行改进，而提供一种带蓝牙、摄像、双卡双待、TF卡、FM广播、LCD高清显示、USB接口、触摸屏、电源管理等多功能的GSM制式手机主板。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种多功能的GSM制式手机主板，包括PCB板，PCB板上设有RF功能模块、MPU模块和外围功能模块，所述RF功能模块与MPU模块之间、MPU模块和外围功能模块之间均可进行数据传输，其中，RF功能模块包括RF天线、RF开关、RF功放模块和RF数据处理模块，RF数据处理模块内设有滤波器和RF信号处理芯片，外围功能模块包括显示模块、键盘区、SIM卡卡座、麦克风和喇叭单元，所述外围功能模块还包括FM广播模块、USB接口、蓝牙、摄像头和电源管理模块，所述显示模块包括LCD显示屏、LCD驱动芯片和触摸控制芯片，所述SIM卡卡座为两个，两个SIM卡卡座之间连接有双SIM卡切换开关。

RF功能模块用于提供GSM无线传输功能，基于成熟的GSM通信协议实现与地面基站无线的数据连接。该模块通过I/Q数据总线与MPU模块之间来实现高速的数据交流。根据实际的设计需求，该模块一般位于PCB板的顶端位置。由于RF模块在工作过程中将产生大量的射频信号，对其他模块有着较大的干扰，故将其置于PCB板的顶端，且附加金属屏蔽罩进一步的隔离。

MPU模块采用当下流行的MTK方案，主要包括中央处理器和存储芯片，中央处理器采用MT6225处理器，存储芯片采用一粒大容量的FLASH&PSRAM芯片，该模块承担了几乎所有的复杂数据处理任务。采用MTK方案的一大优点在于在单颗芯片上最大化的集成了众多复杂的功能，如USB数据连接、按键扫描、IRDA、LCDDriver、电源管理等。这为整机成本的压缩，制造可靠性的提高等问题提供了很好的出路。该模块一般位于PCB板的中间位置，MT6225处理器与FLASH&PSRAM芯片两者尽量靠近，以便数据传输过程中的完整与可靠。

作为优选，所述MT6225处理器上集成有TF卡读写接口，用于连接TF卡，TF卡可经SD卡转换器后，当SD卡使用。TF卡是市面上最小的闪存卡，适用于多项多媒体应用。由于MT6225处理器直接与TF卡连接，对TF卡的读取速率得到了最大程度的提高。

作为优选，所述LCD显示屏设于PCB板背面，RF功能模块设于PCB板背面的下端位置；所述FM广播模块设于PCB板正面的顶端位置，USB接口、摄像头、喇叭单元设于PCB板正面的上端位置，MPU模块设于PCB板正面的中间位置，SIM卡卡座、TF卡、麦克风和蓝牙设于PCB板正面的底端位置。其中，SIM卡卡座与塑料结构相配合，方便用户的操作；麦克风设于PCB板的底端位置，以便采集使用者的声音信号；喇叭单元与手机外壳结构相配合，实现其音质的最佳；摄像头设于PCB板的上端位置，便于操作者摄像时的取景操作。

本实用新型结构合理，各模块布局紧凑，由于大都采用成熟的IC技术，可靠性有了很大的提高；而且将众多功能集成于一片IC上，进一步降低了设计成本和制造成本；采用高端的设计工具，手机的研发速度更快，性能更高，测试与维护更为方便；同时区别于传统手机，增加了蓝牙、摄像、双卡双待、TF卡、FM广播、LCD高清显示、USB接口、触摸屏、电源管理等多种新功能，适应了消费者日益增长的多功能需要。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理框图。

图2是本实用新型实施例的结构示意图(PCB板正面)。

图3是本实用新型实施例的结构示意图(PCB板背面)。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述：

