Docstoc

L3_03_MotoQgsm_Electrical_Overview

Document Sample
L3_03_MotoQgsm_Electrical_Overview Powered By Docstoc
					Moto Q GSM System




 Moto Q GSM




                    Last updated: April 26, 2007
Moto Q GSM System   Block Diagram
Moto Q GSM System   Board Layout
Moto Q GSM System




                    RF Overview
Moto Q GSM System                       Antenna


                    NOTE
                    -Accessory port only used for test purposes
                    -Not designed to support RF cabled accessories




                              Band Support
Moto Q GSM System                    RF6029

Features
§   EDGE Polar Modulator 
§   Frac-N Digital GMSK Modulator 
§   Integrated VCOs, Loop Filters, 4 RX SAW Filters, Matching, Bypass Caps 
§   On-Chip Reference Oscillator Outputs (26MHz or 13MHz to Baseband) 
§   Analog I/Q and Digital Baseband Interfaces
§   VLIF and DCR RX Modes 
§   SAIC Capable 
§   Two DACs: Power Amplifier Ramp and Frequency Control 
§   10mmx10mm Leadless Package 
    Moto Q GSM System   RF6029




                                 Neptune
RF3178
Moto Q GSM System                     RF3178

Features
§   Integrated Antenna Switch
§   Capable of transmitting and receiving GSM/GPRS/EDGE signals in 
    GSM850/900/1800/1900MHz bands
§   Includes two separate GaAs dies for PA line-ups 
§   One single CMOS die for the controller to control output power and RF 
    switch 
§   Single PHEMT die for the RF switch 
   Moto Q GSM System   RF3178




RF6029



                                RF6029
Moto Q GSM System   Antenna Truth Table
Moto Q GSM System                            RF Interface

§   RX signals from antenna flow to RF6029 through RF switch inside RF3178. Signals are filtered, 
    amplified, mixed, converted to IQ and digitized before sending to the Base Band IC. 
§   The transmitter IQ is modulated directly into the TxVCO’s, buffered then sent to RF3178 for 
    amplification. 
§   Vramp used to control PA output power. Signal includes amplitude and timing of ramp up 
    sequence, final power level, and ramping down of the TX burst. DAC values are programmed 
    through SPI interface in the registers inside RF6029. 
§   Vsense is used to monitor the current drain of the PA. 
§   B1, B2 and B3 are used to control RF switch. The values of these signals are stored in register 
    inside RF6029. 
§   MS, MCLK, and MDI from Neptune to RF6029 are TX modulation sync, clock and TXQ/TXIB 
    analog signals. 
§   DRI, FSR and CLKR from RF6029 to Neptune are digital serial RX data interface frame sync or Q 
    analog signal and digital serial RX data interface clock or IB analog signals. 
§   OSCO from RF6029 to Neptune is a digital clock. It is used as system clock of the radio. Its 
    frequency is dependent of OSCOM. 
§   SPI from Neptune to RF6029 is used to program the RF6029. 
§   TX_START, ENR, RX_ANT_EN are transmit start, digital serial RX data interface enable and 
    receiver enable.
Moto Q GSM System   Interface Block Diagram
Moto Q GSM System




                    Baseband Overview
Moto Q GSM System                 PCAP Power Distribution

§   (SW1) AP_CORE 1.2V ± 5%  This voltage varies between 1.0V to 1.35 depending on the AP 
    processor State and clock rate. Source for Bulverde core.
§   (SW2) VBUCK, 1.875V ± 4% Source for Neptune Memory , Display IO, & Bulverde Memory.
§   V1 = AP_IO_REG, 2.775V ± 3% Sources PCAP Internal logic, EMU VCCIO, Camera, Display 
    DC/DC, Keypad, Bluetooth IO,  EL Driver IO, Neptune and Bulverde I/O.
§   V2 =  V_AUDIO , 2.775V ± 3% Sources PCAP Internal Audio logic, Neptune audio clock.
§   V3 =  VAP_SRAM , 1.275V ± 3%  starts at 1.275V and then lowers to 1.05V. Sources Bulverde 
    VCC_SRAM
§   V4 =  VRF_TXRX , 2.775V ± 3% Sources  PRIME Chipset.
§   V5 =  VRF_VCO , 2.775V ± 3% Source for PRIME Chipset.
§   V6 =  VCAM_AN , 2.775V ± 3% Source for  Camera Analog
§   V7 =  VRF_LNA , 2.775V ± 3% Sources  PRIME  Chipset.
§   V8 =  VAP_PLL , 1.275V ± 3% Source for Bulverde VCC_PLL.
§   V9 =  VBB_REF , 1.575V ± 3% Source for Neptune  and PCAP RTC.
§   VAUX1 =  VBT_RF ,  1.875 V ± 5% Source for Bluetooth RF Base band.
§   VAUX2 =  VAP_MMC ,  1.8 and  3V ± 5% Source for Mini SD external flash memory and SDIO 
    application cards.
§    VSIM = SIM_VCC 3.0V +- 5% Supplies SIM card power.
Moto Q GSM System                    PCAP Clock

