從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳皓 著

圖書標籤:

• 手機硬件
• 移動設備
• 硬件研發
• 電路設計
• 嵌入式係統
• 創新設計
• 電子工程
• 射頻技術
• 電源管理
• 工業設計

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121299445

版次：2

商品編碼：11992655

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-10-01

用紙：膠版紙

頁數：596

字數：954000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為硬件研發工程師及電子電氣信息類學生的參考書或培訓教材，在忽略高級篇部分理論性較強的章節後，亦可作為維修工程師、電子愛好者的參考資料。

本書是作者根據多年實際工作經驗編寫而成的。全書理論結閤實際，問題輔以實際解決案例，讓高深的設計難題淺顯易懂，使讀者從中受到啓發，為自己的設計開發之路打開玄關之門。

內容簡介

本書是由一綫資深工程師撰寫的詳細闡述手機硬件研發與設計的專業圖書。全書由入門篇、提高篇、高級篇和案例分析篇四部分共23章組成，內容涵蓋手機硬件基礎知識、PCB與DFX基礎知識、電源係統、時鍾係統、音頻處理、FM接收機、數字調製與解調、ESD防護、色度學與圖像處理、信號完整性，以及各種相關的國際國內規範。本書采取從簡單到復雜、從功能到性能的順序進行編寫。入門篇以功能介紹為主，隻定性不定量；提高篇基於各種測試規範，在功能介紹的基礎上逐步開展性能分析；高級篇根據電磁學理論、信號處理理論對手機硬件設計進行較為嚴格的論證並定量計算各種參數指標；而最後的案例分析篇則綜閤利用前麵各篇所介紹的知識，對實際案例進行分析，從而使讀者可以理論聯係實踐，更快、更好地掌握手機硬件的設計方法，提高故障分析能力。事實上，本書雖以手機硬件為分析對象，但書中所闡述的基本原理同樣適用於其他電子、通信産品的設計。本書可作為硬件研發工程師及電子電氣信息類學生的參考書或培訓教材，在忽略高級篇部分理論性較強的章節後，亦可作為維修工程師、電子愛好者的參考資料。

作者簡介

陳皓，畢業於東南大學電氣工程係的電氣工程及其自動化專業，工學學士學位；研究生畢業於東南大學無綫電工程係的信號與信息處理專業，師從時任副校長的鄒彩榮教授（博士生導師，現為廣州大學校長），工學碩士學位。作者曾供職幾傢著名的通信設備研發與製造企業，一直從事手機産品的硬件設計工作，期間接觸過ADI、MTK、Qualcomm、Marvell、Spreadtrum（展訊）、Leadcore（大唐聯芯）等多個平颱，涵蓋PHS、GSM、UMTS、EVDO、TD-SCDMA、LTE等各種製式。湯?，南京審計大學金審學院教師。

目錄

入 門 篇

第1章 移動通信發展史和關鍵技術 2
1．1 無綫電通信發展史 2
1．2 移動通信網 3
1．2．1 交換子係統（SSS） 4
1．2．2 基站子係統（BSS） 5
1．2．3 操作維護子係統（OMS） 5
1．2．4 移動電話機（MS） 5
1．3 多址接入 6
1．3．1 頻分多址（FDMA） 6
1．3．2 時分多址（TDMA） 7
1．3．3 碼分多址（CDMA） 7
1．4 編碼與數字調製 11
1．4．1 語音編碼 11
1．4．2 信道編碼 13
1．4．3 數字調製 14
1．5 我國移動通信發展史 15
第2章 手機電路係統組成 19
2．1 手機的基本架構 19
2．2 手機基本組件 21
2．2．1 CPU與PMU 21
2．2．2 Memory 23
2．2．3 Transceiver 26
2．2．4 RF PA 28
2．2．5 天綫電路 30
2．2．6 LCD 32
2．2．7 Acoustic 35
2．2．8 鍵盤與觸摸屏 37
2．2．9 藍牙 39
2．2．10 FM Radio Receiver 41
2．2．11 Wi-Fi 42
2．2．12 GPS 43
2．2．13 G Sensor 45
2．2．14 E-compass 46
2．2．15 Light Sensor與Proximity
Sensor 47
2．2．16 Gyro Sensor 49
2．2．17 SIM卡 50
2．3 手機的電源係統 50
2．3．1 係統電源與外設電源 51
2．3．2 電源的分類 52
2．4 手機中的常用接口 53
2．4．1 總綫型接口 53
2．4．2 非總綫型接口 54
2．5 手機中的關鍵信號 55
2．5．1 Acoustic信號 55
2．5．2 I/Q信號 59
2．5．3 Clock信號 59
2．6 天綫 61
2．6．1 手機天綫的分類 61
2．6．2 手機天綫的演化 63
2．6．3 天綫的電路參數 68
2．6．4 天綫的輻射參數 71
2．6．5 與法規相關的指標 77
2．6．6 小結 78
第3章 分立元件與PCB基礎知識 79
3．1 電阻、電容與電感 79
3．1．1 電阻 79
3．1．2 電容 80
3．1．3 電感 85
3．2 晶體管與場效應管 89
3．2．1 晶體管 89
3．2．2 場效應管 91
3．3 PCB基礎知識 91
3．3．1 PCB的常規術語 92
3．3．2 PCB的電氣性能 94
3．3．3 特殊PCB 95
3．3．4 手機PCB的層麵分布 95
第4章 DFX基礎 98
4．1 DFX的基本概念 98
4．2 Designs for Structure 98
4．2．1 係統架構 99
4．2．2 器件選型 99
4．2．3 原理圖設計 99
4．2．4 調試方案 100
4．3 Designs for SMT 100
4．3．1 防呆標誌 100
4．3．2 焊盤設計 100
4．3．3 金邊粘锡 101
4．3．4 AOI與X-Ray 103
4．4 Designs for Assembly 105
4．5 Designs for Repair 105
4．6 對降成本的思考 106
4．7 一些DFX案例 108

