作者：清华大学自动化系 刘 森 何希顺 慕春棣 来源：《电子产品世界》

掌上电脑研制中的关键技术 掌上电脑（palm size pc）的前身是pda（personal digital assisant，个人数字助理），在我国，掌上电脑的研制受到了相当的重视，国家863计划306主题专家组于1998年初设立了“手持计算机系统集成与产业化”重点项目。同年7月，联想集团推出了国内第一台基于windowsce操作系统的掌上电脑，弥补了国家空白。国内目前已有联想、海信、桑夏等多家公司在进行掌上电脑的研制与生产，基本都可实现个人信息管理、手写输入、同上浏览、数据同步、实用工具等项功能，但与先进产品比还有较大的差距。那么，在掌上电脑的研制中，有哪些值得重点关注和研究的问题呢？笔者结合正在从事的掌上电脑开发项目对此做一介绍和探讨。 掌上电脑所用cpu 用于掌上电脑的cpu，要求性能较高（用于手写识别、上网浏览、多媒体播放等，但性能远不如台式机）、高集成度、低功耗。常上电脑使用的是risc处理器，这种处理器精简了指令，在同样主频下能执行的指令比cisc芯片快得多，也更廉价。risc结构体系有两大主流：silicon graphics公司的mips技术，arm公司的advanced risc machines技术。此外hitachi公司也有自己的一套risc技术superh。为了充分缩小掌上电脑的尺寸，厂商还把少量存储器和部分i/o端口也一并集成到芯片中。这些端口包括lcd控制器、sdram/rom/flash接口、触摸屏控制器、a/d及d/a、串行口、usb、irda、cf卡控制器等。由于在cpu上集成了众多的功能单元，为系统小型化设计带来了很大的便利。现在，可用于掌上电脑的cpu有英特尔的strongarm系列、摩托罗拉的dragonball系列、日立的sh系列、日电的vr系列等（见表1），同时这些公司还提供相应的演示板和整体解决方案。开发者选定一款合适的处理器芯片后，添加必要的外围电路并配合相应的外设，就可以非常方便地设计出各种掌上电脑产品。

表1 部分掌上电脑cpu厂家及型号 cpu型号 主频 采用该cpu的公司 philips mips r3000 75mhz philips,联想等 hitachi sh7709a 100mhz 惠普等 nec mips vr4121 133mhz casio等 motorola dragonball 68vz328 33mhz 3com等 intel strongarm sa-1110 206mhz 康柏等 液晶显示 lcd适用于低压、微功耗电路，自然也在掌上电脑中得到了广泛的应用。掌上电脑采用的是图形式lcd（区别于字段式lcd）。因为采用的lcd大小相差不大，我们主要关心两个关键因素：分辨率和色彩。分辨率以像素数据为标准，单色和彩色lcd的色彩分别以灰度数和颜色数为标准。lcd还有一个很关键的参数就是对比度，这个值越高，中央电视台显示质量就越好。中档掌上电脑一般采用240×320分辨率、3.8英寸左右的cld（windows ce 规定掌上电脑的屏幕分辨率必须是240×320）。为减少耗电和提高分辨率，掌上电脑所用的lcd趋向于采用反射式液晶显示和低温多晶硅技术。夏普、爱普生、日电、三星等公司的液晶产品在常上电脑中使用较多。总之，用于掌上电脑的lcd要求低功耗、低成本、高分辨率、宽视角、高对比度。 电源及电源管理 作为便携产品，掌上电脑的电源是一个值得重视的问题。目前掌上电脑使用的是标准aaa电池或可充式电池。如palm iiie、palm iiixe、palm vii和palm viix均使用双aaa电池，而palm v和palm iiic使用可充电式锂离子电池。一般来说，高端的掌上电脑都使用充电电池。 除了从性价比和实际需要为掌上电脑选择合适的电源外，系统同时还应该具备完善的电源管理功能。一般掌上电脑所用的cpu都集成了电源管理模块。因此设计掌上电脑时，在硬件上要采用具备休或等待状态的低功耗元器件（主要是各种芯片），便于cpu的控制；在软件上要配合硬件设计高效的电源管理程序，如自