§   32kHz clock used for power savings and RTC operations
§   Clock frequency generated from external 32.768 kHz crystal
§   PCAP also contains an internal RC oscillator that runs at 32.768 kHz nominal 
    frequency
§   The RC oscillator will be used to run the debounce logic, PLL, and internal 
    control logic. 
§   The 32 kHz oscillator is powered at all times with valid voltage source is 
    present at Battery, USB power, or coin cell battery for Real Time clock 
    maintenance.
Moto Q GSM System   PCAP Clock Generation
Moto Q GSM System                  PCAP TX Audio

§   Four Microphone paths supported
     §   MICIN/MIC_OUT
     §   AUX_MIC-/AUX_MIC+
     §   AUX_OUT
     §   EXT_MIC

§   Two headset microphone paths
     §   EMU connector
     §   Barrel connector (MIC2)

§   Microphone paths are selected through A3_MUX, A5_MUX, EXT_MIC_MUC, 
    and MIC2_MUX
§   Microphone path gain is programmable by TX PGA and MIC2 PGA
§   Internal microphone is a single ended surface mount part biased by 
    MICBIAS1
Moto Q GSM System   PCAP TX Audio
Moto Q GSM System                       PCAP RX Audio

§   Six audio output paths supported
     §   SPKR+/- amplifier (Handset Earpiece Speaker)
     §   ALERT+/- amplifier (Handset Right Loudspeaker/Alert Speaker)
     §   PGA_OUT_L amplifier (Handset Left Loudspeaker/Alert Speaker)
     §   ARIGHT_OUT amplifier (Headset Right Speaker)
     §   ALEFT_OUT amplifier (Headset Left Speaker)
     §   EXT_OUT amplifier (not used)

§   Stereo DAC drives the internal Left/Right PGA
§   Voice DAC drives the internal Right PGA only
§   Internal multiplexers route audio to one of six supported outputs
§   Handset Speaker is driven by PCAP internal SPKR differential amplifier and 
    external class D amplifier
§   Headset uses mini-USB connector and 2.5mm barrel connector.
Moto Q GSM System   PCAP RX CODEC
Moto Q GSM System                           Audio Routing

§   Bulverde is primary source of audio except when in a voice call
§   Bulverde, Neptune, and Bluetooth send digital audio to PCAP through SAP 
    interface
§   Control information between Bulverde and PCAP is sent through PCAP 
    secondary SPI
§   PCAP has two Digital Audio Interfaces (DAI)
     §   DAI0 is used for voice (mono) digital audio data
     §   DAI1 is used for stereo digital audio data
                                                                                                                                                           Heads
                                                                                                                                              BT
                                                                                                                                                             et



                                                                                                                      SAP_RXD
                                                                                                                                              Blue-Tooth
                                   Neptune-




                                                                                                                                ASAP_RX
                                    LTE2




                                                                                                                      SAP_TXD
                                                                                                                                ASAP_TX
                                                                                                                      SAP_FRM
                                                                                                                                ASAP_FS
                                                                                                                      SAP_CLK
                                                                                                                                ASAP_CLK
                                                      SC2A

                                                                      SCKA
                        STDA

                                      SRDA
Audio Routing




                                   SAP_RXD

                                                  SAP_FRM
                    SAP_TXD




                                                                  SAP_CLK




                                                                                                                      SAP_CLK
                                                                                                                                BITCLK0
                                                                                                                      SAP_FRM
                                                                                                                                FSYNC0
                                                                                                                      SAP_TXD
                                                                                                                                RX0
                                   SAP_RXD
                    SAP_TXD



                                                  SAP_FRM
                                                              SAP_CLK
                                                                        GPIO [50]
                       GPIO [88]

                                      GPIO [38]

                                                      GPIO [37]




                                                                                                                   AP_AUD_FRM
                                                                                            GPIO [83]                           FSYNC1




