從最早期純粹的語音通信到MP3播放、視頻錄放、百萬像素拍照、藍牙,再到目前最流行的雙模/多模、GPS定位導航、VoIP、RFID自動付費、移動數字電視(MTV)以及電容性觸摸屏輸入,如今人們隨身攜帶的小小手機幾乎囊括了所有小型電子設備的主要功能。面世才幾年的便攜式多媒體播放器(PMP),也從音視頻播放向集成移動通信、GPS、MTV、電子游戲等功能的方向發展。

消費者對集成多功能、多RF技術的產品的需求推動了新型便攜式設備市場的快速發展,也進一步刺激了對處理器、存儲器、電源管理、傳感器、顯示驅動與控制、RF器件、嵌入式軟件的需求,并為支持多標準的高集成度半導體產品提供了發展空間。據市場調研公司Forward Concepts預測,為滿足在便攜式設備中集成多種RF技術的設計需求,支持WLAN、藍牙、GPS、FM和移動電視的多模無線外圍芯片市場將有很大增長。這些新型半導體解決方案將為維持多功能便攜式設備的低功耗和小尺寸等特性發揮重要作用。

盡管上游廠商的技術創新將大大緩解多功能便攜式設備系統設計的難度,但設計工程師仍面臨前所未有的挑戰。他們不僅要在非常有限的空間中放置更多的天線、RF開關、功率放大器、濾波器等器件,還要處理更加嚴峻的功耗、RF隔離與干擾問題,更要慎重地考慮如何選擇靈活的架構以輕松面對不斷變化的市場需求。

以移動數字電視為例,目前中國市場上出現了很多針對便攜應用的移動數字電視標準,包括DVB-H、T-DMB、DMB-TH、T-MMB、STiMi,但現在還很難確定哪種標準最先得到大規模商用,因此采用基于靈活架構的模塊化設計變得非常關鍵。對于手機,實現數字電視功能的最好架構可能是手機芯片+MTV SoC,MTV SoC通常集成了多個解復用器和ARM處理器,可以卸載手機芯片的負荷。對于PMP,最好的架構可能是采用較簡單的MTV芯片(如僅集成RF和解調器)+媒體處理器,或者RF+解調器+媒體處理器,以降低系統級成本。此外,在便攜式設備中增加移動數字電視功能,還要求電源管理把功耗降低到與電池能力相應的水平,存儲器必須足夠穩健、速度足夠快以應付復雜操作,射頻前端必須適當處理干擾和阻抗匹配,天線的布局必須把其它手機系統帶來的串擾減至最少,等等。

本期《便攜技術特刊》特別邀請到了TI、ADI、恩智浦半導體、Infineon、Cypress、LSI、Broadcom、Avago、SiRF、Fairchild、Skyworks、WJ Communications、Leadis、安森美、銳迪科、杰得微電子、上海復旦微電子、珠海炬力、晶門科技、芯慧同用、Enea、Microsoft、風河系統、奇趣科技等半導體廠商和軟件廠商的專家們,與大家一起來討論當今最熱門的便攜技術發展趨勢及其系統設計挑戰,并分享最新的硬軟件解決方案和實用設計經驗,希望能對工程師朋友們用最少的投入快速開發出新一代便攜式產品,從而跟上新一輪的多功能融合設計大潮提供一些幫助。

特刊編輯:Ellie Zhang

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