五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】论山寨手机与Android联姻的技术基础 -- 邓侃

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      • 家园 日系手机厂商已经开始转向AndRoid了

        俺一朋友在一大型日系公司手机研发部门做手机软件研发,他们公司现在开始学习研究Android,准备以后朝这一方向发展了。

      • 家园 S60, UIQ 和OMAP

        基于SYMBIAN的3种GUI是 S60, UIQ 和OMAP。 OMAP主要是一些日本公司在用。UIQ以前是SYMBIAN自己做的一个GUI,后来卖出去了。 S40并不是基于SYMBIAN的,一般在NOKIA内部S40是不算做智能手机的。

      • 家园 【求助】基础扫盲

        期待邓肯的更新。

        另外,是否有关于电路/模拟电子/数字电子/单片机/DSP的基础扫盲?在珠三角地区,要有碗饭吃,没这个技能混不下去。

    • 家园 台湾的0xLab非常有意思,Android-x86。
    • 家园 【原创】【1】MTK亮相的历史背景

      【1】MTK亮相的历史背景

      如果说1960年代是大型机(Mainframe)的时代,1970年代是小型机(Microcomputer)的时代,那么1980年代无疑是个人电脑(PC)的时代,而1990年代则是互联网的时代。2000年以后呢?或许是移动互联网的时代。

      与电脑的发展历程类似,移动互联网的发展轨迹,看来也同样是以硬件的改进为先导,软件的繁荣紧随其后,带动整个行业的井喷式的爆发性增长。

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      Figure 2. 第一代手机,俗称大哥大。

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2711/4149584622_1338223724_o.jpg

      1980年代,手机开始商用。第一代手机俗称大哥大,特点是无线网络通讯信道中传输的是模拟信号。传输模拟信号有两个缺点,一是耗电,二是同一频段能够同时容纳的用户数量少。因为耗电,所以手机必须携带大块的电池,导致体积庞大,形如板砖。街头流氓打架时,常常捡起地上的板砖砸人,如果随身携带着大哥大,情急之时也可以把大哥大当板砖用。

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      Figure 3. 以DSP为核心的第二代手机的硬件架构 [4]。

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2751/4146507443_9601fd7d08_o.png

      为什么传输模拟信号,会有耗电以及频段容量低的缺点?对比一下数字信号就清楚了。如果把语音转换成数字,就可以采取数据压缩的办法,减少传输语音时占用的带宽。同时由于数字信号容易处理,所以在传输数字语音信号时,可以使用复杂的传输协议与控制,以便在同一频段,同时容纳更多用户相互通话。而对于模拟信号,很难使用类似的协议与控制。

      第二代手机的核心,是数字信号处理器,DSP(Digital Signal Processor)。第二代手机的硬件架构,如Figure 3 所示,分为三部分。

      1. 射频芯片组 (Radio Subsystem)。它负责调制-发送,以及接收-解调无线信号。无论是发送还是接收,射频芯片组只处理模拟信号。

      2. 模拟基带芯片组 (Analog Baseband)。这个芯片组中,主要包括两个功能块,射频接口(RF Interface),以及音频接口(Audio Interface)。

      射频接口负责把从射频芯片组接收来的模拟信号,转换成数字信号,转发给数字信号处理器(DSP),以及把DSP输出的数字信号,转换成模拟信号,转发给射频芯片组以便发送。

      音频接口负责把从麦克风接收来的模拟信号,转换成数字信号,然后转发给DSP做进一步处理。同时,它也负责把DSP输出的数字信号,转换成模拟信号,然后转发给喇叭以便播放。

      3. 数字基带芯片组 (Digital Baseband)。这个芯片组主要由两部分构成,数字信号处理器(DSP),以及微控制器(Microcontroller)。

      DSP的主要任务是进行语音处理,例如去除噪音和语音矫正等等。此外DSP还负责,对语音数据流的压缩解压,不同格式之间的编码解码和转换,还有加密解密等等。如果单块DSP芯片的功能不够,还可以借助于其它专用芯片(ASIC)。

      微处理器负责两个任务,1. 处理无线通信协议,2. 运行手机操作系统。

      当一位用户拨号呼叫另一位用户时,首先要建立一个通话通道,连接主叫方与被叫方。双方对话的语音数字信号,在这个通话通道里传输。七号信令系统负责建立这个通话通道[5]。为了保证信息安全,以及提高系统效率,采取了分离控制流与数据流的做法,也就是说,七号信令系统是一套独立的系统,游离于承载语音数字信号的通话通道之外。

      七号信令由一系列协议组成,与有线网络协议的ISO七层模型大致对应,参见Figure 4。微处理器负责处理七号信令的第一层到第三层协议,MTP1,MTP2,MTP3。

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      Figure 4. Comparison SS7 Protocol Suite and ISO Protocol Model [6]

      Courtesy http://farm3.static.flickr.com/2742/4152165133_959a2cb7a3_o.jpg

      手机操作系统,例如Nucleus RTOS,负责处理如何开机/关机/锁机,屏幕显示,音量控制,响铃与震动等等外围动作。此外,还负责手机各个功能模块的运行调度 (Scheduling),以及不同进程间的数据交换(IPC)。虽然DSP在手机中的地位非常重要,但是DSP仍然接受手机操作系统的控制。

      微控制器处理的数据,存放在Flash存储器中。

      第二代手机的核心任务是实时通讯,表现为通话与短信两种功能。围绕实时通讯这个核心,操作系统具体协调各部分的工作。与用户的交互手段,依赖于十几个按键,以及一小块单色液晶显示屏。1998年开始销售的Nokia 5165,是第二代手机的一个经典,参见Figure 5。

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      Figure 5. 第二代手机,Nokia 5165,1998年

      Courtesy http://i1.phonearena.com/showimage.php?m=Phones.Images&f=image&id=7252&v=default

      Reference,

      [4] Trends in Hardware Architecture for Mobile Devices. (http://www.inf.fu-berlin.de/inst/pubs/tr-b-04-17.abstract.html)

      [5] Signaling System 7, SS7. (http://en.wikipedia.org/wiki/Signaling_System_7)

      [6] Comparison SS7 Protocol Suite and ISO Protocol Model. (http://www.kenneyjacob.com/2007/06/05/ss7-backbone-of-mobile-networks/)

    • 家园 老邓这次讨论的是MT6516的下一代芯片吧

      1. MTK的下一代硬件[1]既能支持Android,也能支持Windows Mobile。为什么MTK没有选择人气正旺,而且免费开源的Android,反而选择联姻WinMobile呢[2]?

      开始没能看懂上面这段,还想专门发问了一下,后来仔细看了一下引用中的文章,发现了这一段

      喻铭铎表示:「我们也会看Android,密切关注它的生态链的发展,其上能有多少软件开发商是最重要的。我们认为目前这个市场还是太成熟,我们的下一代智能手机芯片也有可能支持Android,这要看事态的发展,现在还不好说。」

      不过,从与他的交流中笔者分析道,联发科下一代智能手机芯片一定不会是基于ARM9了,或者是ARM11,或者是A8,还在还未知。

      老邓这次讨论的是MT6516的下一代芯片吧?

    • 家园 WM7未知如何,WM6.5实在是有些落后了
    • 家园 新出的海思也是瞄着wm6.5

      可能是估计山寨厂比较熟悉wince,怕山寨的技术力量不够,不能开发andriod

    • 家园 有宝~

      恭喜:你意外获得【通宝】一枚

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