                                                                                                                                                 PCAP2
                                                                                    SSP-3


                                                                                            GPIO [81]              AP_AUD_TXD
                                                                                                                                RX1
                                   SSP-2                                                                           AP_AUD_RXD
                                                                                                                                TX
                                                                                                                   AP_AUD_CLK
                                                                                            GPIO [52]                           BITCLK1
Moto Q GSM System




                               Bulverde


                                                                                            GPIO [26]         AP_SPI_RXD
                                                                                                                                PRI_MISO


                                                                                    SSP-1
                                                                                            GPIO [28] AP_SPI_FRM    AP_SPI_CS
                                                                                                                                PRI_CE
                                                                                                              AP_SPI_TXD
                                                                                            GPIO [25]                           PRI_MOSI
                                                                                                              AP_SPI_CLK
                                                                                            GPIO [29]                           PRI_SPI_CLK
Moto Q GSM System                         System Clock

§   26MHz Reference Clock
    §   Derived from RF6029
    §   OSCM used to shut down clock when phone is in Standby
    §   Buffered to Neptune
    §   Used by Neptune for MCU and DSP

§   32.768kHz RTC clock
    §   Derived from RTC crystal
    §   Buffered by PCAP to Bulverde, Neptune, and Bluetooth
    §   Used by Neptune for low frequency peripheral interfaces
    §   Used by Bulverde for low frequency peripheral interfaces

§   13Mhz Reference Clock
    §    Derived from 13MHz crystal for Bulverde system clock and SPI interface to PCAP
    §   Divided from 26MHz clock in Neptune for SPI interface to PCAP 
Moto Q GSM System    System Clock




          15.36MHz




                                    26MHz
Moto Q GSM System                 Neptune LTE2

Neptune LTE2 IC derived from the Neptune LTE IC with these changes:
§   Increased MCU RAM size from 256Kbytes to 512Kbytes
§   Decreased MCU ROM size from 1.75Mbytes to 128Kbytes
§   The “interleaved” RAM blocks in LTE are replaced with dual-port RAM’s in 
    order to simplify and improve the design 
§   Parallel DMAC replaced with SLDCD smart LCD design to allow read back 
    capability
§   Improved keypad interface (more columns, dual edge interrupts)
§   Addition of SIAC capability
Moto Q GSM System   Neptune Block Diagram
Moto Q GSM System                        Bulverde Overview

  •208MHz for the PXA270 processor
  •System memory interface
  •100MHz SDRAM
  •4MB to 256 MB of SDRAM memory
  •Support for 16, 64, 128, or 256Mbit DRAM technologies
  •4 Banks of SDRAM, each supporting 64 MB of memory
  •Clock enable (CKE) – provides 1 CKE pin to put the entire SDRAM interface into self refresh
  •Support up to 5 external static memory devices (SRAM, flash, or VLIO) and 1 internal flash device
  •PCMCIA/Compact Flash card control pins
  •LCD Controller pins
  •Full-function UART
  •Bluetooth UART
  •Hardware UART
  •MMC Controller pins
  •SSP pins
  •Network SSP
  •Audio SSP
  •USB Client pins
  •AC’97 Controller pins
  •Standard UART pins
  •I2C Controller pins
  •PWM pins
  •20 dedicated GPIOs pins
  •Integrated JTAG support
  •Single-Ended USB client
Moto Q GSM System   Bulverde Block Diagram
Moto Q GSM System                 Battery Interface

§   Main Battery interface consists of 4 pin connector
     §   Power source
     §   Thermal sense 
     §   Battery ID contact 
     §   Ground

§   In normal user mode, when charger is not attached, switch M3 turned is on to 
    support B+ the main power source.  
§   PCAP monitors the power switch and turns on the regulators for MCU and 
    the other main circuitry  
§   MCU interrogates the battery identification for validity during power up 
    sequence  
Moto Q GSM System   Battery Interface
Moto Q GSM System                              Charging System

   §   When charger attached, EMU IC turns on M1 and M2 for charging
   §   Charge current is regulated through 0.1 Ohm feed back via CHRGCTRL
   §   MCU monitors battery temperature and charging current via A/D measurement from PCAP IC  
   §   If battery temperature is too high, MCU will send command via I2C bus to EMU IC to turn off charging 
   §   MCU calculates the maximum charge current allowed for the circuits before charging starts  
   §   Low rated chargers  
         §   When the MCU detects a lower rated charger or during transmit or receive of a “call” operation, the 
             current shared mode will be selected.  
         §   In this mode, switch M1, M2, M3 will be on and M4 will be off so that maximum power can be generated 
             to B+, the power source of the radio.  
   §   High rated chargers
         §   When radio is in low power mode or “off” state, dual-path charge mode is selected  
         §   In dual-path charge mode, M1, M2, and M4 will be on but M3 will be off so that the battery can be 
             charged efficiently
   §   USB cable charging
   §   MCU negotiates charging current with host PC
   §   Maximum charging current is 500mA  
   §   Will operate in low battery condition
   §   Initial charging current is under 100mA until the radio powers up
Moto Q GSM System   Charger Block Diagram
Moto Q GSM System            AP Memory Interface

