智能手机开发平台

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关于智能手机开发平台的介绍已有很多，但多数是根据厂商提供的资料改编而成。厂方总是把自己的平台说得一大二全，反而埋没了其真正的特点。本文根据采访、 参考资料及笔者的判断，将部分主要硬件平台厂商的方案重新梳理，着重突出他们的特别之处，以使我们的工程师读者在短时间内对平台供应商的阵营有个大致但清 晰的了解。

此处所提的平台供应商指能够提供智能手机应用处理器及整套设计方案和开发资源的部分主流厂商。

德州仪器(TI) - OMAP系列

一般基带模块处理实时任务，应用处理器处理非实时任务。两者在功能上是分开的，但在芯片设计时仍然可以集成在一个芯片上。我们认为未来的发展趋势是功能上分离，制造上集成。

——德州仪器（TI）公司中国无线通讯产品总监周乘云

TI公司在基于DSP技术的数字信号处理方面堪称翘首，并广泛应用在包括有线和无线的通讯与互连在内的各种芯片中，近年来市场业绩相当不错。在智能手机应 用处理器的DSP和CPU双核架构中，TI以DSP优势弥补了CPU方面的弱势，因此与Intel相比，虽然主频速度不太高，但总体表现仍然优秀。TI的 另一特点是拥有广泛的并且性能较好的周边器件，如WLAN、USB及其它通用接口芯片等，因此能够自主建立完整方案。在全球10大OEM厂商中，有8家采 用了TI的无线技术。到目前为止，TI公司已累计销售了10亿颗基带处理器芯片。

OMAP(开放式多媒体应用平台)是TI公司针对无线市场推出的一系列针对便携设备的多媒体处理器，应用并不限于手机。OMAP系列处理器一般拥有双核 (DSP和ARM)结构，除具有“性能/功耗比”上的优势之外，还提供丰富的外围接口，支持几乎所有流行的有线和无线接口标准。

TI公司的OMAP芯片分为两种类型，一是专门的应用处理器，没有集成基带功能，另一类则集成了基带处理器的数字部分。

各产品性能见表1。



TCS2600是TI目前主推的、以OMAP730处理器为核心提供的整套智能电话解决方案，可实现安全的移动商务、多媒体游戏与娱乐、定位服务、流媒 体、更高速Java处理、web浏览、增强的2D图形、支持所有主流操作系统以及其他众多应用，总体占板面积约为53×31平方毫米，和其他的具有相同特 征和存储器的方案相比拥有较低的成本。另外的一个特点就是极低的功耗，能够极大的延长电池的使用寿命。该方案可以升级支持EDGE协议需求，面对JAVA 需求，采用了对JAVA的硬件加速并集成了 USB，SD/MMC/SDIO，Bluetooth，802.11 high-speed link，Fast IrDA 等外设。TCS2600的其它特点包括以关闭电源睡眠模式延长电池寿命和待机时间、立体声音频输出、支持四个频段、高级加密算法等。

TI以OMAP开发商网络、DSP第三方开发网络、软件库、支持所有开放操作系统及JAVA来支持用户的开发。“OMAP技术中心”提供多方面知识、资源 和开发工具，包括Innovator Development Kit、JTAG仿真器、Code Composer Studio集成开发环境及第三方软件平台和开发工具。

英特尔 - PCA系列

英特尔最初通过DEC公司获得StrongARM技术，后来经过速度和功耗方面的优化后，形成XScale移动计算技术，目标是提供企业级移动计算能力。 而PCA(Personal Internet Client Architecture，个人互联网客户端架构)则是基于XScale、针对智能手机之类个人手持设备开发出的应用处理器系列，最初为单纯的应用处理 器，近期又推出整合数字基带的产品。PCA顾名思议强调对互联网的访问和内容处理能力，特点是时钟速度高，但一般认为功耗也相对地较高。

产品系列：

1． PXA255，200/300/400MHz，单纯的应用处理器，不包括基带功能，只提供基带接口。较以前的PXA250产品增强了视音频解码性能，功耗比以前产品减少了60%，支持MPEG4视频解码、语音及手写识别、Java解释等、蓝牙中频，外接存储器。

2． PXA260/261/262/263系列，200/300/400MHz，比PXA255进一步增强了多媒体性能，采用堆叠方式将存储器整合于一片封装内。以上两款处理器是目前应用较多的产品。

