新型手机集成电路速查手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩雪涛 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121234439

商品编码：29372733628

包装：平装

出版时间：2014-08-01

基本信息

书名：新型手机集成电路速查手册

定价：168.00元

作者：韩雪涛

出版社：电子工业出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787121234439

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书内容新颖，资料翔实，图文并茂，学用兼顾。是从事手机研发、生产、安装、调试与维修技术人员的实用工具书，是各类图书馆和电子技术类院校馆藏的技术宝典

内容提要

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本书以图解的形式讲解市场上流行的各种手机单元电路和集成电路芯片的结构、功能及芯片之间的连接关系，同时介绍了手机中各种信号的处理过程及集成电路引脚功能。
　　本书以国家职业技能鉴定标准为指导，结合数码家电领域生产、维修工种的行业需求和岗位特点，通过对当前市场上流行的新型手机维修数据和电路资料进行了系统的整理和分析，将各种手机按照结构和功能特点进行分类，并对不同手机的整机电路进行了细致地拆分精解。同时将不同手机集成电路的维修资料和数据依托控制电路进行翔实的整理，供广大手机研发、生产、维修人员学习和使用。
　　本书根据手机的单元电路特征进行章节划分，所介绍的实用单元电路和集成电路芯片基本涵盖各类典型的手机。书中所涉及的内容是从生产、维修角度出发，将各品牌型号手机中的单元电路和芯片资料，通过电路结构方框图、单元电路图、信号流程图、芯片的内部功能图、芯片的连接关系图等多种图解形式为读者提供系统、完整的手机电路实用资料和数据。
　　本手册内容新颖，资料翔实，图文并茂，学用兼顾。是从事手机研发、生产、安装、调试与维修技术人员的实用工具书，是各类图书馆和电子技术类院校馆藏的技术宝典，也可供广大电子技术人员和电子爱好者学习与阅读。

目录

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作者介绍

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韩雪涛。至今，在电子工业出版社、人民邮电出版社、机械工业出版社、化工出版社、中国铁道出版社、中国电力出版社、中国农业出版社等重点出版机构合作出版了250余本图书教材。长期从事数码技术、多媒体技术的开发应用和教学工作，在电子、数码、多媒体技术领域有深入的研究，多项多媒体系列教材和课件获奖，参与了国家职业资格鉴定家电、电子、计算机行业的多媒体集成套件的研发和试题库建设。

