Dominíos de Aplicação:Dominíos de Aplicação:CELULARESCELULARES

Programa de Pós-Graduação em ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em ComputaçãoInstituto de InformáticaInstituto de Informática

Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do SulPorto Alegre - RS - BrasilPorto Alegre - RS - Brasil

Júlio Carlos Balzano de MattosJúlio Carlos Balzano de Mattosjulius@inf.ufrgs.brjulius@inf.ufrgs.br

Disciplina de Sistemas EmbarcadosDisciplina de Sistemas EmbarcadosProfs. Flavio Wagner e Luigi CarroProfs. Flavio Wagner e Luigi Carro

22 IntroduçãoIntrodução

Celulares Celulares Dispositivos sem fio utilizados para comunicação pessoalDispositivos sem fio utilizados para comunicação pessoal

Atualmente, não se restringem apenas para comunicação Atualmente, não se restringem apenas para comunicação possuem muitas outras funcionalidadespossuem muitas outras funcionalidades

Ex: Câmera Digital, Rádio, MP3 Player, ...Ex: Câmera Digital, Rádio, MP3 Player, ...

Principais requisitosPrincipais requisitosTamanhoTamanho

PesoPeso

Consumo de potênciaConsumo de potência

CustoCusto

33 IntroduçãoIntrodução

Exemplo: Nokia 3300Exemplo: Nokia 3300music features like an MP3 player, stereo FM radio, and a music features like an MP3 player, stereo FM radio, and a

digital recorderdigital recorder

44 IntroduçãoIntrodução

Exemplo: Nokia 6220Exemplo: Nokia 6220Integrated Digital CamerIntegrated Digital Camera, a, XHTML browserXHTML browser,,Multimedia Multimedia

Messaging Services (MMS)Messaging Services (MMS), , EmailEmail ... ...

55 IntroduçãoIntrodução

Diversos PadrõesDiversos PadrõesGSMGSM

AMPS (Advanced Mobile Phone Service)AMPS (Advanced Mobile Phone Service)

TDMA, CDMA, FDMA (acesso múltiplo)TDMA, CDMA, FDMA (acesso múltiplo)

GSMGSMGSM – Global System for Mobile communicationGSM – Global System for Mobile communication

Introduzido em 1992 (Padrão Europeu)Introduzido em 1992 (Padrão Europeu)

Vantagem: Utilizar o mesmo aparelho em diversos paisesVantagem: Utilizar o mesmo aparelho em diversos paises

GSM GSM utilizautiliza 900 MHz 900 MHz ee 1800 MHz 1800 MHz nana Europe Europe e na e na AmAmééricarica utilizautiliza 1900 MHz 1900 MHz

66 Funcionamento GSMFuncionamento GSM

Microphone

SpeechCoder

DigitalProcessing

Analog Digital

GMSKModulator

“Mixer”(up-

convert)

RF PowerAmplifier

(PA)

Band Filter

sendend

Keypade

To T/R Switch

T/Rswith

Display

ControlMicroprocessor

&Memory Tx Control Power

AnalogDigital

Error protect codingFACCH, SACCH, etc

Bit de-interleavingEcryption

Append frame bits

GSM Transmitter (Tx)GSM Transmitter (Tx)

77 Funcionamento GSMFuncionamento GSM

PreAmpBandFilter

T/Rswith

Mixer(down

convert) IF Amplifiers... FM

DetectorAdaptativeEqualizer

DigitalProcessing Decoder

Antena

Analog Digital AnalogDigital

Automatic Gain Control feedback

RF pre-amp gain is eletronically

ajustable

Intermediate Frequency (IF) amplifiers also

incorporate filters for 200 KHz bandwith

Earphone

Data bits and “data quality”, for use in Viterbi adaptative

equalizer

Slot separationRemove frame bits

DecryptionBit de-interleaving

FACCH, SACCH, etcError protect decoding

GSM Receiver (Rx)GSM Receiver (Rx)