3． PXA800F，最高312MHz，专门针对智能手机的、将基带功能与应用处理器整合的完整芯片。采用在片闪存、SRAM及Intel Micro Signal Architecture(与ADI公司开发的一种结构，将DSP和处理器技术更好地融合在一起，并有动态调整时钟和电压的电源管理能力)。支持四频带 GSM/GPRS无线协议以及广泛的功能、通讯标准及接口。其射频接口可外接数款RF收发器。

在开发方面，英特尔提供ARM兼容的应用程序库、开发套件、参考软件，以及通讯、信号处理、数学和媒体功能的底层算法库。支持多种操作系统，但一些软件资 源和优化套件明显针对微软操作系统，如Intel PSM文件系统就只能用于微软的WinCE操作系统。此外，英特尔还鼓励采用他们的StrataFlash外接存储器。参考设计包括由PXA800F和第 三方的模拟基带、射频收发器、电源管理组成的系统。

英特尔另外还配备一个整合了所有必要接口功能的外围辅助芯片SA-1111，可进一步简化周边电路的设计。

摩托罗拉 - i.MX系列

我们相信Java将会是一个重要的技术用以连结不同的平台，而且Java可支持开放的操作系统平台的能力更是其重点。

——摩托罗拉无线与移动系统部亚太团队

摩托罗拉著名的龙珠处理器被应用于全球70%以上的PDA产品及一部分智能手机。后来又采用ARM内核开发出i.MX系列(MX意为多媒体扩展)，目前为 主推产品。摩托罗拉一直强调性能与功耗必须取得一定的平衡，不能片面追求高性能。i.MX利用所谓的选择性硬件加速、动态频率控制、直接内存存取通道和时 钟门控等设计来提高系统效率，实现以更低能耗完成更多工作的目标。

产品系列：

1．i.MXL：200MHz，有一定多媒体功能，适合成本敏感型手机。

2．i.MX1: 200MHz，ARM9内核，是i.MXL的增强版，除性能比i.MXL提升外，还增加了高速蓝牙接口。

3．i.MX2：i.MX1下一代产品，266MHz以上时钟，强化了视频(MPEG4和H.263编解码)/3D图形功能、连接能力及安全性能。提供Jazelle Java加速能力。

摩托罗拉自身拥有完整的、智能电话所需的所有器件。i.MX处理器与该公司的Innovative Convergence基本型手机平台(2G/2.5G/3G)配套，即构成完整智能手机系统i.Smart开发平台。

此外，该公司还非常激进地计划在2004年下半年推出MXC智能电话整体方案，将以ARM1136处理器内核及StarCoreSC140 DSP内核为基础，将数字和模拟基带、射频收发器、应用处理器、存储器、电源管理甚至射频功放全部集成在一个邮票大小的芯片内。技术细节尚未公开，但从现 有资料看，该公司的MXC目标大概是在性能上可与英特尔相比，在集成度上可与TI相比，同时价格又非常合理。若能如期实现，将大大改变智能电话供应商的格 局。

“在手机市场，传统模式价值链规则已经改变。现时，消费者正在影响服务商，而服务商影响芯片商和生产商。”

——摩托罗拉无线与移动系统部亚太团队

在开发支持方面，摩托罗拉推出i.Alliance开发商网络，吸收设计公司、软硬件工具提供商甚至院校机构等加入。公司网站上可轻易找到完整的关于基本 功能及增强应用功能的设计指导文件。比较特别的是，摩托罗拉还通过i.JV30来加强开发商的J2ME(Java)程序开发。

在操作系统的支持上，摩托罗拉最早为Symbian成员,后来手机部门又分别推出基于微软和Linux操作系统的手机，因此对操作系统的支持更全面。

WAVECOM-WISMO模块+Emblaze处理器

我不认为智能手机是应用主导的市场。在音频、视频及图形处理技术上的任何进展都对智能手机性能有重大影响。

——Wavecom（亚太）有限公司北京代表朱海波博士

法国Wavecom公司以提供更高整合度的模块方案(WISMO)为特色，开发商只需进行少量的后期设计即可完成多媒体/多功能手机的开发，一种更象多媒 体娱乐型的手机。2003年9月，Wavecom公司加入Symbian白金计划，向开放操作系统迈进一步。同年12月，该公司与Emblaze正式合 作，以WISMO Pac P5186模块和后者的应用处理器ER452x多媒体处理器配合，将于2004年先后推出F700和F705智能手机开发平台，支持高级的视音频播放及多 种网络应用(WAP2.0/MMS/电子邮件/SyncML)等功能。