文摘

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序言

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《掌上乾坤：移动设备核心技术解析》 前言 我们正身处一个信息爆炸的时代，而掌上设备，特别是智能手机，已成为我们连接世界、获取信息、处理事务的核心终端。每一次滑动，每一次触碰，每一次通话，每一次拍照，背后都凝聚着无数前沿科技的结晶。从最初笨重的“大哥大”到如今薄如蝉翼、功能强大的智能手机，其演进速度之快、技术复杂度之高，着实令人惊叹。而在这背后，最核心、最关键的组成部分，无疑是那些集成在指甲盖大小芯片中的精密电路——手机集成电路。 本书并非专注于某个特定型号的手机，也不是对市场上琳琅满目手机型号进行简单罗列和评测。相反，我们将目光聚焦于那些支撑起整个移动通信和智能手机体验的底层技术和核心原理。我们将深入探究手机集成电路的设计理念、工作机制、关键功能模块以及它们是如何协同工作，共同构建出我们日常使用的强大设备。本书旨在为广大科技爱好者、在校学生、行业从业者以及任何对现代科技怀有好奇心的人士，提供一个全面、深入且易于理解的移动设备核心技术视角。 第一章：移动通信的基石——从模拟到数字的演进 在本章，我们将回顾移动通信技术的发展历程，为理解现代手机集成电路的出现奠定基础。我们将从最初的模拟通信时代讲起，追溯第一代移动通信（1G）的特点和局限性。随后，我们将深入探讨第二代移动通信（2G）带来的数字革命，包括GSM、CDMA等关键技术，以及它们如何实现语音的数字化编码和传输。 接着，我们将详细剖析第三代移动通信（3G）的引入，重点关注WCDMA、CDMA2000等标准，以及其在数据传输速率上的飞跃，为移动互联网的兴起铺平道路。然后，我们将进入第四代移动通信（4G）的时代，重点介绍LTE技术及其演进，例如LTE-Advanced，它如何大幅提升了移动网络的吞吐量和用户体验。 最后，我们将展望第五代移动通信（5G）的未来，讨论其在更高速度、更低延迟、更大连接数方面的突破性进展，以及这些进步对手机集成电路设计提出的新要求。我们将解释不同通信制式（如GSM、WCDMA、LTE、NR）对射频前端、基带处理器等集成电路模块的需求差异，以及它们如何随着通信技术的迭代而不断演进。 第二章：核心驱动——智能手机的“大脑”与“神经系统” 本章将聚焦于智能手机最为关键的集成电路组件——处理器。我们将首先区分和解释不同类型的处理器，包括中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）以及专门用于处理特定任务的协处理器（如DSP、NPU）。我们将深入探讨CPU的设计架构，例如ARM架构的普及及其不同指令集（如ARMv7, ARMv8）的特点，以及其在性能、功耗和效率方面的权衡。 我们将详细解析CPU的核心组成部分，如指令流水线、缓存层次结构（L1, L2, L3 Cache）、乱序执行单元等，并解释它们如何协同工作以提升计算效率。对于GPU，我们将阐述其在处理图像渲染、视频解码、游戏图形等任务中的重要性，以及现代GPU在并行处理能力方面的惊人表现。 此外，本章还将详细介绍片上系统（SoC）的概念。我们将解释SoC如何将CPU、GPU、内存控制器、I/O接口以及其他关键功能模块高度集成在一块芯片上，从而实现更小的体积、更低的功耗和更高的集成度，这正是现代智能手机能够如此小巧而强大的关键。我们将探讨不同SoC供应商（如高通、联发科、苹果、三星）的设计理念和技术特点，以及它们如何在性能、功耗和成本之间找到最佳平衡点。 第三章：信息中转站——内存与存储技术 在本章，我们将深入探讨智能手机中负责信息处理和数据存储的两大关键技术：内存和存储。我们将首先详细介绍易失性内存——随机存取存储器（RAM）。我们将区分不同类型的RAM，例如DDR3、DDR4、LPDDR3、LPDDR4/4X/5等，并解释它们在速度、带宽、功耗以及在移动设备中的应用场景上的差异。