88 PXA800F ProcessorPXA800F Processor

PXA800F Celullar ProcessorPXA800F Celullar ProcessorDesenvolvido pela Intel e Analog DevicesDesenvolvido pela Intel e Analog Devices

Operar em GSM/GPRS (Operar em GSM/GPRS (GPRS - General Packet Radio GPRS - General Packet Radio ServiceService) )

Alto desempenhoAlto desempenho

Baixo consumoBaixo consumo

Possui a tecnologia: Intel Micro Signal Architecture e Intel Possui a tecnologia: Intel Micro Signal Architecture e Intel On-Chip Flash Memory On-Chip Flash Memory

Custo: $35 para 10.000 unidadesCusto: $35 para 10.000 unidades

Tecnologia de fabricação: 0.13 micronTecnologia de fabricação: 0.13 micron

99 PXA800F ProcessorPXA800F Processor

Diagrama de BlocosDiagrama de Blocos

1010PXA800F ProcessorPXA800F Processor

Intel Xscale CoreIntel Xscale CoreAlto desempenho, baixo consumo e suporta aplicações Alto desempenho, baixo consumo e suporta aplicações

intensivas em dadosintensivas em dadosFreqüência de relógio: 104 - 312 Mhz (ajustável) Freqüência de relógio: 104 - 312 Mhz (ajustável) Memórias Cache de dados e instruçõesMemórias Cache de dados e instruções4MB memória flash on-chip4MB memória flash on-chip512 KB de SRAM512 KB de SRAMControlador DMAControlador DMASuporta diversas interfaces padrões: SIM, UART, USB, Suporta diversas interfaces padrões: SIM, UART, USB,

Digital Audio Interface, Sony Memory Stick, JTAG, Digital Audio Interface, Sony Memory Stick, JTAG, keypad, ....keypad, ....

Controlador de LCD de até 120 x 240 linhas 16-bit color ou Controlador de LCD de até 120 x 240 linhas 16-bit color ou escala de cinzaescala de cinza

1111 PXA800F ProcessorPXA800F Processor

Micro Signal ArchitectureMicro Signal ArchitectureExecuta o porcessamento de sinais na banda GSM/GPRSExecuta o porcessamento de sinais na banda GSM/GPRS

Arquitetura Harvard modificada, dual-MAC c/ pipelineArquitetura Harvard modificada, dual-MAC c/ pipeline

Freqüência de relógio: 104 MHzFreqüência de relógio: 104 MHz

Cache de instruções: 64KBCache de instruções: 64KB

512 KB de memória flash on-chip512 KB de memória flash on-chip

Inclui aceleradores Viterbi e CipherInclui aceleradores Viterbi e Cipher

Múltiplos modos de sleep e controle de consumo Múltiplos modos de sleep e controle de consumo integradointegrado

Suporta diversas interfaces ...Suporta diversas interfaces ...

On-chip flash memoryOn-chip flash memoryPode ser colocado um RTOS e uma JVM (inteiros)Pode ser colocado um RTOS e uma JVM (inteiros)

1212PXA800F ProcessorPXA800F Processor

Outras característicasOutras característicasFornece ferramentas como compilador C/C++Fornece ferramentas como compilador C/C++

Mecanismos para controle de consumo de potência Mecanismos para controle de consumo de potência (controle interno como externo)(controle interno como externo)

1313PXA800F ProcessorPXA800F Processor

Interface ExternaInterface Externa

1414ConclusõesConclusões

Agregação de outras funções nos celularesAgregação de outras funções nos celularesCâmera Digital, rádio, GPS, MP3Player, ...Câmera Digital, rádio, GPS, MP3Player, ...

Utilizar além de voz Utilizar além de voz imagem imagem

Dificuldades para encontrar os requisitos:Dificuldades para encontrar os requisitos:Fabricantes de celulares: nenhuma informaçãoFabricantes de celulares: nenhuma informação

Dificuldade de mensurar Dificuldade de mensurar

Nenhuma informação sobre a arquitetura interna dos Nenhuma informação sobre a arquitetura interna dos celularescelulares