提 高 篇

第5章 電源係統與設計 112
5．1 綫性電源與開關電源 112
5．1．1 綫性電源 112
5．1．2 開關電源 115
5．2 LDO與DC-DC的優缺點 117
5．2．1 電壓大小 118
5．2．2 電源紋波 118
5．2．3 電源效率 121
5．3 其他形式的電源 122
5．4 充電設計 123
5．4．1 充電狀態轉移圖 123
5．4．2 充電電路 125
5．4．3 充電判滿 127
5．5 案例分析 128
5．6 電源分配與布綫 130
5．7 小結 130
第6章 時鍾係統 131
6．1 手機時鍾係統簡介 131
6．1．1 時鍾分類 131
6．1．2 時鍾的基本作用 132
6．1．3 振蕩原理 133
6．1．4 小結 137
6．2 常見振蕩電路 138
6．2．1 RC振蕩電路 138
6．2．2 LC振蕩電路 142
6．2．3 晶體振蕩電路 148
6．3 手機電路中的振蕩器 151
6．4 時鍾精度 153
6．4．1 Q值的影響 153
6．4．2 準確度與穩定度 157
6．4．3 相位噪聲的影響 159
6．5 鎖相環簡介 159
6．6 晶體校準案例一則 161
6．6．1 故障現象 161
6．6．2 登網注冊流程 161
6．6．3 故障分析 162
第7章 語音通話的性能指標 164
7．1 國際規範 164
7．2 3GPP的音頻測試 165
7．3 響度評定原理 172
7．4 測試係統 173
7．4．1 測試係統組成 173
7．4．2 人工耳與人工嘴 174
7．5 高通平颱調試 177
7．5．1 調試準備工作 177
7．5．2 語音鏈路 178
7．5．3 TDD Noise與RF Power 181
7．6 MTK平颱的語音鏈路 181
7．7 頻響調整 182
7．7．1 濾波器分類 182
7．7．2 FIR濾波器與IIR濾波器 183
7．7．3 綫性相位 183
7．7．4 幅度響應 184
7．7．5 高通與MTK的選擇 185
7．8 其他模塊 186
7．9 主觀測試 186
7．10 手機音頻中的聲學設計 187
7．11 逸事一則 190
第8章 FM立體聲接收機 192
8．1 調製與解調 192
8．1．1 調製與解調的概念 192
8．1．2 調製的必要性 193
8．2 頻率調製（FM） 194
8．2．1 FM的數學錶達式 194
8．2．2 FM的特點 195
8．2．3 我國FM的規定 196
8．3 立體聲 197
8．3．1 立體聲的原理 197
8．3．2 調頻立體聲 199
8．3．3 我國的調頻立體聲廣播 201
8．3．4 預加重與去加重 201
8．3．5 RDS廣播 202
8．4 FM立體聲接收 203
8．5 FM立體聲接收機芯片 206
8．6 FM立體聲接收機的性能指標 207
8．6．1 信噪比（S/N） 207
8．6．2 接收靈敏度（Sensitivity） 207
8．6．3 總諧波失真（THD） 208
8．6．4 鄰道選擇性（Adjacent
Channel Selectivity） 208
8．6．5 立體聲分離度（Stereo
Separation） 208
8．6．6 調幅抑製度（AM
Suppression） 211
8．6．7 其他指標 211
8．7 案例分析 212
第9章 通信電路與調製解調 216
9．1 收信機架構 216
9．1．1 超外差接收機 216
9．1．2 零中頻接收機 218
9．1．3 近零中頻接收機 219
9．2 發信機架構 220
9．2．1 發射上變頻架構 220
9．2．2 直接變換架構 222
9．2．3 偏移鎖相環架構 223
9．3 數字調製與解調 225
9．3．1 數字與模擬 225
9．3．2 GMSK調製 226
9．3．3 QPSK調製 230
9．3．4 恒包絡與非恒包絡 232
9．4 射頻功放 236
9．4．1 GSM功放的近似分析 236
9．4．2 C類功放的特性 239
9．4．3 極化調製PA 245
9．4．4 WCDMA綫性PA 248
第10章 常規RF性能指標 249
10．1 測試規範 249
10．2 RF基礎知識 249
10．2．1 頻段劃分 249
10．2．2 常見物理單位 251
10．2．3 常見指標 252
10．3 GSM手機RF測試 262
10．3．1 發射機指標 263
10．3．2 接收機指標 270
10．4 其他RF指標 275
10．4．1 發射指標 275
10．4．2 接收指標 282
第11章 ESD防護 284
11．1 ESD的原理 284
11．2 ESD的模型 284
11．2．1 人體模型（Human Body
Model） 284
11．2．2 機器模型（Machine
Model） 285
11．2．3 帶電器件模型（Charged
Device Model） 285
11．3 人體模型充放電原理 285
11．3．1 人體充電 286
11．3．2 人體放電 287
11．3．3 多次放電 288
11．4 靜電的影響 289
11．5 ESD設計原則 290
11．5．1 軟件防護設計 290
11．5．2 硬件防護設計 291
11．6 手機的ESD測試 296
11．6．1 我國標準 296
11．6．2 測試模型與環境 296
11．6．3 結果判定 298
11．7 案例一則 299
11．7．1 産品基本狀況 299
11．7．2 定位靜電導入點 300
11．7．3 整改方案 300
11．7．4 小結 303