我们将探讨RAM在手机运行中的作用，例如存储运行中的程序、操作系统以及当前处理的数据，并解释RAM容量和速度对手机整体流畅度的影响。 随后，我们将转向非易失性存储器——闪存（Flash Memory），这是手机存储用户数据（如照片、视频、应用程序）的核心。我们将介绍NAND闪存的工作原理，并区分SLC、MLC、TLC、QLC等不同闪存类型，重点讲解它们在存储密度、读写速度、耐久性以及成本上的权衡。我们将探讨eMMC和UFS（Universal Flash Storage）两种主流的闪存接口技术，并解释UFS如何通过更高的传输速度和更低的延迟，显著提升手机的存储性能。 本章还将简要介绍外部存储扩展技术，例如microSD卡，并解释其在为手机提供额外存储空间方面的作用。我们将强调内存与存储技术的发展对手机用户体验的直接影响，例如应用加载速度、文件传输速度以及多任务处理能力。 第四章：感知世界——传感器与输入输出接口 现代智能手机不再仅仅是通信工具，更是集成了大量传感器，能够感知周围环境并与用户进行多维度交互的智能设备。在本章，我们将一一揭秘这些“感官”背后的集成电路技术。 我们将首先介绍视觉传感器——摄像头传感器。我们将讲解CMOS和CCD两种主流传感器技术的原理，以及它们在光电转换、像素排列、色彩滤镜等方面的细节。我们将探讨传感器尺寸、像素数量、感光度（ISO）、动态范围（DR）等关键参数如何影响最终的成像质量。 接着，我们将聚焦于一系列重要的环境传感器，包括： 加速度计与陀螺仪： 它们如何感知手机的运动状态、方向和姿态，为游戏、导航、AR/VR等应用提供关键数据。 地磁传感器（指南针）： 如何帮助手机确定地理方向，配合GPS进行精确定位。 光线传感器： 如何自动调节屏幕亮度，优化视觉体验并节省电量。 接近传感器： 如何在通话时检测用户面部，自动关闭屏幕，防止误触。 气压计： 如何测量大气压，辅助GPS进行海拔高度的测量。 指纹传感器： 无论是电容式还是光学式，我们将解析它们如何安全快捷地识别用户身份。 面部识别传感器： 探讨结构光、ToF（Time-of-Flight）等技术如何实现3D面部扫描和识别。 此外，本章还将涵盖手机的各种输入输出接口所涉及的集成电路技术，例如： USB接口（Type-A, Type-C）： 涉及数据传输、充电以及OTG（On-The-Go）等功能。 音频接口（3.5mm耳机孔，USB-C音频）： 涉及音频解码、放大以及数字/模拟转换。 Wi-Fi与蓝牙芯片： 它们如何实现无线网络连接和短距离设备通信。 NFC（Near Field Communication）芯片： 探讨其在支付、数据交换和配对等方面的应用。 第五章：能量之源——电源管理与电池技术 智能手机的强大功能离不开稳定而充足的电力供应。本章将深入探讨支撑手机持续运转的电源管理集成电路（PMIC）以及电池技术。 我们将详细解析PMIC的核心功能，包括： 电压调节： 如何将电池提供的不同电压转换为各功能模块所需的工作电压，如CPU、GPU、内存等。 电流限制： 如何根据需求分配电流，防止过载。 充电管理： 如何安全高效地为锂离子电池充电，包括预充电、恒流充电、恒压充电等阶段，以及快充技术（如高通QC、USB PD）的实现原理。 电池保护： 如何监测电池状态（电压、电流、温度），防止过充、过放、过温等危险情况，确保电池安全和寿命。 低功耗模式： 如何在手机处于待机或低负载状态时，通过关闭不必要模块或降低工作频率来最大程度地节省电量。 我们将介绍锂离子电池的基本工作原理，包括正极、负极、电解液和隔膜的构成，以及充放电过程中的化学反应。我们将讨论不同类型的锂离子电池，如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等，以及它们在能量密度、功率密度、循环寿命和安全性方面的差异。 此外，本章还将触及无线充电技术（Qi标准）的原理，以及与电源管理相关的其他集成电路，如DC-DC转换器、LDO（Low Dropout Regulator）等，并解释它们在整个电源管理系统中的作用。我们将强调优化的电源管理和高效的电池技术对于提升手机续航能力和用户体验至关重要。 