实施例如图1至图3所示，一种多功能的GSM制式手机主板，包括PCB板18，PCB板18上设有RF功能模块101、MPU模块102和外围功能模块，所述RF功能模块101与MPU模块102之间、MPU模块102和外围功能模块之间均可进行数据传输，其中，RF功能模块101包括RF天线5、RF开关6、RF功放模块7和RF数据处理模块，RF数据处理模块内设有滤波器8和RF信号处理芯片，RF功能模块101位于PCB板18正面的顶端位置，为避免其对其他模块产生较大的干扰，对其附加金属屏蔽罩进一步的隔离。

外围功能模块包括显示模块、键盘区3、SIM卡卡座13、FM广播模块16、USB接口17、摄像头14、喇叭单元2、电源管理芯片12、麦克风1和蓝牙11，所述显示模块包括LCD显示屏41、LCD驱动芯片9和触摸控制芯片4，所述SIM卡卡座13为两个，两个SIM卡卡座13之间连接有双SIM卡切换开关10。

MPU模块102采用当下流行的MTK方案，主要包括中央处理器和存储芯片，中央处理器采用MT6225处理器，存储芯片采用一粒大容量的FLASH&PSRAM芯片，该模块位于PCB板18的中间位置，MT6225处理器与FLASH&PSRAM芯片两者尽量靠近，以便数据传输过程中的完整与可靠。

LCD显示屏41设于PCB板18背面，RF功能模块101设于PCB板18背面的下端位置；FM广播模块16设于PCB板18正面的顶端位置，USB接口17、摄像头14、喇叭单元2设于PCB板18正面的上端位置，MPU模块102设于PCB板18正面的中间位置，SIM卡卡座13、TF卡15、麦克风1和蓝牙11设于PCB板18正面的底端位置。

本实用新型的电路工作原理如图1所示，RF信号进入RF天线5后，经过RF开关6的切换选择，通过滤波器8，进入RF信号处理芯片。该芯片完成了RF信号的的基本处理，将其转换成I/Q信号后，通过I/Q数据总线传输给MPU模块中的MT6225处理器，进行进一步的数据处理。

由于RF信号属于高频段的电磁波，与一般低频电信号在回路中的传输有着本质上的差别，故RF天线5与后级回路之间需要阻抗匹配，以便实现最优数据传输。而RF信号的向外发射，则需通过RF功放模块(RFPA)这颗芯片。在RF发射的瞬间，其峰值功率是比较大的，而对其供电电源有着特殊的要求。同样，RFPA芯片与RF天线5之间的回路，也需要特别的阻抗匹配环节，以便实现最优数据传输。

MPU模块102将I/Q信号处理后，通过其ADUIO接口传输到音频功放级，音频功放芯片驱动喇叭单元2，实现语音或者音乐的播放。人声等语音信号的向外传输，是一个逆过程，如图1中箭头方向所示。

蓝牙11的功能，是通过蓝牙专用芯片(MT6601)来实现的。MT6601集成了射频信号收发功能、蓝牙基带信号处理、PCM编码等功能，且提供了完善的软件接口，是一款高集成、低成本的蓝牙芯片。在这里，MT6601与基带芯片MT6225之间通过PCM信号线实现语音信号的传输。

MT6225的专用YUV标准接口，为摄像功能的实现提供了方便。摄像头模块采集的图像数据，通过YUV接口传输至MT6225进行数据的进一步处理。

双卡双待功能由MT6302来实现。MT6302连接两个SIM卡，通过专用的一路SIM卡数据线与MT6225实现数据传输。MT6302实现了只占用一个RF模块的条件下，两个SIM卡同时待机的功能。

LCD模块主要由LCD显示屏41、LCD驱动芯片9和触摸控制芯片4组成。LCD显示屏41与MT6225之间使用16bit数据线相连，实现大批量数据的传输。使用这种连接方式的优势在于实现了现实内容的高速刷性，以便支持本手机播放视频文件或者实现动态图像的拍摄。触摸控制芯片分析来自触摸屏的模拟信号，再将分析后的数据通过IIC总线传输给MT6225，实现触摸动作的识别。LCD驱动芯片41用于驱动LCD显示屏41自带的几颗LED，使之发出亮度均匀的白光。通过串行数据总线，MT6225可以控制多级不同的发光亮度，或者实现亮度的渐变效果。上述三个芯片相互配合，实现了图像显示、用户操作数据等功能。