高 級 篇

第12章 高級音頻設計 306
12．1 音頻信號處理濾波器 306
12．2 關於FIR濾波器與IIR
濾波器 307
12．3 FIR濾波器 308
12．3．1 FIR濾波器的定義 308
12．3．2 FIR濾波器窗口設計法 308
12．3．3 FIR濾波器頻率采樣法 308
12．3．4 小結 309
12．4 IIR濾波器 310
12．4．1 IIR濾波器的定義 310
12．4．2 Yule-Walker方程 310
12．5 量化誤差與有限字長效應 312
12．5．1 量化誤差 312
12．5．2 有限字長效應 313
12．5．3 零/極點波動 313
12．6 隨機過程通過綫性係統 315
12．6．1 Rayleigh商 315
12．6．2 輸入、輸齣信噪比 317
12．6．3 Wiener濾波器 317
12．6．4 Wiener濾波器的應用 319
12．7 自適應濾波器 320
12．7．1 最陡下降法 320
12．7．2 LMS算法 321
12．8 噪聲抑製與迴聲抵消 323
12．8．1 Single Microphone降噪 323
12．8．2 迴聲抑製的原理 325
12．8．3 Far-end消噪 327
12．8．4 其他模式下的Dual
Microphone降噪 328
12．9 高級音頻指標 329
12．9．1 T-MOS 329
12．9．2 G-MOS 330
12．9．3 Double Talk 331
12．9．4 Echo Attenuation vs． Time 333
12．9．5 Spectral Echo Attenuation 334
12．9．6 BGNT 334
12．10 小結 336
第13章 相機的高級設計 337
13．1 色度學 337
13．1．1 光學的預備知識 338
13．1．2 顔色的確切含意 338
13．1．3 顔色三要素 339
13．1．4 三原色及三補色 340
13．1．5 格拉斯曼定理與CIE的
顔色錶示係統 341
13．2 顔色模型 343
13．2．1 RGB模型 343
13．2．2 CMY模型 343
13．2．3 YUV模型 344
13．2．4 HSI模型 344
13．3 白平衡與色溫 345
13．3．1 白平衡 345
13．3．2 色溫 346
13．3．3 白平衡的定義 346
13．3．4 人眼的自動白平衡與相機
白平衡 347
13．3．5 Gamma校正 347
13．4 人的視覺特性 348
13．4．1 人眼構造 348
13．4．2 人眼的視覺成像 348
13．4．3 人眼的亮度感覺 349
13．4．4 人眼亮度感覺與圖像
處理 351
13．5 圖像處理 352
13．6 圖像增強 354
13．6．1 灰度變換 354
13．6．2 直方圖修正 355
13．6．3 圖像平滑與銳化 356
13．7 圖像恢復 361
13．7．1 退化模型 361
13．7．2 綫性運動退化 362
13．7．3 圖像的無約束恢復 363
13．7．4 圖像的有約束恢復 363
13．8 手機相機的測試 364
13．8．1 色彩還原性（Color
Reproduction Quality） 364
13．8．2 鬼影炫光（Ghost Flare） 365
13．8．3 成像均勻性（Shading） 365
13．8．4 分辨率（Resolution） 366
13．8．5 成像畸變（Distortion） 366
13．8．6 自動白平衡（Auto
White Balance） 367
13．8．7 灰階（Gray Scale） 367
13．8．8 視場角（FOV） 368
13．8．9 曝光誤差（Exposure
Error） 369
13．8．10 信噪比 369
13．9 調製轉移函數 369
13．10 兩個案例 373
13．10．1 LCD反色 373
13．10．2 四基色電視 375
第14章 信號完整性 376
14．1 信號完整性概述 376
14．1．1 信號完整性的意義 376
14．1．2 手機設計中的信號完整性 377
14．2 高頻模型 380
14．2．1 頻譜與帶寬 380
14．2．2 阻容感模型 384
14．2．3 傳輸綫模型 387
14．2．4 手機中的傳輸綫 395
14．3 反射與端接 396
14．3．1 反射的機理 396
14．3．2 反射圖 399
14．3．3 容性反射與時延纍加 401
14．3．4 走綫中間的容性反射 403
14．3．5 感性反射 404
14．3．6 端接策略 407
14．4 有損傳輸綫 408
14．4．1 損耗源 408
14．4．2 導綫損耗 409
14．4．3 介質損耗 410
14．4．4 有損綫建模 412
14．4．5 眼圖 414
14．5 傳輸綫的串擾 418
14．5．1 串擾模型 418
14．5．2 容性耦閤與感性耦閤 420
14．5．3 近端串擾與遠端串擾 422
14．5．4 差分阻抗與共模阻抗 426
14．5．5 奇模傳輸與偶模傳輸 428
14．5．6 差分對的端接 431
14．6 眼圖案例一則 431
14．6．1 案例背景 431
14．6．2 USB 2．0眼圖簡介 432
14．6．3 不同容值TVS管對眼圖的
影響 433
14．6．4 小結 435
第15章 各種新功能 436
15．1 HAC 436
15．1．1 HAC的概念 436
15．1．2 助聽器的工作模型 436
15．1．3 兩種耦閤的優缺點 438
15．1．4 HAC評級 439
15．1．5 M評級 439
15．1．6 T評級 441
15．1．7 HAC認證常見問題 443
15．2 TTY/TDD 444
15．2．1 TTY/TDD 的定義 444
15．2．2 TTY終端 445
15．2．3 TTY呼叫係統 447
15．2．4 TTY設備工作模式 450
15．2．5 TTY測試 450
15．3 無綫充電 450
15．3．1 無綫充電的概念 450
15．3．2 無綫充電的方式 450
15．3．3 無綫充電的效能指標 456
15．3．4 無綫充電的標準 458
15．3．5 對無綫充電的疑問 460
15．3．6 小結 461

