1.1 数字基带信号处理器

EMP平台的基带芯片组是属于双芯片组，它包含数字基带信号处理器（DBB）与模拟基带信号处理器（ABB）。

EMP的数字基带信号处理器有MARITA、MARITA_COMPACT、MARITA2、MARIKA等。但以上分类只是一个大的类别区别，具体的要从型号上来区分，如DB2011、DB2012、DB2020等，如图1-1所示为数字基带信号处理器的实物图。

这些数字基带信号处理器的微处理器采用的是ARM内核。除提供GSM调制器功能外，还提供人机界面、按键接口、音频发生器接口、照相机图像数据与可编程的显示接口。

在数据通信方面，数字基带信号处理器通常提供I2 C串行接口、SIM卡接口、GPIO接口、外接存储器接口、JTAG接口、RTC、数据通信接口、红外线通信接口、USB数据通信接口。

某些型号的数字基带芯片支持WCDMA与GSM双模式，支持GSM/GPRS网络信令，支持WCDMA加密算法与完整性，为WCDMA调制解调器提供高速串行链路，支持GSM AMR，提供连接WCDMA调制器的高速串行链路。

附图1所示的是LG-U8138手机中数字基带信号处理器MARITA的电路图，在阅读后面的内容时可参考它。

1.1.1 硬件结构

数字基带信号处理器MARITA的硬件结构可分为6大部分：系统控制子系统、CPU硬件子系统、外设硬件子系统、GSM内核子系统、DSP硬件子系统、GAM硬件子系统，如图1-2所示。图1-3所示的则是MARITA处理器硬件结构的详细内部电路方框图，从中可以看到MARITA处理器的内部结构。EMP平台的其他数字基带的内部电路结构均可参阅图1-2、图1-3。

CPU子系统包括微处理器内核、背板电路、JTAG、DMA控制器、系统RAM缓存与Boot ROM、用于连接外接SRAM与FLASH存储器的外接存储器接口（EMIF）。用于外设的总线结构是建立在基于ARM AMBA标准的多层增强高速总线（AHB）和增强的外设总线（APB）。用于CPU子系统的时钟来自系统控制子系统单元。复位线都是低电平有效。CPU子系统为ARM内核、AHB系统、EMIF、DMAC提供独立的时钟信号、复位信号。

除USB外，所有的硬件外设都是APB从属外设。系统控制单元（SYSCON）是APB从属外设，但它位于ASIC的上层。APB提供一个简单的接口，用以支持低效率的外设。在外设子系统中，有4个独立的APB总线，用于连接AHB与APB。

DSP硬件子系统被用来提高处理器的效率，如语音编码、多媒体应用支持等。DSP子系统采用的是得州仪器的CEEXTM内核。

GAM子系统是图形加速器模组子系统，它提供图像数据处理的硬件支持，并传输数据到显示电路。GAM也提供照相机图形数据的处理。图像数据可以是图形、静态图像或是动态视频。GAM硬件子系统包含图形数据存储器GRAM（160 KB）、GAM控制器（GAMCON）、图形控制器（GRAPHCON），以及用于并行、串行显示的可编程的显示接口（PDI/SSI）和照相机数据接口（CDI）等。

GSM硬件子系统是一个独立的单元，它包括GSM调制器与GSM射频接口，并提供存储器控制与内接的RAM存储器。该硬件子系统的外设单元有RXIF、FCHDET、CRYPTO、EQU、NODI、4 xCHD、GPRS CRYPTO、GPRS CRC24、CHE、DIRMOD、CLKCON、SERCON、TIMGEN、MEMSYS与IRAM。

系统控制子系统（SYSCON）主要负责产生与分配时钟信号、复位信号给各相应的单元电路。GSM、GAM与DSP子系统有自己独立的系统控制器，但它们的控制都来源于系统控制子系统。系统控制子系统包含一个模拟和数字PLL单元，以及一个时钟倍频器。

1.1.2 时钟与复位

数字基带信号处理器的RTCIN、RTCOUT端口外接32.768kHz的实时时钟晶体，与数字基带内部的电路一起组成实时时钟振荡电路。实时时钟信号除用于数字基带信号处理器本身外，还从数字基带的TRCCLK端口输出一个实时时钟信号，为模拟基带及其他单元电路提供实时时钟信号。

数字基带的实时时钟单元还有一个中断信号输出端口——RTCDCON端口。该端口输出的信号通常被用来实现手机的定时开、关机等功能。

数字基带信号处理器的MCLK端口是系统主时钟信号输入端口。系统主时钟由射频单元提供。

数字基带信号处理器还提供多个SYSCLK信号端口。系统主时钟信号经数字基带内的时钟单元处理后，从这些SYSCLK信号端口输出，为机器的其他单元电路提供时钟信号。

数字基带信号处理器有一个系统时钟信号的输入端口——RESPOW_N。系统主时钟信号来自复合模拟基带信号处理器的电源管理单元。

数字基带信号处理器还提供多个复位信号输出端口（RESOUT0_N～RESTOU4_N）。系统复位信号经数字基带处理后，在系统软件的控制下，经这些复位信号输出端口为机器的其他单元电路提供复位信号。在不同的机器中，这些端口的运用方法不同。

数字基带输出PWRREQ_N端口则连接到模拟基带信号处理器。

1.1.3 存储器接口

数字基带信号处理器的外接存储器接口提供4个独立的片选端（CS0～CS4），每个片选端具有256 MB的寻址范围。片选信号用以控制不同的存储器单元。

需要注意的是，这些片选端口的应用可能因机型不同而不同，具体由手机的系统软件决定。

数字基带提供24位地址线与16位数据线。外部存储器通过地址线、数据线连接数字基带的存储器接口。手机射频校正数据、音频参数、电池校正数据等都存储在外部的FLASH存储器中。