第六章：无线通信的魔法——射频与基带技术 在本章，我们将聚焦于智能手机最核心的通信功能，深入探究射频（RF）前端和基带（Baseband）处理器的奥秘。 我们将首先介绍射频前端的组成部分及其功能。这包括： 天线： 手机接收和发送无线信号的通道，以及多天线技术（MIMO）的应用。 低噪声放大器（LNA）： 放大接收到的微弱信号，同时保持低噪声。 功率放大器（PA）： 放大发送信号，使其能够远距离传输。 滤波器： 隔离不同频段的信号，防止干扰。 射频开关： 在不同的射频路径之间进行切换，例如切换不同的通信制式或频段。 混频器： 将射频信号与本地振荡器信号混合，实现信号的下变频或上变频。 频率合成器（PLL）： 生成精确的载波频率。 我们将详细解释射频前端如何根据不同的通信标准（GSM, WCDMA, LTE, 5G NR）和频段（Sub-6GHz, mmWave）动态调整其配置，以实现高效的无线通信。 随后，我们将深入基带处理器。它被誉为手机通信的“大脑”，负责将模拟射频信号转换为数字信号进行处理，以及将数字数据编码后传输回射频端。我们将解析基带处理器在以下方面的作用： 调制解调（Modulation/Demodulation）： 将数字信息编码到载波信号上（调制），或从接收到的信号中提取数字信息（解调）。 信道编码/解码： 引入冗余信息以检测和纠正传输过程中的错误。 协议栈处理： 实现通信协议的各种层级（如MAC层、RLC层、PDCP层）的功能。 信号处理： 执行复杂的数字信号处理算法，以优化通信质量。 我们将阐述不同通信技术（如OFDM, SC-FDMA）在基带处理器中的实现方式，以及它们如何影响通信的效率和鲁棒性。本章将帮助读者理解，手机之所以能够稳定可靠地连接到蜂窝网络，以及支持高速数据传输，是射频前端和基带处理器协同工作的成果。 第七章：互联互通——Wi-Fi、蓝牙与定位技术 除了蜂窝网络通信，智能手机还广泛依赖Wi-Fi、蓝牙以及各种定位技术来实现更广泛的连接和功能。本章将深入探讨这些无线连接和定位技术的集成电路。 我们将首先解析Wi-Fi芯片的工作原理，包括不同Wi-Fi标准（如802.11a/b/g/n/ac/ax）的特点，以及它们在传输速率、覆盖范围和功耗上的差异。我们将讨论Wi-Fi芯片中的关键组件，如MAC层处理器、基带处理器、射频前端等，以及它们如何支持复杂的无线网络通信。 接着，我们将探讨蓝牙技术。我们将区分不同版本的蓝牙（如Bluetooth Classic, Bluetooth Low Energy - BLE），并解释它们在设备配对、数据传输（如音频流、传感器数据）以及功耗方面的不同应用场景。我们将介绍蓝牙芯片的设计，包括其在射频、基带以及协议栈方面的实现。 最后，我们将聚焦于手机的定位技术。我们将详细介绍全球导航卫星系统（GNSS），如GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou等，以及手机中的GNSS接收器芯片如何接收来自卫星的信号，并结合测量数据计算出用户的精确位置。我们将探讨定位精度受到的影响因素，例如卫星可见性、大气延迟等。此外，我们还将简要介绍辅助定位技术，如Wi-Fi定位和蜂窝网络定位，以及它们如何与GNSS协同工作，提供更快速、更准确的定位服务。 第八章：安全与隐私——芯片级别的保护机制 随着智能手机承载的数据日益敏感，芯片级别的安全和隐私保护变得至关重要。本章将探讨集成电路在保障手机安全方面扮演的角色。 我们将介绍安全元件（Secure Element - SE）或可信执行环境（Trusted Execution Environment - TEE）的概念。我们将解释它们如何在主操作系统之外，提供一个独立的、高度安全的环境，用于存储和处理敏感信息，如加密密钥、支付凭证、数字版权信息等。我们将讨论SE/TEE如何通过隔离和访问控制机制，防止恶意软件或未经授权的访问。 本章还将涉及生物识别技术背后的安全考量，例如指纹识别和面部识别。