案例分析篇

第16章 ADC與電池溫度監測 464
16．1 ADC的重要性 464
16．2 A/D的基本原理 465
16．2．1 模擬與數字 465
16．2．2 A/D的分類 466
16．2．3 逐次逼近型A/D的原理 466
16．2．4 逐次逼近型A/D的量化
誤差 467
16．2．5 量化處理 468
16．2．6 Σ-Δ型A/D 469
16．3 電池溫度監測電路 471
16．4 誤差分析 473
16．4．1 NTC電阻離散性導緻的
誤差 474
16．4．2 A/D轉換導緻的誤差 474
16．4．3 電路拓撲導緻的誤差 476
16．4．4 多項式插值導緻的誤差 477
16．5 係統總誤差 478
16．6 實際測試結果 479
第17章 Receiver的低頻爆震 480
17．1 項目背景 480
17．2 故障現象 480
17．3 調試過程 481
17．3．1 檢查Receiver的SPL與
THD 481
17．3．2 調整Receiver的功率 481
17．3．3 調整RFR的低頻部分 482
17．3．4 Receiver的工作高度 482
17．3．5 Receiver廠傢的測試過程 483
17．4 FFT測試 484
17．5 小結 488
17．6 FFT在音頻設計中的應用 489
17．6．1 Audio PA Noise Analysis 489
17．6．2 Good Speaker or Bad
Speaker 490
第18章 UXX的TDD Noise 493
18．1 項目背景 493
18．2 故障現象 493
18．3 實驗測試 495
18．4 定位噪聲引入點 496
18．5 案例反思 498
第19章 EN55020案例一則 499
19．1 EN55020測試環境 499
19．2 實測結果 500
19．3 測試結果分析 502
19．3．1 乾擾信號采用FM方式 502
19．3．2 乾擾信號采用AM方式 503
19．3．3 故障優化 503
19．4 充電器與充電綫的影響 504
第20章 Acoustic調試中值得關注
的幾個現象 506
20．1 磁鋼與主闆TDD Noise 506
20．2 Receiver的嘯叫 506
20．3 波浪狀的頻響麯綫 507
20．4 切換模式後的Echo Loss
Fail 508
20．5 按壓電池蓋導緻RCV響度
下降 509
第21章 工廠端音頻自動檢測方案 511
21．1 目前現狀 511
21．2 檢測原理 512
21．3 方案步驟 513
21．4 Loudness、Resonance/Echo及
TDMA Noise判定 514
21．4．1 Loudness、Resonance/Echo
判定 514
21．4．2 TDMA Noise判定 514
21．5 確定門限 515
21．5．1 SPL_STD_Criteria及RES_
STD_Criteria的門限 515
21．5．2 測試距離 516
21．6 性能分析 517
21．6．1 頻譜分辨力 517
21．6．2 誤判率 517
21．6．3 魯棒性 518
第22章 開機自動進入測試模式 519
22．1 故障狀態 519
22．2 故障分析 520
22．2．1 信號測量 520
22．2．2 原因分析 521
22．3 深層思索 523
第23章 GPS受擾案例一則 525
23．1 故障定位 525
23．2 故障解決 528
23．2．1 定位乾擾源 528
23．2．2 解決思路 529
23．2．3 原理分析 529
23．2．4 優化結果 533
23．2．5 Sorting方案 535
23．3 小結 536
附錄A 幾何光學成像 537
附錄B 立體聲原理 541
附錄C 手機聲學結構設計 553
附錄D “苦逼”IT男的那些事兒 569
附錄E 讀者反饋 574

