十三、布局之外部接口（USB）
位于手机底部的USB接口应该是我们最熟悉的接口了，它既可以用来给手机充电，又可以让手机和外部设备之间传输数据。
大家都清楚USB有2.0和3.0两种规格，USB2.0的传输速率为480Mbps，USB3.0的传输速率为4.8Gbps，USB3.0的速率是USB2.0的10倍左右。
如今新款智能手机的存储空间都是64GB起步，足以用于临时的数据中转，使用数据线和PC连接就能扮演闪存盘的角色，但是为什么手机和电脑之间的传输速度远远慢于专业的闪存盘，那是因为99%的智能手机的USB接口还停留在USB2.0的标准上，而闪存盘早在多年前就已经全面过渡到了USB3.0。就算1%的智能机配有USB3.0的接口，但是其标配的数据线也仅支持USB2.0，想体验USB3.0的传输速度还得自己配线。所以一般也不被提及，也不用做宣传。
下面我们来看一下手机的USB2.0线路图
手机USB2.0布局需注意：
① USB接口一般位于手机板子的下板边，（也有可能在SUB子板上），这样符合一般的手机壳体设计，一般的手机USB口，都在手机的下方，方便热插拔。
② ESD元件需要靠近USB摆放，这样可以快速泄放静电干扰，保护内部的电路。
③ 差分线上的共模电感，紧靠着ESD元件，顺序为USB-ESD-共模电感，图中共模电感处的电阻是预留设计，放置时可以和电感co-pad放置。
④ ESD和USB之间需留有1.5mm的间距，需要考虑后焊的情况。
⑤ 注意到原理图中1pin电源管脚 VBUS并没有ESD器件，也没有滤波电容，那是因为很多USB设计后面都会加一个OVP电路（over –voltage protection），来防止接口发生浪涌。
所以ESD防护器件和滤波电容都应该靠近OVP芯片的输入管脚，顺序为 ESD-电容-OVP芯片
USB3.0的速率是USB2.0的10倍，由于很少有USB3.0的智能机，所以这里不展示USB3.0的设计，但是还是提一下 USB3.0和USB2.0的相似处和不同处。
① 与USB2.0相同：
ESD器件,滤波器件，需要靠近USB放置。
都有DM/DP 这对差分信号线。
② 与USB2.0不同：
USB3.0还有 SSRXP/SSRXN,SSTXP/SSTXN，这两对高速差分对，
需要注意在TX端的10nf的隔直电容需要靠近管脚放置。
十四 布局之外部接口（SIM+TF）
SIM卡是数字蜂窝移动电话的用户识别卡，它的全称是“用户识别模块”。它既是手机的一个重要组成部分，又是为每一个GSM移动电话用户配备的身份卡。
TF卡也叫Micro SD卡，是一种极细小的快闪存储器卡，手机上的SD卡也叫TF卡。
受市场影响，从开始的一个SIM卡到双卡双待，再到后来的双卡双待+SD,现在又慢慢变回到双卡双待。下面这个产品是一个3选2卡槽，一种是双UIM(双卡),一种是单UIM+SD（单卡+扩展）,这里的UIM可以看成为SIM,UIM和SIM的区别是制式不一样，一个是CDMA的，一个是GSM的，在布局上没必要区分。
卡座布局要求如下：
① SIM卡和TF卡都支持热插拔，所每个管脚处都有ESD器件，所以这种防静电器件必须靠近卡槽放置。
② SIM 管脚的上的滤波电容和电阻靠近卡槽放置。
③ SD的VDD管脚的滤波电容靠近卡槽放置。
④ 放置的顺序为卡槽-电阻-ESD-电容。
手机的重要芯片和接口都已经被提及了，这边还不得不提一提传感器，从某种角度上说，智能机之所以功能强大，其中很多地方都归功于各种各样的传感器 。
十五、布局之传感器（Sensor）
传感器Sensor就是手机里那些可以被测量并且能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。一般这类传感器都是由敏感元件以及转换元件组成。
陀螺仪，加速度，指纹识别，电子罗盘，环境光感测器，距离传感器，霍尔传感器，这些都是手机内部比较常见的传感器，我们在拍照片时，定位和导航时，玩手机游戏时，阅读电子书时，接电话时，都会使用到手机内部的传感器，传感器让人们和手机之间的互动更加的真实和有趣。
所以sensor的布局不容忽视。
在手机上，可能会出现将多种sensor整合进同一个设备中的情况。通常称之为多合一sensor。
下面我们来看一下手机上的主要几类传感器：
1. 陀螺仪和加速度sensor（A+G sensor）