我们将探讨这些传感器数据的采集、处理和存储过程中的安全措施，以及如何将生物特征信息转化为加密密钥或安全令牌，以实现安全的身份验证。 此外，我们还将简要介绍硬件加密引擎（Hardware Cryptographic Accelerator）的作用，它们如何加速数据加密和解密过程，提高整体安全性，同时又不显著影响设备性能。我们将讨论现代SoC中集成安全功能（如安全启动、固件更新验证）的设计理念，以及它们如何共同构建起一道道坚实的数字防线，保护用户的个人信息和数字资产。 第九章：未来展望——下一代集成电路的挑战与机遇 在本章，我们将放眼未来，探讨推动手机集成电路不断发展的关键技术趋势、面临的挑战以及潜在的机遇。 我们将讨论摩尔定律的放缓以及半导体制造工艺的极限，例如晶体管尺寸的不断缩小带来的物理挑战，以及新材料、新架构（如Chiplet技术）的应用前景。 我们将深入探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）在手机中的日益重要性。我们将讨论专用AI芯片（NPU - Neural Processing Unit）的设计和功能，以及它们如何加速图像识别、语音助手、自然语言处理等AI应用的性能。 此外，我们还将关注下一代通信技术（如6G）对集成电路提出的新需求，例如更高的频段（太赫兹）、更低的延迟以及更强的连接能力。 最后，我们将探讨可持续发展和绿色计算在集成电路设计中的重要性，例如如何设计更低功耗、更高能效的芯片，以及如何减少电子垃圾。本书的结尾将带领读者思考，未来的手机集成电路将如何继续改变我们的生活，并带来更多令人兴奋的可能性。 结语 通过本书对手机集成电路的全面解析，我们希望能够揭开智能手机背后那些精密而强大的技术面纱。从通信基石的演进，到核心处理器的驱动，再到内存存储的支撑，以及传感器和电源的协同，最终到无线通信的魔法和安全机制的保障，每一个环节都凝聚着无数工程师的智慧与汗水。这些集成电路，如同我们掌中的微缩宇宙，承载着信息，连接着世界，定义着我们的数字生活。我们期待，本书能为您打开一扇深入了解现代科技的窗户，激发您对未来科技发展的更多探索和思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排结构，给我带来了一种久违的、严谨的工程美学体验。不同于市面上常见的，为了凑字数而罗列大量通用知识点的书籍，它几乎每一页都聚焦于某个具体的电路模块或协议栈的关键环节。举个例子，在谈到音频编解码器（Codec）的I2S/TDM接口配置时，它没有泛泛而谈I2S标准，而是立刻切入到了移动设备中常见的“多路复用TDM时隙分配”的陷阱和解决方案。它详细绘制了如何通过软件配置寄存器，来动态调整数据流的同步和对齐，这对于处理复杂的声学信号路径（比如降噪麦克风阵列）时，避免数据错位和时钟漂移至关重要。更让我惊喜的是，它似乎预判了我们在项目中最容易犯错的地方，并在相应章节用醒目的“注意”或“陷阱”标签进行了标注。例如，在描述UFS（通用闪存存储）控制器与主CPU之间的数据传输流程时，它特别指出了在异常唤醒流程中，需要额外执行的电源门控（Power Gating）序列，这往往是设备重启或休眠唤醒失败的隐形原因。这种对“异常路径”的关注，体现了作者在实际产品开发中摸爬滚打的经验，是教科书无法提供的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织逻辑，显然是围绕着“移动设备核心功能流”来构建的，而不是简单地按照芯片模块的字母顺序排列。它从启动序列开始，依次讲解了引导加载程序（Bootloader）如何初始化关键的启动路径上的硬件（如eFuse、OTP的配置读取），然后深入到操作系统内核启动时，如何接管对内存控制器和中断管理器的控制。这种流程化的叙述方式，极大地帮助理解整个系统的“生命周期”。比如，在讨论电源域切换和电压调节模块（VRM）的协同工作时，它清晰地展示了CPU进入深度休眠（Deep Sleep）时，各个外设的时钟门控和电源下电的时序关系，以及唤醒时，恢复供电和时钟的优先级。