主板逻辑音频部分详细解析

逻辑音频部分是数字手机不可缺少的电路，它包括逻辑处理和音频处理两个部分，主要完成对数字信号的处理和对整机工作的管理与控制。

在手机电路中，逻辑音频电路往往由一个集成度非常高的IC担任，包含一个复合音频模块、一个PCM编码调制模块、一个数字语音处理模块和一个微处理器。

图4-12 逻辑处理电路实物组成

（一）逻辑处理电路组成及功能

手机的控制功能及数据处理由逻辑印制电路板来完成。逻辑印制电路板应用计算机微处理技术，使之结构小型化、控制智能化，其核心部件是4位或8位的单片微处理器芯片CPU，并有存储器支持CPU工作。图4-12所示为逻辑处理电路实物组成。

逻辑处理电路部分电路的结构相对复杂，作为维修人员，没有必要完全弄清其内部结构，只要掌握逻辑电路的基本工作条件即可。如电源、时钟、复位、片选和控制信号，而这些电路一般为外部电路。

1.微处理器

微处理器又称中央处理器，常用字母“CPU”、“MCU”或“MPU”等标注。微处理器是手机的重要组成部分，它在软件和硬件的支持下，完成对手机的智能控制。其正常工作的必要条件是供电电路、时钟电路和复位电路均正常。

GSM手机的微处理器大多不在其内部设置单独的主时钟电路，而是另设独立的时钟电路，一般由振荡组件、13MHz晶振及变容二极管等组成。逻辑控制电路中还经常另设专用的实时时钟电路，它用来提供准确的实时时钟（包括日期、小时、分、秒等），并兼作LCD显示器的时钟信号。

2.存储器

CPU与存储器之间通过总线和控制线相连接。所谓控制线，就是指CPU操作存储器进行各项指令的通道。CPU就是在这些存储器的支持下，才能发挥其功能，若没有存储器或其中某些部分出错，手机就会出现软件故障。

GSM手机中主要采用两类存储器，它们分别是程序存储器和数据存储器。其中，程序存储器又可大致分为两类：一类是闪速存储器FLASH，又称闪存、字库或版本，用于生产线上对手机安装系统软件或对出厂的手机进行软件升级，它是近年来广泛使用的新一代不易挥发性只读存储器；另一类是电可擦可编程存储器EEPROM，俗称“码片”，它主要用于存储手机的机身号码、电话号码簿、锁机码及其他设置。数据存储器RAM又称随机读写存储器（或称暂存器），用于存储一些暂时保留的信息。RAM有两类，一类是集成在微处理器芯片内，另一类是独立的RAM芯片，安装在逻辑板上。

3.I²C总线电路

以英特尔公司的ARM系列单片机为内核的手机，均采用了I²C总线电路。手机的I² C总线有两条线路，一条是数据线SDA，另一条是时钟线SCL。CPU可通过I²C总线挂接多只I²C器件。两条总线一般通过两只电阻（例如22kΩ）上拉成一定的供电电压（例如3V）。在待机状态下，两条总线均为高电平；工作时，CPU将I²C总线的电平降为低电平，启动I²C总线。如果两条I²C总线在待机状态下的电平不是高电平，则CPU无法启动I² C总线，无法与I²C外挂器件正常通信，从而出现“开机困难”、“联系服务中心”等提示。(www.xing528.com)

手机的I²C总线一般直通到手机的接口电路，其作用是方便手机与外部设备进行通信，并在I²C总线上接有对地的过电压保护器件。因为手机接口电路容易进水或受潮，会导致I²C总线对地漏电，使I²C总线的高电平变低，CPU无法启动I² C总线，也就无法通过I² C总线与EEPROM进行通信。

（二）音频处理电路组成及功能

音频处理电路根据其工作电路的不同，又分为接收音频处理和发射音频处理两个单元电路。

1.接收音频处理电路

接收音频处理电路是指接收机RXI/Q解调输出到听筒之间的电路。RXI/Q解调电路输出的RXI/Q基带信号送到逻辑音频处理模块COBBA（多模，也叫音频）电路之后，先进行GMSK解调，再由一个数字接口电路将处理后的信号送到无线通信呼叫处理器，通过处理器中的COBBA接口、接线缓冲器、DSP接口，将信号送到DSP电路。接收信号处理变化如图4-13所示。

DSP电路是对RXI/Q进行具体处理的电路，主要完成信号均衡、同步、去分间插入、卷积解码、循环冗余码校验、坏帧掩蔽和语音解码等工作。处理后的RXI/Q信号不是直接输出，而是通过一个串行总线，将DSP处理后的数字语音信号送到语音处理模块。在语音处理模块中，将信号进行D-A转换，还原成模拟信号，此时的模拟信号即能推动听筒发声。

2.发射音频处理电路

发射音频处理电路与接收音频处理电路的工作原理刚好相反。它是将模拟的语音信号进行数字化处理。具体过程是：来自话筒的语音信号在音频部分进行PCM编码，得到64kbit/s的数字信号。该信号先后进行语音编码、信道编码、加密、交织、GMSK调制，最后得到67.768kHz的模拟基带信号，送到射频部分的调制电路进行变频处理。

发送音频信号处理变化流程如图4-14所示。图中的数字分别表示不同的信号变化：信号1为话筒拾取的模拟语音信号；信号2为PCM编码后的数字语音信号；信号3为数码信号；信号4为经逻辑电路一系列处理后，分离输出的TXI/TXQ波形；信号5为已调中频发射信号；信号6为最终发射信号；信号7为功率放大后的最终发射信号。

图4-13 接收信号处理变化示意图

图4-14 发送音频信号处理变化流程示意图