陀螺仪作用：陀螺仪传感器可以全方位的感受空间上位移的变化
手机上主要用于：
-
配合GPS提高导航能力。
-
配合camera 实现防抖功能。
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游戏中监测手的位移。
-
作为输入设备，增强游戏体验。
加速度作用：主要测算一些瞬时加速或减速的动作
手机上主要用于：
-
计步功能
-
游戏中测量运动速度（甩动等动作）
下图为陀螺仪和加速度2合一sensor原理图
布局要求：
-
图中的滤波电容需靠近电源管脚放置，去除电源上的噪声。
-
图中的校准滤波电容需靠近校准管脚放置。
-
陀螺仪和加速度这个2合一sensor适合放在板子上下左右两侧或四个角落。
-
注意远离喇叭3mm，远离摄像头，听筒，马达2mm。
-
不能放在屏蔽罩内，并远离屏蔽1.5mm。
2. 指纹fingerprint识别传感器（FP sensor ）
指纹传感器作用：实现指纹自动采集的关键器件。
手机上主要用于：
-
身份认证
-
指纹支付
如下为FP sensor的原理图
布局要求：
-
受结构影响，市面上的指纹识别基本是前置（在板子下方home键），后置（背面camera附近）。
-
手指触摸需要考虑静电影响，所以ESD器件，需要靠近FP sensor放置。
-
滤波电容需靠近管脚放置，滤除信号上的噪声。
3. 电子罗盘感应器（E-Compass）
电子罗盘俗称指南针，他和陀螺仪都可以用来定位，但是区别为电子罗盘是二维的，不依赖于信号，而陀螺仪是三维的，并依赖GPS信号，所以当进入无信号区电子罗盘还是必须的。
手机上用于：
-
指南针
-
导航（无信号时）
如下为E-Compass sensor的原理图
布局要求：
-
E-sensor需要放置在板子较空旷的位置。
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远离喇叭3mm，远离摄像头，听筒，马达2mm。
-
不能放在屏蔽罩内，并远离屏蔽2mm。
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保护电容需要放置电子罗盘附近。
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滤波电容靠近电源管脚。
4. 环境光感测器和距离传感器（ALS+Proximity sensor）
环境光感测器：环境光传感器可以感知周围光线情况，并告知处理芯片自动调节显示器背光亮度，降低产品的功耗。
距离传感器：距离传感器由一个红外LED灯和红外辐射光线探测器组成。一般距离传感器是配合光线传感器一起使用的。
手机上主要用于：
-
手机光自动调节 。
-
打电话时关闭屏幕。
如下为ALS+Proximity sensor 原理图
布局要求：
-
光距离sensor周围不能放置其它发光体（eg： 充电灯，信号灯）
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光距离sensor需要靠近听筒，中心距离不超过20mm。
-
sensor周围的滤波电容需要靠近sensor摆放。
5. 霍尔传感器（HALL sensor）
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
手机上用于：
-
实现皮套功能。
如下为HALL sensor原理图
布局要求：
-
靠近板边放置
-
HALL sensor 为磁敏感器件，周围避免（地磁感应器，螺丝孔，屏蔽罩）
总结
我们从手机的主芯片出发，逐一的了解并讨论了器件的作用和放置要求，包括了手机外围的感官模块，外部的接口部分，还讨论了神秘的传感器。应和了我们前面提到的“先大后小，先难后易”的基本原则。
我们需注意：
布局前——需熟悉并了解原理图里的信号的基本流向和基本规则。
布局时——需牢记布局的基本要求，并按器件的基本功能考虑到布线来布局。
布局后——需和原理图设计者，结构工程师，一起讨论和验证。
高质量的布局会让我们在布线时感觉走线顺畅合理，而不合理的布局可能使得PCB不满足设计规范，甚至会导致布线困难，最终调整布局，浪费设计周期。任何产品的布局都是为了后面的布线做准备的，为后面的布线指明方向。 原则上布局验证后不能再大动布局，只能微调。这也要求布局时必须深入考虑到布线。