我通过对照书中给出的时序图，修正了我们项目中一个微小的唤醒延迟问题——原来是某个低速I/O总线的上电延时被错误地估计了。这本书的深度在于，它不仅告诉你“做什么”（配置这个寄存器），更重要的是告诉你“为什么这么做”（这个配置是为了保证在特定电压跌落时，数据完整性）。这种因果关系的阐明，才是真正提升工程师设计鲁棒性的关键。它的细节处理精确到纳秒级的时间窗口，对于追求极致性能和低功耗的移动SoC设计而言，是不可或缺的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁有力，透着一股专业范儿，一看就知道是给搞研发或者维修的工程师准备的案头工具书。我最欣赏的是它对那些常常被忽略的、却至关重要的底层逻辑和接口规范的梳理。比如，它对电源管理IC（PMIC）在不同工作模式下的时序图解说，简直是教科书级别的清晰。我之前在调试一个复杂的电源降噪问题时，光是搞明白各个模块唤醒和休眠的精确时间点就耗费了大量精力，如果当时手边有这本书，对照着这些图表，估计能节省我好几天的时间。它不像某些厚重的理论著作那样堆砌公式，而是直击应用层面的痛点，用大量的表格和流程图来直观展示芯片内部寄存器的读写操作流程和位域定义。特别是关于射频前端（RFFE）模块的配置部分，涉及到多个子系统间的协同工作和冲突解决机制，这本书的处理方式非常务实，直接给出了主流芯片厂商在实现特定功能（如载波聚合、MIMO切换）时，推荐的配置序列，这对于我们这些需要快速迭代产品方案的工程师来说，简直是“救命稻草”。我尤其留意到其中对新一代传感器接口（比如更高吞吐量的ISP或超声波传感器接口）的电气特性描述，这部分内容在标准文档中往往分散且难以定位，这本书却能将其系统化地整合在一起，对比了不同供应商的实现差异，体现了编者深厚的行业洞察力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书时，最大的感受是“信息密度极高”。它不是那种让你轻松翻阅的小说，而是一本需要你带着问题、沉下心来啃的参考资料。我试着查找了几个特定型号的基带芯片内部总线仲裁机制的描述，发现这本书并没有直接给出某款芯片的私有协议细节（这也是意料之中的，因为那种信息通常是保密的），但它出色地总结了业界通用的AXI或TileLink等互联架构在移动设备SoC集成中的典型应用模式和性能瓶颈分析。这一点非常关键，因为它帮助我们理解为什么某些操作会慢，而不是仅仅停留在“它慢”的表面现象上。另外，书中对存储器子系统（LPDDR5X的初始化流程和功耗优化点）的剖析也相当到位。它不仅仅是罗列参数，而是结合了实际的功耗测试场景，分析了不同刷新策略对待机电流的影响，甚至给出了在特定负载模型下，如何调整刷新间隔以达到最佳能效比的经验公式。这种从参数到实践的桥梁搭建，是很多理论书籍所欠缺的。我个人认为，这本书最适合的读者，是那些已经有一定嵌入式基础，正在向SoC系统级设计深入，或者负责系统级调试和性能调优的工程师。它更像是一个“高级知识库”的索引，而不是基础入门教材。

评分☆☆☆☆☆

从排版和可读性上来说，这本书的处理方式显得非常克制，没有花哨的色彩和过多的装饰，一切服务于信息的准确传达。我特别喜欢它对一些关键术语的定义和引用的清晰度。例如，在讨论高速串行接口（如PCIe或C-PHY/D-PHY）的均衡技术时，它并没有试图从头推导复杂的信号完整性方程，而是直接引用了业界公认的眼图模板参数和去加重（De-emphasis）系数的推荐范围，并辅以图表说明在不同PCB层叠结构下，这些参数需要进行如何微调。这种“拿来即用”的实用性，极大地加速了我的工作节奏。此外，书中对不同代际技术之间的演进脉络也有清晰的勾勒。比如，对比LPDDR4X和LPDDR5在刷新机制上的差异，以及这种差异对系统热设计的影响，使得读者可以迅速判断手中现有设计方案的局限性。这本书的价值在于提供了一个从“标准”到“实现”的中间层翻译器。它把那些晦涩难懂的JEDEC或MIPI规范，转化成了SoC工程师可以直接在初始化代码中调用的配置参数集。对于我这种需要维护老旧平台并逐步迁移到新技术栈的团队来说，这种横向和纵向的知识关联能力，是无价的。