前言/序言

　　序
　　當今世界科技發展日新月異，全球信息化浪潮洶湧澎拜，信息産業極大地推進瞭經濟和社會發展，已成為國民經濟的重要支柱産業。作為信息技術的重要應用領域，移動通信和互聯網技術給人們提供瞭越來越方便和快速、高質量的信息獲取與交流手段，而手機作為最重要的移動信息終端，正在不斷提高和改變人們的生活質量和生活習慣，成為必不可少的大眾化消費産品。
　　手機的研發和製造涉及許多關鍵信息技術，如集成電路、操作係統、通信技術、互聯網技術、信息處理及智能化技術等。其中既有基礎科學技術作為支撐，又有大量工程化技術的實踐和應用。目前，智能手機已逐步替代傳統手機成為發展趨勢，同時也成為重要的信息産業的增長點。
　　作為東南大學信號與信息處理國傢重點學科的博士生導師，我指導過不少博士和碩士研究生，一些學生在畢業後也常與我有來往。他們中的大多數現在依然從事信息和通信技術方麵的研發與設計工作，但有一個共同的感受，那就是盡管他們在大學學習瞭大量的數學、物理、電路、信號、通信、計算機、網絡等方麵的專業課程，盡管他們在各自特定的專業方嚮都很有成績，但真正能夠在實際工作中綜閤運用這些知識的人纔並不多，更不要說達到舉一反三、融會貫通的境界瞭。
　　本書作者既有紮實的理論功底，又有很高的工程化研發和應用能力，他圍繞手機的研發設計，係統地提齣設計步驟和方法，為廣大讀者提供瞭這本難得的非常實用的有關手機研發設計的專業指導書。縱覽本書，作者將手機硬件設計放置在電路理論、信號理論和電磁理論的框架下討論，既有技術方麵的充分描述，又有科學的理論指導，理論和實踐相互交融，相得益彰。盡管這隻是一本講述手機硬件設計的書，盡管其分析對象不如交換機、通信網絡這般宏大，盡管這本書還可能需要不斷完善，但我很欣喜地看到本書的作者（也是我曾經的學生）在這方麵做齣的努力與嘗試。
　　感謝電子工業齣版社李樹林編輯的專業眼光與辛勤勞動，也衷心祝願我國齣版界能夠多齣一些快速適應工程發展所需，理論和工程實踐更好結閤的專業書籍，以滿足不同層次讀者的需要。
　　廣州大學校長鄒采榮
　　第二版前言
　　本書第一版於2014年8月印刷齣版，首次印刷後很快被銷售一空，隨後齣版社進行瞭再次印刷，也很快銷售一空。作為一本充斥著各種數學方程式的工程技術專業圖書，既非教材，也無名人推薦與宣傳，能有如此銷量，大大超齣瞭筆者的預期。要知道英國物理大師霍金曾調侃過：科普書，每增加一個數學方程，將減少一半讀者。
　　由於技術的發展與進步，應齣版社要求，兩年後對本書進行修訂，不僅修正第一版中發現的錯誤外，而且增加瞭三部分內容：一是重寫瞭入門篇的天綫部分，將前一版中四頁紙的篇幅增加到近二十頁，對手機天綫的發展曆史及技術指標都做瞭更為詳細的描述；二是邀請原摩托羅拉（Motorola）高級音頻工程師馬誠撰寫瞭《手機聲學結構設計》一文（收錄在附錄C中），文章內容詳細，邏輯清晰，將手機聲學結構設計的原理與規範很好地展現瞭齣來；三是在附錄E中收錄瞭幾篇讀者反饋，他們在文章中或迴憶瞭自己的工作經曆，或分享瞭自己的經驗感受，相信對廣大讀者，尤其是打算入行和入行不久的硬件工程師們，定能有所幫助。在此，筆者對馬誠和這幾位讀者錶示衷心的感謝！
　　在第一版齣版後，作者陸續結識瞭不少讀者，有同事或朋友介紹的，也有慕名而來的，其中一些讀者一直與我保持著聯係。相互熟悉後，他們常常會問一些與本書有關的問題。在此，作者挑齣那些曾被反復提及的問題，進行統一答復。
　　問：寫書掙瞭不少錢吧？
　　答：寫書的稿酬收入較微薄，如你不信，可以自己寫本書試試。
　　問：既不掙錢，寫書乾嗎？
　　答：用文藝點的說法——我有情懷；用自我的說法——我喜歡。
　　問：書中大部分章節建構在電路、電磁、信號和數學分析的基礎上，而我的理論知識基本都還給老師瞭，需要復習嗎？
　　答：如果你把自己定位為ReferenceDesign的搬運工，那自然無所謂。不過你打算長期工作於研發領域，最好把這些遺忘的知識拾迴來。
　　問：是否看完這本書就能完全掌握手機硬件設計？
　　答：手機硬件設計包羅萬象，哪裏是一本書能夠說的完的呢？！況且，本書隻不過是一本入門級的參考書而已（雖然目前市場上也沒有其他相同題材的參考書）。
　　問：書中部分案例是幾年前的技術，還有參考的價值嗎？
　　答：我寫的是硬件研發設計的原理，不是維修資料，重在分析方法與思維方式。
　　問：如何纔能成為一名優秀的硬件工程師？
　　答：多看書+多思考+多實踐，沒有任何捷徑。藉用歐幾裏得的名言：Thereisnoroyalroadtogeometry（幾何無王者之道）！
　　最後，筆者要感謝對第一版提齣過誠懇批評與建議的讀者，感謝齣版社李樹林編輯的耐心等待與專業校對（第二版的修訂工作被筆者拖延瞭很長時間），感謝對筆者寫作提供過真誠幫助的朋友，特彆要感謝楊鑫峰、王國福、平慷、張璐瑤、霍亮、曹明君、薑舒、張一鳴、劉鬆、劉朝群、韓菲菲、曹慧嫻、孫娜等同事，因為你們，筆者纔能在工作中充滿樂趣。
　　陳皓
　　2016年8月於南京
　　第一版前言
　　有消息報導，截至2013年，全球手機用戶突破60億大關，而中國擁有大約11.5億手機用戶。這是一個極其龐大的數字，也是一個極其龐大的市場！隨著國傢對信息産業的重視，目前中國已經成為全球第一大手機設計與製造和消費國。在國內，從事手機研發、設計、製造、物流、銷售、維修等産業的人員，幾乎可以用“多如牛毛”來形容。
　　但在通信行業有句老話：“一流公司做服務，二流公司做標準，三流公司做産品，四流公司做製造。”所以，盡管我們為全球貢獻瞭絕大多數手機，但産業鏈的核心卻並不由我們掌握。且不說做服務的一流公司、做標準的二流公司，就連做産品的三流公司，似乎都沒叫得響的中國品牌。
　　看看吧，從1G時代不可一世的摩托羅拉，到2G時代的北歐雙雄愛立信與諾基亞，再到3G時代幾乎濫大街的蘋果和三星，它們除瞭打上瞭“MadeinChina”的Logo外，跟中國設計有啥關係？
　　齣現如此尷尬的局麵，原因肯定是多方麵的。但作為一名從事手機硬件研發近十年的工程師，筆者想說的是：手機不僅僅是功能，更是性能！在業內，很多工程師都覺得做手機硬件設計，入門很容易（上海、深圳有眾多的DesignHouse，研發人員水平參差不齊，卻似乎個個都能設計手機），但要把硬件做好、做手機賺錢，卻是件非常睏難的事情。其中，除瞭品牌、市場等原因外，手機性能的不足也嚴重影響瞭産品的贏利。對於電子愛好者或維修工程師來說，能看懂原理圖，知道各模塊功能及大緻的信號處理流程足矣。但對於手機硬件研發與設計工程師來說，如果還停留在硬件功能分析的水平上，就顯得太不專業瞭。那麼，如何將通信、電路理論融入到手機硬件設計中呢？
　　筆者記得自己在入行之初，一直苦於找不到一本講述手機硬件設計的優秀教材。工作若乾年後，筆者雖然也查閱瞭不少參考資料，但總感覺到：這些資料要麼過於簡單，基本上是手機電路的介紹，且更多偏嚮維修；要麼內容過於抽象，就像大學教材的翻版，與手機硬件研發具體工作的相關性很少，不實用。於是，筆者萌發瞭撰寫一本有關手機硬件設計方麵圖書的願望。又過瞭若乾年，市場上講述手機軟件設計的書籍越來越多，可講述硬件設計、符閤筆者內心願想的那本書，卻依然是零！於是，在筆者的心底，這個願望更加強烈！
　　心動不如行動！現在，呈現在各位讀者朋友麵前的，就是筆者用瞭整整一年時間纔收集、整理、撰寫、繪製、校對完成的“産品”——《從應用到創新——手機硬件研發與設計》。
　　盡管有“王婆賣瓜，自賣自誇”的嫌疑，但筆者還是相當自信：至少在目前來看，這本書是由國內手機研發一綫工程師所撰寫的同類教材中的唯一一本，無論引用資料、技術背景還是故障分析，均采用研發過程中的實際案例，具有很強的理論與實踐指導意義，遠非一般維修類書籍所能比擬的。通過入門篇、提高篇、高級篇和案例分析篇四部分，並結閤各種國際國內規範，本書由淺入深地分析瞭整個手機硬件設計與調試的全過程，涉及移動通信係統分類與架構、PCB與DFX基礎知識、手機電源係統、時鍾係統、音頻信號處理、FM接收機、RF與天綫、ESD防護、色度學與圖像處理、信號完整性，以及TTY、HAC等各種（新）功能。
　　整體上看，全書難度等級劃分大緻如下（以電子/電氣/通信專業本科四年為參照）：入門篇大約是大學二年級到三年級水平（也適閤普通電子愛好者），提高篇大約是三年級到四年級水平（同時適閤維修工程師），高級篇要求四年級到研究生一年級基礎課水平（適閤基礎知識較為紮實的研發工程師）。所以，不同知識層次的讀者，對手機硬件設計感興趣的愛好者或者從業人員，都可以從本書中獲益，這也是筆者寫作本書的最大動力所在。
　　由於提高篇與高級篇部分章節內容對一些讀者來說有一定難度，為瞭引起這部分讀者的閱讀興趣，本書在文字敘述、插圖配錶上盡量做到直白、豐富而不失嚴謹，並在各章正文中記述瞭筆者從業多年以來所經曆的各種奇聞異事，但為避免不必要的麻煩，正文中會將人名、公司名等真實名稱隱去，而以代號錶示。在書末附錄中，還收錄瞭一篇“苦逼”IT男的那些事兒》，記錄瞭筆者對自己這些年研發工作的一番自嘲。
　　另外，為瞭便於講授，並與實際操作銜接，對不符閤我國國傢標準的圖形和符號未做改動。在此，特彆加以說明。
　　明張宗子（岱）的《夜航船》有一則故事：昔有一僧人，與一士子同宿夜航船。士子高談闊論，僧畏懾，蜷足而寢。僧聽其語有破綻，乃曰：“請問相公，澹颱滅明是一個人、兩個人？”士子曰：“是兩個人。”僧曰：“這等，堯舜是一個人、兩個人？”士子曰：“自然是一個人！”僧乃笑曰：“這等說來，且待小僧伸伸腳。”
　　筆者每每讀書，見前言中必有“限於作者水平，書中不妥或錯誤之處在所難免，

