智能手机的硬件组成部分及结构图

智能手机的硬件组成部分及结构图

随着通信产业的不断发展，移动终端已从原来单一的通话功能发展到语音、数据、图像、音乐和多媒体等。 移动终端基本上可以分为两种：一是传统手机（）； 另一种是智能手机（）。 智能手机除了具有传统手机的基本功能外，还具有开放的操作系统、软硬件的可扩展性、支持第三方二次开发等特点。 与传统手机相比，智能手机以其强大的功能和便捷的操作受到了人们的青睐，已经成为市场的一种趋势。

1.1. 智能手机的整体结构

图1显示了智能手机的外部结构。

打开手机外壳，拆解电路板等部件，就可以看到智能手机的内部结构。 图2显示了智能手机的内部结构。

智能手机的主电路板是手机最重要的部分。 它位于智能手机内部，通过数据线或触点与各个部件连接。 主电路板可以说是手机的核心部件。 它负责手机信号的输入、输出、处理，手机信号的传输，以及整机的供电和控制。 图 3 显示了智能手机的主电路板。

【尖端】

不同品牌的智能手机的电路板设计会有所不同。 有的智能手机只有一块电路板，有的智能手机除了主电路外还有副电路板。 辅助电路板一般连接接口、摄像头等配件。

从图3可以看出，智能手机的主电路板上装有SMD元件，排列非常紧密，电路板上的主要芯片以BGA的形式焊接在电路板上。

【暗示】

BGA的全称是（球栅阵列PCB），是一种采用有机载板对集成电路进行封装的方法。 其特点是：封装面积小； 增加功能，增加引脚数量； PCB板焊接时自动定心，易于上锡； 高可靠性; 电气性能好、综合成本低等。

1.2. 智能手机电路结构

智能手机电路是智能手机的核心，负责手机的供电和控制以及手机各种功能的实现。 智能手机的电路主要包括：射频电路、语音电路、处理器和存储电路、供电和充电电路、操作和屏幕显示电路、接口电路以及其他功能电路（如蓝牙、天线、无线电、传感器、振动器、摄像头电路等），如图4所示。

2. 智能手机中的重要芯片

电路板是智能手机的核心部件。 电路板包含许多手机专用芯片，包括：射频芯片、射频功放芯片、处理器芯片、电源管理芯片、存储芯片、触摸屏控制芯片等。

2.1. 智能手机的硬件系统结构

智能手机的硬件系统结构包括双处理器结构和单处理器结构两种。

1.双处理器架构

双处理器结构的智能手机主要包括：主处理器和从处理器，如图5所示。主处理器运行开放的操作系统以及操作系统上的各种应用程序，负责整个系统的控制。系统; 从处理器负责基本的无线通信，主要包括DBB（数字基带芯片）和ABB（模拟基带），完成语音信号和数字语音信号的调制解调、信道编码和解码以及无线Modem控制。

主处理器也称为AP（应用处理器），从处理器也称为BP（基带处理器）。 它们通过串行端口、总线或 USB 进行通信。 不同手机芯片厂商采用的集成方式目前，串行通信仍然是市场上的主要方式。

事实上，智能手机只是在传统手机基本硬件结构的BP部分增加了一定的外围电路，如音频芯片、LCD控制、摄像头控制器、扬声器、天线等，形成完整的智能手机硬件结构。

2.单处理器架构

单处理器智能手机仅包含一个处理器。 所谓单处理器，是指智能手机的基本通讯功能（通话、消息、GPRS等）以及多媒体和应用软件仅由一颗处理器来解决。 该单处理器集成了数字基带、模拟基带、射频、电源管理、SRAM等功能，如图6所示。

2.2. 负责调制解调信号的射频芯片

在手机终端中，射频芯片负责射频发射与接收、频率合成、功率放大等； 基带芯片负责信号处理和协议处理。 简单来说，射频芯片充当发射器和接收器。 有些射频芯片还为处理器芯片提供26MHz的系统时钟信号。 图 7 显示了智能手机中的射频芯片。

2.3. 射频功放芯片，用于放大信号

智能手机中的射频功放芯片的作用主要是放大射频信号，以便有足够的功率传输到基站。 射频功率放大器是智能手机中消耗大量功率的组件之一。 主要集成了滤波器、放大器、匹配电路、功率检测、偏置控制等电路。 图8所示为射频功率放大器芯片。

2.4. CPU芯片

中央处理器（CPU）芯片是智能手机的核心部件。 移动电话中的微处理器类似于计算机中的中央处理单元。 它是整个智能手机的控制中心系统，也是逻辑部分的控制核心。 微处理器通过运行内存中的软件并调用内存中的数据库来达到对手机进行全面监控的目的。 所有要处理的数据都必须由CPU来完成，手机各部分的管理离不开微处理器总部的统一协调指挥。 随着集成电路生产技术和工艺水平的不断提高，手机中微处理器的功能越来越强大，例如微处理器中集成了先进的数字信号处理器（DSP）。 处理器的性能决定了整个手机的性能。 目前智能手机处理器厂商主要有：德州仪器、英特尔、高通、三星、英伟达、华为等。如图9所示，是手机处理器芯片。

2.5. 电源管理芯片，管理手机的电源

电源管理芯片（）是智能手机系统中承担电能的变换、分配、检测等电源管理职责的芯片。 同时，还可以管理和控制电池充电，如图10所示。

2.6。 用于存储信息的存储芯片

智能手机内存有很多种：Flash内存、RAM、ROM等。其中手机内存主要用来存储手机的主程序、字库、用户程序、用户数据等，如图11所示。

RAM随机存储器主要用于存储智能手机运行时的程序和数据。 要执行的程序或要处理的数据必须先加载到RAM中。

ROM只读存储器是指只能从设备读取数据而不能向设备写入数据的存储器。 ROM中的数据是手机厂商提前编程固化的，用户不能随意更改。 ROM主要用于检查手机系统的配置并提供最基本的输入输出（I/O）程序。

闪存是一种长寿命的非易失性（断电情况下仍能保持所存储的数据信息）存储器，数据删除不是以单个字节为单位，而是以固定块为单位。 由于Flash存储器在断电时仍能保存数据，因此通常用于保存设置信息，例如用户在手机上的设置信息。

2.7. 用于管理声音的音频处理器芯片

智能手机的音频处理器主要处理手机的声音信号。 它主要负责接收和发送音频信号，是手机听到对方声音的关键部件。 音频处理器对基带信号进行解码、D/A转换等处理，输出音频信号。 图 12 显示了音频处理器芯片。