WEn、OEn、LBn、UBn等是存储器的控制信号，存储器所使用的复位信号通常由MARITA处理器提供。

1.1.4 射频接口

数字基带信号处理器提供一个射频接口，整个射频电路都是由数字基带信号来控制的。EMP平台数字基带的射频接口都相似。图1-4所示的就是MARITA处理器的射频接口。

通常，有多个ANTSW信号被用来控制天线开关电路的信号通道切换。在某些机器中，它们还可能用于其他射频电路的频段切换控制。

BANDBSEL信号通常被用来控制射频单元电路，如功率放大器与射频芯片内部电路的工作频段。PCTL信号被用来控制功率放大器。

TXON信号被用来控制功率放大器与射频芯片内发射机电路的启动。

RXON信号被用来控制射频芯片内接收射频电路的启动。

SYNCLK、SYNSTR、SYNDAT被用来控制频率合成电路。

DIRMOD0～DIRMOD3信号控制射频芯片内预分频器的分频比，以使射频VCO的工作信道发生变化，该信号通信用来实施发射调制。DCLK、IDATA、QDATA是GSM接收数字基带信号，来自射频单元电路。

1.1.5 GPIO接口

MARITA、MARIKA等数字基带都提供多达48个GPIO信号端口。

MARITA处理器的GPIO端口信号在不同的机器中所起的作用是不一样的，具体由各相应机型的软件程序来决定。在分析实际的电路图时，可根据各相应机型中这些端口信号的英文缩写或这些端口的外接电路来分析判断。

表1-1所示的是LG-U8138手机中MARITA处理器的GPIO情况表，它描述了GPIO端口的应用、I/O端口的状态及有效电平等。

1.1.6 LCD与照相机接口

数字基带信号处理器有一个图形加速器模组。图形加速器模组（GAM）子系统提供对视像数据处理的硬件支持，并提供LCD显示数据的传输。GAM也提供对照相机模组的支持。

1. LCD接口

可编程显示接口（Programmable Display Interface，PDI）被设计为可支持并行、串行显示的模组。GAMCON的32 wordFIFO输出的显示数据经PDI单元传输到显示模组。PDI单元包含一个微处理器，执行16位的指令，独立区控制I/O端口。它具有128位的程序存储器，由CPU进行编程，可存储64条指令。

微处理器单元输出所有的设置与控制数据到显示电路。传输到PDI的数据是32位，PDI将其转换为8位的数据，并将它输出到显示模组。PDI单元在系统软件的设置控制下，可用做并行接口（PPI），或用做串行接口（SSI、I2 C）。

图1-5所示的是MARITA处理器的显示与照相机接口。PDID0～PDID7是显示数据信号。

2. 照相机接口

照相机数据接口（CDI）单元被设计为支持一定范围的静态图像照相机模组。一个8位的并行总线被用来传输照相机模组的数据到CDI。照相机模组输出像素时钟到CDI单元，并限制并行总线上的数据。

CDI单元可以处理JPEG、RGB类型的图像数据，但是，只有YUV类型的图像数据可以被直接传输到显示模组。照相机图像数据可以被送到DMA通道，被存储器在外接存储器中。照相机模组还使用I2 C接口及基带信号处理器的部分GPIO端口，I2 C接口被用来设置并控制照相机模组。

当照相机模组停止供电时，照相机模组的I2 C总线必须为高阻抗。I2 C命令被用来控制照相机的功能动作。GPIO端口输出的信号被用来控制照相机模组的启动与关闭。

数字基带的CID0～CID7是照相机数据信号，I2 CSCL、I2 CDAT、CIVSYNC等则用于照相机的控制。

1.1.7 其他电路

1. 按键接口

MARITA处理器提供多个按键接口：KEYOUT0_N～KEYOUT5_N、KEYIN0_N～KEYIN4_N。在不同的机器中，这些按键接口可提供多个不同的按键功能，具体的由相应机器的驱动程序决定。

需要注意的是，用于手机开、关机的电源开关键通过模拟基带信号处理器实现，而不是通过数字基带的按键接口实现。

2. SIM卡接口

数字基带处理器提供SIM卡接口。

在SIM卡接口中，SIMDAT是SIM卡数据信号，SIMRST是SIM卡复位信号，SIMCLK是SIM卡时钟信号。

与大多数基带信号处理器一样，SIM卡需要经模拟基带信号处理器内的电平电路与数字基带进行通信。如图1-6所示为MARITA与SIM卡的通信路径。

3. USB接口

MARITA的USB单元支持符合USB2.0标准的全速率USB设备。它提供一个CPU与USB线之间的接口，并以最小的CPU介入来处理USB数据传输。它允许最多连接15个USB终端，每个终端的数据被缓存在USB单元中的RAM存储器。通常，数字基带的USB信号有如下一些。

USB功能 说明

USBDP USB差分（+）信号线

USBDM USB差分（-）信号线

USBSENSE USB检测输入（通常由GPIO端口输入）

USBPUEN USB电路控制

VDDUSB数字基带的USB单元供电

4. 多媒体存储卡接口

MARITA、MARIKA等处理器都提供了多媒体存储卡接口（MMC），但并不是每个使用MARITA（MARIKA）处理器的手机都使用了该接口。

接口中的MMCCMD是用于存储卡的控制命令端口，MMCCLK是时钟信号，MMCDAT则是一个双向的数据信号端口。

5. 红外线接口

数字基带信号通常都提供红外线通信接口，支持FIR、MIR与SIR模式。

SIR模式支持的数据速率最高可达115200bps，其中包括9600bps、19200bps、38400bps、57600bps。

红外线接口中的IRRX是接收数据信号，IRTX是发送数据信号，IRCTRL是控制信号。