從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版） 內容簡介 《從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版）》是一本全麵深入探討現代手機硬件研發與設計的專業書籍。本書旨在為讀者呈現一個清晰、係統的視角，理解從最初的概念構思到最終産品落地的復雜過程，並重點關注如何將最新的技術理念轉化為具有市場競爭力的創新産品。本書內容涵蓋瞭手機硬件設計中至關重要的各個環節，從宏觀的係統架構到微觀的元器件選型，從理論基礎到實踐應用，力求為讀者提供一套完整且實用的知識體係。 第一部分：手機硬件設計的基礎與核心理念 本書首先構建瞭手機硬件設計的基礎框架，深入淺齣地闡述瞭手機作為一款高度集成化、智能化移動終端所蘊含的核心設計理念。 手機硬件係統的演進與挑戰： 追溯手機硬件從功能機時代到智能機時代的演變曆程，分析不同發展階段的關鍵技術突破和市場驅動因素。重點剖析當前智能手機硬件設計麵臨的挑戰，如性能提升與功耗控製的矛盾、尺寸與集成度的權衡、散熱問題、成本控製以及新興技術（如AI、5G、摺疊屏）對硬件提齣的新要求。 核心功能模塊的解析： 詳細介紹手機最關鍵的硬件功能模塊，包括但不限於： 處理器（SoC）： 深入講解CPU、GPU、NPU（神經網絡處理單元）、ISP（圖像信號處理器）等組成部分的架構、性能指標、功耗管理策略以及不同工藝製程對性能的影響。探討異構計算、多核協同等先進設計理念。 內存與存儲： 分析LPDDR、UFS等主流內存和存儲技術的最新進展，理解其速率、帶寬、功耗以及對手機整體性能的影響。探討內存管理和存儲擴展方案。 顯示屏： 詳細介紹AMOLED、LCD等顯示技術原理，解析分辨率、刷新率、色彩準確度、亮度、對比度、功耗等關鍵參數。關注全麵屏、高刷新率、HDR等顯示技術的硬件實現。 通信模塊： 深入講解基帶芯片、射頻前端、Wi-Fi/藍牙芯片等在2G、3G、4G、5G通信中的作用，分析信號傳輸、功耗、乾擾抑製等關鍵技術。重點關注5G NR（新無綫）的關鍵硬件要求。 影像係統： 剖析攝像頭傳感器、鏡頭模組、圖像信號處理器（ISP）之間的協同工作。講解像素尺寸、光圈、防抖技術、多攝像頭融閤、計算攝影等對成像質量的影響。 電池與電源管理： 探討不同類型電池（如鋰離子電池）的化學原理、容量、能量密度、充電速度。詳細介紹電源管理IC (PMIC) 的作用，包括電壓轉換、電荷管理、低功耗設計等，以及快充技術的硬件實現。 傳感器： 涵蓋加速度計、陀螺儀、磁力計、光綫傳感器、接近傳感器、指紋傳感器、麵部識彆傳感器（如ToF、結構光）等，分析其工作原理、精度、功耗以及在手機應用中的作用。 材料科學與結構設計： 討論手機外殼、內部結構件所使用的材料（如玻璃、金屬、陶瓷、塑料），分析其在強度、散熱、信號穿透性、成本、觸感等方麵的優劣。介紹結構設計如何影響手機的散熱、防水、防摔性能，以及如何實現輕薄化和集成化。 第二部分：手機硬件設計的流程與方法論 本書將引導讀者瞭解手機硬件設計的完整流程，並介紹一套係統性的方法論，以應對復雜的項目管理和技術決策。 需求分析與技術選型： 從市場需求、用戶痛點齣發，將抽象的需求轉化為具體的硬件規格。詳細闡述技術預研、可行性分析、供應鏈考察、元器件選型過程中的考量因素，如性能、成本、功耗、穩定性、供貨周期等。 係統架構設計： 講解如何進行宏觀的係統架構設計，包括主闆布局、功能模塊的劃分與連接、信號路由、電源分配等。強調模塊化設計、可擴展性以及對整體性能和功耗的影響。 原理圖設計與PCB布局： 介紹原理圖繪製的規範與工具，以及PCB（印刷電路闆）設計流程。重點講解高速信號完整性、電源完整性、電磁兼容性（EMC）的原理和設計技巧，如何通過閤理的布局和布綫來避免信號乾擾和功耗損耗。 仿真與驗證： 深入探討使用仿真工具（如SPICE、ADS、Altium Designer等）對電路進行性能仿真、功耗仿真、信號完整性仿真、熱仿真等的重要性。介紹Prototype（原型機）的製作、功能驗證、性能測試、可靠性測試（如高低溫測試、跌落測試、振動測試）的流程和方法。 供應商管理與供應鏈協同： 分析手機硬件研發過程中與元器件供應商、模組廠商、代工廠等之間的閤作關係。強調有效的溝通、質量控製和風險管理。 成本控製與製造工藝： 探討在設計階段如何考慮製造成本，包括元器件成本、PCB製造成本、組裝成本等。介紹不同製造工藝（如SMT貼片、AOI檢測、X-RAY檢測）在手機硬件生産中的應用。 第三部分：手機硬件設計的創新與前沿技術 本書不僅關注現有的技術和流程，更著眼於未來的創新方嚮，引導讀者思考如何突破現有瓶頸，實現技術革新。 人工智能與硬件的融閤： 探討AI在手機硬件設計中的應用，如NPU的演進、AI驅動的功耗優化、AI輔助的設計流程等。分析AI如何賦能手機的感知、交互和智能處理能力。 下一代通信技術（6G）對硬件的影響： 展望6G通信技術可能帶來的硬件革新，如更高的頻段、更低的時延、更強的連接能力，以及對芯片、天綫、傳感器等提齣的新挑戰和機遇。 新型顯示技術與交互方式： 探索MicroLED、量子點等新型顯示技術的硬件實現，以及摺疊屏、捲麯屏等形態創新對鉸鏈、柔性電路闆、電源管理等帶來的設計挑戰。分析觸覺反饋、AR/VR集成等對傳感器和處理單元的要求。 可持續設計與環保材料： 關注手機硬件設計的可持續性，包括降低功耗、延長産品壽命、易於維修和迴收。探討可再生材料、環保型電子元器件的應用前景。 安全與隱私的硬件保障： 深入分析如何在硬件層麵構建安全防綫，如安全芯片 (Secure Element)、硬件加密、物理防篡改設計等，以保護用戶數據和隱私。 本書特色 《從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版）》具備以下顯著特色： 全麵性與深度並存： 覆蓋瞭手機硬件研發設計的各個方麵，從宏觀架構到微觀細節，均有深入探討。 理論與實踐相結閤： 既提供瞭堅實的理論基礎，又融入瞭大量的實際案例和工程經驗，便於讀者理解和應用。 前瞻性與創新導嚮： 關注行業最新動態和未來發展趨勢，引導讀者思考如何進行技術創新。 條理清晰，語言精煉： 結構嚴謹，邏輯清晰，語言專業且易於理解，避免瞭冗餘和空泛的論述。 麵嚮多層次讀者： 適閤手機硬件工程師、嵌入式係統開發者、産品經理、技術愛好者，以及相關專業院校的師生。 通過閱讀本書，讀者將能夠建立起對手機硬件研發與設計的整體認知，掌握關鍵技術原理，熟悉設計流程和方法，並激發創新思維，為在快速發展的移動通信領域取得成功奠定堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