该公司以手机实验室和MUSE平台Open AT开发工具支持客户的开发。作为全球少数几个拥有GSM／GPRS手机协议栈的公司之一，具有提供底层技术支持的能力。该平台同时支持Java开发。此 外，该公司的另一个机对机通讯(M2M)实验室将有助于开发商在手机上实验远程控制功能。

英飞凌 — S-GOLD基带+处理器单片方案

“智能手机的生态已从价值链变成了价值网(Value Net)。合作伙伴的管理成为平台供应商的重要因素。”

——英飞凌科技亚太公司安全移动方案部无线产品组副总裁Tan WengKuan

英飞凌以S-GOLD单片方案支持智能电话和多媒体手机的设计，包括PMB8870/8875两款芯片，前者为应用功能增强型单片基带(数字基带+模拟基 带)，后者则集成了ARM 926内核、DSP子系统及在片SRAM，有Java加速器、动态/静态电源管理，支持多种高级多媒体功能和流行接口，可满足无线互联网多媒体终端和高级 操作系统的要求。

英飞凌通过两家子公司Danish Wireless Design(DWD)公司和Comneon公司来加强对开发商的支持。前者主要提供移动终端的集成经验，后者主提供协议栈及APOXI(面向应用编程对 象的可扩展接口)。APOXI作为一个开发平台，支持人机界面等新功能的开发。

此外，英飞凌还提供现成的嵌入式天线及蓝牙和GPS芯片组。

飞利浦半导体 — Nexperia移动媒体处理器

按照飞利浦半导体公司2003年6月公布的时间表，该公司将于2004年初推出针对智能手机的Nexperia视频/多媒体方案，事实上该处理器已用于索 尼爱立信P800智能手机。Nexperia移动多媒体处理芯片包含一个ARM9内核、一个开放DSP内核和用于多媒体解码的硬件加速器，支持多媒体、彩 色触摸屏、嵌入式照相机、组织者功能、蓝牙和互联网接入，目前只能运行Symbian操作系统。计划中的Nexperia平台将有两套解决方案，一套方案 为单独的协处理器，提供JPEG、MPEG-4、MP3、A/V流及GPS，另一套方案是在基带处理器上集成专门的处理功能，如用于可拍照手机的JPEG 图片压缩。

飞利浦的方案强调多媒体功能，针对入门级的智能手机。在开发方面，除多媒体基带处理器，还可提供协议栈和应用软件，以及射频芯片组，电源管理单元及射频功率放大器等其它芯片(组)。该公司称，其智能电话参考设计非常完整，提供除塑料件之外几乎所有功能和元器件。

Renesas(瑞萨科技) — SH-Mobile处理器

2003年日立和三菱电机合资成立的Renesas(瑞萨)科技公司推出SH-Mobile移动电话多媒体应用处理器。SH-Mobile是一种灵活的应 用加速器，提供多媒体支援给下一代便携式电话。传统的基带CPU方法是，使用单一CPU来同时控制信号和应用过程。与传统方式不同，SH-Mobile基 于其SuperH 32位超标量架构，是双CPU组合(与其它DSP和CPU的组合不同)，其中一个CPU用于应用程序的执行。该处理器能够实现JPEG、MP3、回声消 除、AMR编解码、MPEG4编码/解码和Java虚拟机等功能，比较偏重多媒体功能。

该公司另提供一款改进型SH-MobileV应用处理器(133MHz)，增加了SH3-DSP内核，提供MPEG-4硬件加速，可以选择性地堆叠128Mb SDRAM。该芯片待机电流只有10uA，可在待机状态下由基带自行控制LCD显示。

瑞萨科技与中国科学院计算所在上海的移动通信技术研发中心(MCR)建立合作关系，将于2004年底开发出第一套3G智能手机完整方案。

该公司还计划在SH-Mobile平台上实现微软的Windows Media Audio and Video 9和RealNetworks的RealAudio 10和RealVideo 10，如此手机将能够直接访问互联网上的大量多媒体信息。