手機解密——拆開后會發(fā)生什么？

馮滔

手機的發(fā)展演進

手機演進到現(xiàn)在，在基本通訊技術(shù)上，可以分成四代。

第一代手機，就是摩托羅拉的大哥大，體積龐大，現(xiàn)在只有在博物館和香港老黑幫片里能夠看到了。

第二代手機采用了數(shù)字通訊技術(shù)，體積大為縮小，價格大幅度下降，屏幕逐漸變大，屏幕從黑白變?yōu)椴噬?，手機和無線通信網(wǎng)之間交互的無線電波不僅傳輸著語音，還可以傳送文字和小幅圖片，也就是短信和彩信。到二代手機后期，手機性能逐漸增加，一些高端手機上加強了照相或音樂播放功能。不過限于空中數(shù)字通訊的速率還很有限，拍攝的照片和要欣賞的音樂，還只能通過手機和電腦之間的數(shù)據(jù)線進行連接，不方便在空中傳送。

第三代手機采用了能力大大增強的數(shù)字通訊技術(shù)，屏幕尺寸、運算速度、存儲空間和無線通信網(wǎng)之間的通信速率比二代手機都提升了好幾倍，而且普遍疊加了GPS和wifi功能，手機可以很方便地和住宅、娛樂場所、辦公室的wifi路由器連接，有了巨大的提升，語音、文字、圖片、視頻、位置信息交織在一起。

最重要的，第三代手機實現(xiàn)了智能化。如果說，第一代手機只能打電話，第二代手機多了短信、彩信和其他幾十種手機廠家設(shè)計的附加應(yīng)用功能，第三代手機智能化后，各移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者在上面爆炸式地擴展出幾十萬種應(yīng)用。手機已經(jīng)從一個電話工具擴展為社交媒體、照相機、隨身聽、游戲機、電子書報、導(dǎo)航儀等集無窮功能于一體的人類“第二大腦”。

當(dāng)前正在中國市場上更新?lián)Q代的是第四代手機，其通信速度比第三代手機又快了幾倍，屏幕尺寸、存儲空間、運算性能也持續(xù)提高。

手機的硬件結(jié)構(gòu)

拆開一部典型的智能手機，也許你想了解一下其各個部件的主要功能。

1 顯示屏

進入到觸摸屏?xí)r代，LCD顯示屏已成為手機和人進行交互操作的主要部件。

手機顯示屏在功能上可以分為三層：a. 最外層的保護玻璃，用于防護水跡、污漬、劃傷、磕碰； b.中間的觸摸屏，用于感應(yīng)手指在屏幕上的點擊、滑動、縮放，并轉(zhuǎn)化為電子的操作信號傳送給手機主板；c.顯示屏，接收來自主板的操作命令，轉(zhuǎn)換為屏幕上的各種圖像和視頻。

2 射頻天線及電路

這是手機發(fā)射和接收無線電波的器件?，F(xiàn)在的智能手機，至少包括四種天線：

蜂窩網(wǎng)通信天線，和附近100米（城市）到40公里（荒野農(nóng)村）距離內(nèi)的2G、3G、4G公眾移動通信網(wǎng)基站互相發(fā)射和接收無線電波。

GPS天線，單向接收太空中美國GPS導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)各衛(wèi)星發(fā)來的時間-位置信號數(shù)據(jù)，配套的GPS模塊根據(jù)若干顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)之間的差異，計算出本手機的位置信息，誤差在5～10M左右，并傳送給手機主系統(tǒng)。

wifi天線，和附近幾十米距離內(nèi)無線路由器等wifi設(shè)備互相發(fā)送和接收無線電波。

藍牙天線，和附近十米范圍內(nèi)的其他藍牙設(shè)備，如藍牙鍵盤、藍牙音箱、藍牙耳機互相發(fā)送和接收無線電波。

這些無線電波由天線放大后，交給手機主板上各自對應(yīng)的射頻集成電路處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

3 多媒體外部設(shè)備

手機與周圍人和環(huán)境交互聲、光、控制信息的設(shè)備。

麥克風(fēng)，采集機主和周圍的話音及其他音源的聲波，轉(zhuǎn)換成電信號送到手機主板。

揚聲器，將手機主板傳來的電信號轉(zhuǎn)換為話音、音樂或其他聲音并播放。

耳機插孔，用于插入耳機插頭，并把插頭上傳來的外部電信號轉(zhuǎn)換為內(nèi)部電信號送到手機主板。

按鍵，一般有電源開關(guān)鍵、音量增強/減弱鍵、靜音鍵、照相鍵、主控制鍵。按下按鍵的物理操作會轉(zhuǎn)成電信號傳送給手機主板。

攝像頭，根據(jù)控制指令執(zhí)行拍攝功能，將外界的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像或者視頻，傳送到手機主板。