評價二： 我是一名對消費電子産品充滿好奇心的學生，尤其是智能手機，它背後復雜的工藝和技術總是讓我著迷。閱讀《從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版）》的過程，就像是在進行一場深度探索之旅。它不像我之前讀過的某些技術書籍那樣枯燥乏味，而是用一種引人入勝的方式，將手機硬件的“幕後故事”娓娓道來。我尤其喜歡其中關於射頻前端設計的章節，作者用通俗易懂的比喻，解釋瞭復雜的電磁兼容性（EMC）和射頻乾擾（RFI）問題是如何被解決的，讓我終於明白瞭為什麼手機信號有時會不穩定，以及工程師們是如何通過巧妙的布局和材料選擇來剋服這些挑戰的。此外，書中對電池技術發展趨勢的分析也讓我受益匪淺，從早期的鋰離子電池到如今的固態電池，每一種技術革新都伴隨著對能量密度、安全性和成本的不斷追求，而這一切是如何體現在手機的輕薄化和長續航上的，這本書給齣瞭清晰的答案。我還在書中看到瞭關於處理器架構演進的精彩論述，ARM和RISC-V的對比，以及它們各自的優劣勢，讓我對未來芯片設計的發展有瞭更深刻的理解。這本書讓我意識到，每一個小小的元器件，都凝聚著無數工程師的心血和智慧，也讓我對手機的“智能”有瞭更深層次的認識，它並非僅僅是軟件的功勞，更是強大硬件支撐的必然結果。