•64M-bytes SDRAM running at 104MHz
•128M-bytes of NAND Flash memory
•NOR Interface to communicate with Bulverde
•Program and user memory stored in Flash
•Program and data stored in Flash are copied in RAM for execution
•Sub-divided Flash for boot code, OS files, and user data
Moto Q GSM System               BP Memory Interface

§   16-bit parallel data bus used to access 32Mbit Flash and 8Mbit SRAM 
§   Each device is assigned a specific chip enable
§   Neptune chip select control register defines wait states for each device 
§   Each wait state is the equivalent of one clock cycle, i.e. 1 / 13MHz = 77 ns. 
§   Memory is a stack-memory by which both Flash and (P)SRAM are 
    embedded into one single 8.0mm by 10mm Stacked-MSP (Chip Scale 
    Package)
Moto Q GSM System   Neptune Memory Interface
Moto Q GSM System                                 Display

§   Color Active Matrix Liquid Crystal Display (AMLCD) module of glass 
    construction with black pixels on white background
§   240 (x RGB Stripe) x 320 pixels with 262K colors. 
§   This display module is constructed of:
     §   Has a top glass plate, top and bottom polarizers and compensation films, color filter, liquid 
         crystal, internal transflector, a poly-Si backplane containing the pixel transistors, and row and 
         column driving circuitry integrated onto glass
     §   Auxiliary Backlighting System consists of white LEDs, light guide, and LED driving circuitry
     §   FPC with LCD controller and other necessary passive components.
Moto Q GSM System   Display Interface
Moto Q GSM System   Display Interface
Moto Q GSM System                    Keypad

§   46 key QWERTY keypad
§   Keypad interfaces to Bulverde
§   Bulverde uses 121 highly-multiplexed general-purpose I/O (GPIO) pins for 
    capturing key entries
Moto Q GSM System   Keypad Interface
Moto Q GSM System                   SIM Interface

§   PCAP supports 1.875 V or 3.0 SIMs
§   VSIM regulator controlled by VSIM_EN 
§   Supply to card must be shut down before the SIM card is removed and the 
    card loses contact with the radio
§   SIM module contains a block designed to generate clocks SIM module and 
    SIM card
§   SIM TX block contains a transmit state machine, transmit shift register, and a 
    transmit FIFO
§   SIM RX block contains a receive state machine, receive FIFO, and control 
    logic. 
§   On power up, the phone checks valid battery voltage and verify SIM card is 
    present by reading data on SIM_I/O
§   No data indicates card not present
§   SIMPD input allows for detection of the insertion or removal of a SIM card
Moto Q GSM System   SIM Interface
Moto Q GSM System                                      Bluetooth

§   UART
     §   4-wire interface (Tx,Rx,RTS,CTS)
     §   Adjustable baud rates from 9600 bps to 1.5Mbps. 
     §   Baud rate set by parameters stored in the optional EEPROM or by auto baud rate detection

§   AP Handshake
     §   Bluetooth communicates with AP through GPIO
     §   AP wakes up Bluetooth module using BT_WAKE signal
     §   Bluetooth module wakes up AP using BT_HOST_WAKE signal
     §   Bluetooth module is reset by AP using BT_RESET 

§   Audio
     §   PCM port of the Bluetooth is connected to the SAP port of the Neptune
     §   Bluetooth audio is also connected with SSP2 port of Intel Bulverde

§   Power Supply
     §   PCAP powers Bluetooth module and voltage I/O lines
     §   BT_RF regulator powers Bluetooth core and RF section 
     §   2.8 V I/O voltage used to power I/O signals

§   Clock
     §   System clock derived from external 15.36 crystal 
     §   32 KHz sleep clock from PCAP used during the sleep mode and auto baud rate generation
Moto Q GSM System   Bluetooth Block Diagram

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:0
posted:9/29/2013
language:Unknown
pages:44
xiaocuisanmin xiaocuisanmin
About