由于MT6225配有专用的键盘扫描接口，故键盘电路的实现也变得尤为简单。键盘接口由行列扫描线组成，直接面向按键。由于键盘将直接与用于接触，故处理了其ESD问题。

FM广播模块17的功能由RDA5800芯片完成。FM的调谐、解调制、功率放大等功能都集成于此芯片内实现。RDA5800与MPU模块之间也是通过IIC总线通信。MPU模块可以实现FM频率的调谐等功能。FM天线通过复用耳机线来实现，而无须额外的天线。

电源管理在本电路中的作用是相当重要的。本电路中的电源管理芯片12主要由MT6305和其他若干LDO芯片组成。MT6305集成了电池充电管理、SIM卡接口、若干路LDO输出功能。MT6305配合MT6225的ADC功能，实现了简单的充电管理，兼容了锂电池与镍镉电池的充电。MT6305的LDO输出功能，为MT6225、FLASH&PSRAM、RF模块、SIM、实时时钟等模块提供了电源。其他的诸多LDO，分别用于各个模块的独立供电，以适应不同的供电电压等需求；MPU可以控制模块供电的开关，再某个模块不使用的时候及时关闭该模块，最大程度的实现整机功耗的最低。

USB接口17兼容了耳机接口，USB数据传输结构，充电接口功能。当上述三种外设插入的时候，都将产生独自不同的信号。

大容量TF卡读写接口也是集成于MT6225之中的。由于直接与TF卡15连接，读取速率得到了最大程度的提高。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种多功能的GSM制式手机主板，包括PCB板(18)，PCB板(18)上设有RF功能模块(101)、MPU模块(102)和外围功能模块，所述RF功能模块(101)与MPU模块(102)之间、MPU模块(102)和外围功能模块之间均可进行数据传输，其中，RF功能模块(101)包括RF天线(5)、RF开关(6)、RF功放模块(7)和RF数据处理模块，外围功能模块包括显示模块、键盘区(3)、SIM卡卡座(13)、麦克风(1)和喇叭单元(2)，其特征在于：所述外围功能模块还包括FM广播模块(16)、USB接口(17)、蓝牙(11)、摄像头(14)、和电源管理芯片(12)，所述显示模块包括LCD显示屏(41)、LCD驱动芯片(9)和触摸控制芯片(4)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能的GSM制式手机主板，其特征在于：所述MPU模块(102)包括中央处理器和存储芯片。

3.根据权利要求1或2所述的一种多功能的GSM制式手机主板，其特征在于：所述RF功能模块(101)设有金属屏蔽罩，RF数据处理模块内设有滤波器(8)和RF信号处理芯片。

4.根据权利要求3所述的一种多功能的GSM制式手机主板，其特征在于：所述SIM卡卡座(13)为两个，两个SIM卡卡座(13)之间连接有双SIM卡切换开关(10)。

5.根据权利要求4所述的一种多功能的GSM制式手机主板，其特征在于：所述中央处理器上连接有TF卡(15)。

6.根据权利要求5所述的一种多功能的GSM制式手机主板，其特征在于：所述LCD显示屏(41)设于PCB板(18)背面，RF功能模块(101)设于PCB板(18)背面的下端位置；所述FM广播模块(16)设于PCB板(18)正面的顶端位置，USB接口(17)、摄像头(14)、喇叭单元(2)设于PCB板(18)正面的上端位置，MPU模块(102)设于PCB板(18)正面的中间位置，SIM卡卡座(13)、TF卡(15)、麦克风(1)和蓝牙(11)设于PCB板(18)正面的下端位置。

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