評分☆☆☆☆☆

評價四： 我是一名對電子産品拆解和DIY有濃厚興趣的愛好者，總是想知道手機內部到底是怎麼構造的。《從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版）》這本書，滿足瞭我對手機內部世界的強烈好奇心。它以一種拆解和重構的方式，讓我一步步瞭解手機的“骨骼”和“器官”。我尤其對書中關於主闆布局和射頻綫路設計的描述印象深刻，雖然我沒有能力親自操作，但通過書中的圖文並茂的解釋，我仿佛置身於無塵車間，看著工程師們如何一絲不苟地將一個個微小的元件焊接在電路闆上，如何規劃齣復雜的信號路徑，以保證數據的快速傳輸和信號的穩定。書中關於電源管理單元（PMU）和功耗優化的章節，也讓我明白瞭手機續航能力背後的復雜工程，以及各種電源管理芯片是如何協同工作，將每一分電能都用在刀刃上的。此外，書中對揚聲器、麥剋風等音頻組件的講解，也讓我對手機的“聽覺”係統有瞭更深入的認識，原來一個小小的手機，竟集成瞭如此精密的聲學設計。這本書讓我看到瞭手機硬件設計的“藝術性”，它不僅僅是技術的堆砌，更是巧妙的工程藝術。

評分☆☆☆☆☆

評價一： 作為一名在手機行業摸爬滾打多年的工程師，我一直渴望找到一本能夠全麵梳理手機硬件研發流程，並深入探討從概念到最終産品的每一個環節的書籍。直到我翻開《從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版）》，我纔真正找到瞭我一直在尋找的寶藏。這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一次詳盡的行業剖析，它以一種非常接地氣的方式，將那些曾經讓我感到抽象和難以捉摸的設計理念、技術難點一一呈現在我麵前。書中對於不同通信協議的演進，以及它們如何影響手機整體設計，有著極為深刻的解讀，讓我對5G、Wi-Fi 6等最新技術有瞭更直觀的認識。更讓我驚喜的是，它沒有停留在羅列技術參數的層麵，而是進一步探討瞭這些技術在實際應用中如何轉化為用戶體驗的提升，例如在低延遲、高帶寬方麵的具體體現，以及這些是如何通過精巧的硬件設計實現的。作者在講述過程中，巧妙地穿插瞭一些行業內的經典案例，這些案例不僅生動有趣，更能讓我從中體會到不同設計決策背後的權衡與取捨，以及創新是如何在每一次挑戰中孕育而生。從早期概念的構思，到物料清單（BOM）的優化，再到可靠性測試的嚴苛標準，每一個步驟都被細緻地描繪齣來，讓我能以一個全局的視角來審視整個研發過程。這本書的價值在於，它能夠讓初學者迅速入門，也能讓資深工程師從中獲得新的啓發。

評分☆☆☆☆☆

評價五： 一直以來，我都在思考手機設計的“未來”在哪裏，而《從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版）》這本書，為我提供瞭一個宏觀的視角來審視手機硬件的演進軌跡和潛在的創新方嚮。書中對未來材料科學在手機設計中的應用進行瞭前瞻性的探討，比如柔性材料、新型復閤材料的可能作用，以及它們將如何影響手機的形態和功能。我特彆關注書中關於可持續設計和環保理念的部分，它探討瞭如何在手機的整個生命周期中減少對環境的影響，包括材料的選擇、生産過程的優化以及迴收利用的策略。這對於我思考科技産業的社會責任感有著重要的啓示。此外，書中對人工智能（AI）在硬件設計中的融閤進行瞭深入的分析，例如AI芯片的演進，以及AI算法如何驅動硬件的智能化升級，從而實現更高效的計算和更個性化的用戶體驗。它讓我意識到，未來的手機硬件不僅僅是承載軟件的平颱，更是智能的載體，將與我們的生活進行更深層次的互動。這本書讓我看到的，不隻是當前手機硬件的成就，更是其背後蘊含的無限可能和創新活力。

評分☆☆☆☆☆

評價三： 作為一名産品經理，我深知理解技術是推動産品創新的關鍵。在《從應用到創新：手機硬件研發與設計（第二版）》中，我找到瞭連接技術與市場的橋梁。這本書非常齣色地闡述瞭如何將前沿技術轉化為具有市場競爭力的産品特性。例如，書中對顯示屏技術的詳細分析，從LCD到OLED，再到最新的Micro-LED，不僅介紹瞭它們的技術原理，更重要的是分析瞭這些技術在色彩錶現、功耗、刷新率等方麵對用戶體驗帶來的直接影響，這對於我製定産品路綫圖至關重要。我特彆欣賞書中關於散熱設計的部分，它深入剖析瞭不同散熱方案（如熱管、VC均熱闆）的原理及其在高性能手機中的應用，以及如何通過優化結構設計來保證手機在高負載下的穩定運行，這直接關係到用戶在使用過程中的流暢度和舒適度。另外，書中關於生物識彆技術（如屏下指紋、麵部識彆）的硬件實現和安全機製的講解，也為我提供瞭寶貴的洞察，讓我能夠更好地理解這些功能的技術邊界和未來的發展方嚮。這本書幫助我擺脫瞭對技術的“盲人摸象”式理解，讓我能夠更清晰地看到技術進步如何驅動産品迭代，以及如何在激烈的市場競爭中找到創新的切入點。

評分☆☆☆☆☆

物流很快，書還沒有看

評分☆☆☆☆☆

圖書活動劃算，京東送貨快

評分☆☆☆☆☆

還可以的哈，畢竟在手機公司做硬件，還是需要瞭解整體框架的

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京東送到傢，速度快，質量很好，值得初學者參考。

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大神製作，好好學習