閃光燈，根據(jù)控制指令，在需要時發(fā)出閃光，改善攝影效果，或者常亮當(dāng)手電筒照明，或在危急時閃爍發(fā)出求救信號。

4 電池和充電管理

手機內(nèi)部的可充電電池用于給手機各部分的電子元器件供電。對應(yīng)的充電管理部分，包括電源管理芯片、充電插口和充電電路。和手機配套的電源適配器，可以將220V交流電轉(zhuǎn)換為5V的直流電。手機內(nèi)部的電源管理芯片控制著電池的電量。

5 主板及板載芯片

手機的主板是一塊小小的印刷電路板，上面插著各種功能的芯片和其他配套電子器件，這是手機中最核心的部件。主要的芯片有：

核心處理器CPU，負責(zé)手機所有功能的調(diào)度指揮和運算。

機身內(nèi)存，存儲手機里的各種數(shù)據(jù)信息，包括文字、語音、音樂、圖片、視頻等內(nèi)容。

射頻電路芯片和基帶電路芯片，處理蜂窩網(wǎng)、GPS、藍牙、wifi天線傳來的電信號和手機內(nèi)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

各類外圍接口芯片，處理顯示屏、SIM卡插座、攝像頭、麥克風(fēng)、揚聲器、耳機、電池IC送來的電信號，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息后交由CPU處理。

重力感應(yīng)器，確認(rèn)手機當(dāng)前的橫豎上下。

6 號碼卡及插槽

每部手機要入網(wǎng)，都需要機主向中國移動（或電信、聯(lián)通）等運營商購買一張?zhí)柎a卡，并將號碼卡插入手機上的插槽。號碼卡里的IC芯片上記載著號碼和對應(yīng)的加密數(shù)據(jù)，手機插槽上的電路可以解讀號碼卡IC，并通過無線電波發(fā)射給移動通訊網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)進行解密和驗證，確認(rèn)號碼卡是真貨而且費用夠時，才會允許手機正常打電話和發(fā)數(shù)據(jù)。

藍牙、GPS、wifi功能的使用，則與號碼卡無關(guān)。

7 外置存儲器及插槽

蘋果手機所有的存儲都在內(nèi)置的閃存芯片中，因此沒有這個部件。非蘋果手機可以通過插入外置的閃存TF卡來擴充存儲空間。插槽及接口電路則可以讀取TF卡上的數(shù)據(jù)，并和CPU進行交互。

8 其他結(jié)構(gòu)件

前述部件，需要通過排線連接并傳送數(shù)據(jù)，并通過窗框、前殼、后殼、中殼、背板、附殼等結(jié)構(gòu)件成為一體，并以各種小螺絲進行固定，成為一部完整的手機。

手機的軟件結(jié)構(gòu)

智能手機上的軟件可以粗略分為三類：

1 基本無線通訊軟件

參考國際組織發(fā)布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議進行開發(fā)，處理和手機2G、3G、4G公眾移動通信網(wǎng)之間的往來通信，一般由高通、華為、展訊等專業(yè)手機通訊芯片公司開發(fā)，內(nèi)置在芯片中運行。

2 手機操作系統(tǒng)

和電腦操作系統(tǒng)類似，用戶在顯示屏上操作界面，讀取用戶在觸摸屏上的各種觸控操作，向下驅(qū)動藍牙、wifi、揚聲器、麥克風(fēng)、攝像頭等硬件干活，同時，開放各種標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口，和第三方開發(fā)商開發(fā)的應(yīng)用軟件對接。目前智能手機上的操作系統(tǒng)主要分為由蘋果公司開發(fā)的iOS，和Google公司開發(fā)的Android。一些公司在Android系統(tǒng)上進行了定制或改造，優(yōu)化了用戶界面。操作系統(tǒng)可以通過連接電腦或者無線下載更新版進行版本升級。

還有其他一些智能手機操作系統(tǒng)，如黑莓、Sybian、Windows Phone，其市場占有率小，影響也小。

3 應(yīng)用軟件

無數(shù)開發(fā)者以開放的智能手機操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，調(diào)用智能手機的各類軟硬功能，竭盡自己才智開發(fā)了幾十萬種應(yīng)用，從游戲、微信、微博、QQ等社交媒體到地圖導(dǎo)航、電子書包、視頻、交通、新聞、旅游、電影……應(yīng)有盡有。

以上就是任何手機都會具備的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，而手機是否好用、耐用，則是上面硬件和軟件綜合調(diào)配的結(jié)果。

來猜猜看：這些牌子的手機？你用過嗎？

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NO.2 崛起的國內(nèi)大牌

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NO.5 東洋來客

當(dāng)年，這家、松下、夏普、三菱等日系手機，今天在中國市場幾乎只剩它一家，造型很時尚。

NO.6 某PPO、某IVO、某族、

某興、某派、某想

國產(chǎn)手機中的其他品牌，質(zhì)量、價格介于NO.2和NO.3之間。

NO.7 曾經(jīng)的王者

就是以前的“挪雞鴨”。早十年它占據(jù)手機市場40%的份額，水果機最旺的時候都遠不到這個數(shù)字，但由于在軟件上走錯了技術(shù)道路，現(xiàn)在已淪落為冷門品牌，最后被微軟收購。