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PDA系统硬件设计概述
PDA作为便携式电子设备,人们已赋予它越来越多的功能和用途。通过分析已有PDA的功能和我们现在可能设想到的潜在功能,在硬件设计上,我们可以归纳出下列框图。

    通过选择不同的CPU或MCU,及裁剪各功能块、采用不同的OS,我们可以得到不同的应用方案,从电子词典到高端的应用,都可以实现的产品,其性能完全可以。
    Processor:主处理器。采用StongARM(Intel)、XScale(Intel)、DragonBall(Motorola)在PDA产品中三个具有代表性的微处理器,其特点是,功耗低、周边集成,能满足特定应用的要求。除此之外,还有Toshiba,MIPS,Zilog,甚至MCS-51系列的单片机或处理器,都可以用来担当主处理器的脚色。
    Flash:存放系统程序和用户数据。目前业界提供可用于存放程序和数据的Flash,容量最大的是Intel的多值逻辑技术的StrataFlash,工作电压在3.3V时的单片容量为128Mb;另外64Mb到8Mb的Flash已有很多厂商能够提供,如AMD系列的有STM、Fujitsu、Atmel,Intel系列的有STM等。
    SDRAM:获得比SRAM更大的容量,满足现代时尚的需要。存放临时数据,有些应用利用SDRAM通过后备电池存保存用户数据以节约成本。
    JTAG Interface:随着处理器的集成都提高和功能的复杂,处理器能提供JTAG接口供程序开发、Flash编程等功能,可以大大降低系统的开发成本。大多数处理器的JTAG具有边界扫描能力,对于管脚密度高,或μBGA封装的芯片,可以通过这种方式测试焊接的可靠性。
    在处理器左边的两列黄色块图,已是大家熟悉的接口,正在逐步成为PDA或便携式设备的基本周边,不同的裁剪,可以设计出适应不同应用层面的产品。其中RF功能我们可以认为是近距离或可视距离范围内的无线通讯,目前数据通讯速率可达56Kbps,在通讯协议的控制下,可以实现小范围内多点通讯,例如学生用电子书包,老师和学生之间可以通过无线方式布置和提交作业。这种联接方式,可以让游戏者在公共场合,无联接地交换数据,实现多人竞技游戏、交友、聊天等,相识的和不相识的人都可以加入,只要你发出无线邀请。
    在处理器右边的两列绿色块图,是最具有时尚风格的应用。包含其中的部分功能,就可使PDA具有特殊的功能设备。例如从CD-ROM获的数据,可以实现电子地图、电子游戏、MP3、音乐CD功能,再加上VGA或PAL/NTSC输出,甚至可以成为KTV和VCD播放器;如果配接小尺寸硬盘,从VGA接口输出到LCD监视器或投影仪上,做产品介绍、企业规划宣传时,就算是现在最小的笔记本电脑都显得庞大;增加寻呼机的接受模块,可以成为使用成本低廉的数据接收机;增加FM接收头,可以接受不同调频音频信号;使用有线或无线网络资源,除享受全球互联网的信息外,还可以接收到来自地球另一端的网络数字音频节目;GPS模块可以让移动人在任何时候都能和他人保持快速的联络,不再局限于语音,传真和电子邮件传送不再要求人们一定要在办公室内完成了;数字影象信息的获取,使得远程图象监控、远程医疗、诊断、教学、视频会议等应用变得更加方便。等等这些应用,可以大大扩充我们的视野,增加我们的活动半径,那时商务旅行人士有谁还会再背个大电脑包,吃力地上下飞机?

设计实例:
      (1) 本方案是采用Motorola的ARM920T设计的PDA,系统框图如下图所示。


主要参数:
  CPU: ARM920T 200MHz(Motorola MC9328MXL);
  显示: AU 3.5 Reflective TFT LCD with LED front light 65,536色;
  ROM: 32MB Flash
  RAM: 64MB SDRAM
  音效: 内置单声道麦克风、内置单声道扬声器、立体声耳机插口;
  触屏:电阻式触屏;
  SD/MMC: 1个SD卡插槽,MMC Ver3, 1.0标准SDMC;
  USB: USB 1.1从口;
  红外:IrDA, 115Kpbs;
  串口:RS-232口;
  LED: 红(在充电指示)、绿(软件运行或电池故障指示)
  电源管理:Full featured - Sipports Run, Idle and Sleep modes
  复位:设置复位开关;
  电池:3.7V锂离子电池
  物理尺寸:主板尺寸为65x53x5.5mm
  电源适配器:5V直流;
  外部连接器:Possible integration、CF卡、Sensor、Bluetooth、SIM Card、其他

        (2)Sharp PDA系统框图

        (3)美国国家半导体PDA解决方案
        美国国家半导体(National Semicondustion,以下简称NS)在PDA/便携式产品中,为设计者提供多种半导体器件,在您集成音频、影像、输入/输出、射频、模拟/数字转换、运放/比较功能时,可以在NS的产品线中选择。如下图是典型的PDA系统框图。

        (4)意法半导体PDA应用框图

        (5)TI无线通讯Tri-Wireless PDA概念机方案


       
(6) Palm PDA硬件结构框图

应用领域
1)通用型PDA类产品
  通用型PDA类产品是类似于"商务通"的面向大众市场的数字助理产品,其基本功能一般包括记事、备忘、电子词典、名片管理、计算器等功能。
2)网络型PDA类产品
  网络型PDA类产品除具有普通PDA功能外,还具有强大的网络连接功能,通过有线和无线的形式连接专用服务网络或Internet,可以实现信息的下载、软件的升级和电子商务等全新功能。
3)行业专用型PDA类产品
  行业专用型PDA类产品是目前和未来一段时间内具有广阔市场前景的数字办公产品,主要应用行业为政府机关、公安部门、军队、工商税务部门、保险机构、医院、学校等部门,我们提供的硬件和软件开发平台将是设计和开发此类PDA产品的最有力的工具。
4)信息家电类产品
  信息家电是传统家电走向信息时代和网络时代的必然选择,在国际上,智能家居或网络家庭的概念已得到众多大公司的重视,尽管信息家电距离目前中国的市场还有不小的距离,但应该看到的是随着网络的普及和商家服务意识的提高,信息家电走向市场的步伐已逐渐加快,以网络冰箱、网络微波炉等为代表的新一代信息家电产品已出现在国际市场上。

 

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