引言
多媒體導航系統(tǒng)集成了現(xiàn)今深受歡迎的PMP和GPS的雙重功能,可以提供音視頻播放,、GPS智能路徑指引,、電子文檔瀏覽、圖片瀏覽等一系列服務,。在多媒體播放方面,,支持MPEG1、MPEG2,、MPEG4,、WMA V9 等主流格式媒體。
當前,,多媒體導航系統(tǒng)的研究熱點之一為:從傳統(tǒng)的車載使用向便攜式方向發(fā)展,,即實現(xiàn)多媒體導航系統(tǒng)的車載功能和便攜式應用的完美結合,隨時隨地給消費者真正的現(xiàn)代科技成果享受,。這也是本設計方案的特點之一,。
基于Au1200的多媒體導航系統(tǒng)設計方案
總體方案設計
專門為便攜式播放器設計的低功耗、高性能微處理器Alchemy Au1200,,采用了MIPS架構,,具有顯著優(yōu)點:功耗極低:<400mW @ 400MHz;支持多種主流媒體格式,;DVD視頻質量(720×480),,可擴展到1024×768;集成多媒體加速引設備,,又可作為從設備使用,;AES-128加密/解密保證安全;可編程串行控制器支持IIS,、AC97,、SPI、SMBus,;支持Windows CE5.0和Linux2.6操作系統(tǒng),。
圖1 基于Au1200的多媒體導航系統(tǒng)構架
經(jīng)過對該芯片認真研究,在搜集并分析了大量相關資料的基礎上,,設計出了基于Au1200的多媒體導航系統(tǒng)方案,,其系統(tǒng)架構如圖1所示?! ?/p>
系統(tǒng)內存選用美光的DDR266 SDRAM,,型號為MT46V32M16TG,采用2片并聯(lián)的形式,,總容量128MB,,數(shù)據(jù)位寬為32位,,內存帶寬為1066MB/s,與Au1200的內存控制器直接相連,。
啟動 ROM為NOR型Flash存儲器,,型號為S29GL256N,容量為32MB,,16位的數(shù)據(jù)位寬,,由于Au1200只有15根地址總線,故需要一片鎖存器74LVC16374,,并配合ALE信號來鎖存地址,,以完成S29GL256N與Au1200的連接。
主存儲器配置方面,,考慮到價格因素,,兼顧數(shù)據(jù)讀取速度,采用Hitachi公司的HTC426020G7CE10,,存儲容量20GB,。另外,可以通過SD卡座以及USB口存儲數(shù)據(jù),,便于隨身攜帶,。
聲卡芯片選用Wolfson公司的音頻+觸摸屏編譯碼器WM9712,不僅能處理聲音,,還帶有觸摸屏控制器,,接口采用AC’97標準。聲卡芯片輸出音頻信號至耳機,喇叭以及射頻發(fā)送模塊選用ROHM公司的無線音頻傳輸芯片BH1417FV,。其中,,射頻發(fā)送模塊輸出音頻至汽車音響系統(tǒng),可以大大改善音響效果,。
兩個USB接口分別配置成HOST和DEVICE模式,使得該系統(tǒng)既可以作為主機連接USB設備,,又可以作為從設備連接到其他主機的USB口,。
按鍵部分的設計,每個常開式按鍵的一端通過上拉電阻連接3.3V電源,,另一端接至Au1200的GPIO口,,由軟件檢測按鍵動作并執(zhí)行相應的操作。
LCD觸摸屏采用TOPSUN公司的TS40WD2B-02,,4.0英寸,,分辨率為 480×272,工作電壓為3.3V,,接口類型為數(shù)字 24位 RGB,,通過軟排線與Au1200的LCD控制接口連接,。
GPS模塊設計
作為車載、便攜兩用產品,,在滿足性能的前提下,,模塊的體積必須要小。LEVAVE公司的GPS模塊GPS-R37定位精度在10m以內,,靈敏度高達-159dbm,,而體積只有18×18mm,符合本方案設計要求,。其與Au1200的連接方式如圖2所示,。
圖2 GPS模塊硬件連接圖
其中,GPS模塊與Au1200微處理器之間的數(shù)據(jù)通信通過Au1200的串口進行,。供電方式方面,,GPS模塊通過低壓差線性穩(wěn)壓器MCP1726與電源連接,并由Au1200控制通斷,。這樣,,保證GPS模塊工作時可以獲得穩(wěn)定的大電流,而在關斷狀態(tài)下則可以減少功耗,。
由于GPS模塊與Au1200間通過Au1200的串口進行數(shù)據(jù)通信,,所以,軟件部分由主處理器的串口讀取GPS數(shù)據(jù),,采用GPS+地圖匹配的組合方法進行GPS定位,,再進行進一步的路徑規(guī)劃等操作,其流程如圖3所示,。
圖3 導航軟件流程圖
電源設計
考慮到車載,、便攜兩用功能,本系統(tǒng)采用的供電方式為:有外部電源或車載過程中,,通過電壓適配器給系統(tǒng)供電,;隨身攜帶時由系統(tǒng)自帶的一塊鋰電池供電,實現(xiàn)方案如圖4所示,。SC805為微型大電流鋰離子電池充電器,,可以對電池快速高精度地充電,并提供過充保護,。LTC4411為低功耗電源路徑控制器,,當輸入端電壓大于輸出端電壓時,器件導通,,反之器件停止工作,。可以看出,,當連接外部電源時,,SC805對電池快速充電至充滿為止,,而LTC4411截止,系統(tǒng)由外部電源直接供電,;當無外部電源連接時,,SC805不工作,LTC4411導通,,系統(tǒng)由鋰離子電池供電,。
圖4 電源供電方式
另外,為降低系統(tǒng)功耗,,便于外出攜帶,,在系統(tǒng)電源配置上:將Au1200的內核供電電壓1.2V與外部I/O口供電電壓2.5V、3.3V進行隔離,。其中,,1.2V由高效降壓控制器轉換得到,2.5V,、3.3V分別由用SC192構成的高效率降壓型DC/DC芯片轉換得到,。
方案總結
如上設計的基于Au1200的多媒體導航系統(tǒng),采用400MHz主頻的Au1200,,配合DDR內存,,大大提高了數(shù)據(jù)處理能力;高效動態(tài)電源管理技術顯著延長了音視頻播放時間,,提高了電池壽命,,便于隨身攜帶;20GB的主存儲器以及預留的可擴展SD卡槽,,可滿足大容量存儲需求,。經(jīng)過調試,本系統(tǒng)運行狀況良好,,完全達到了設計的性能參數(shù)要求,。加上Au1200豐富的擴展接口,這些優(yōu)勢賦予了本設計方案在多媒體導航領域的強大競爭力,。
參考文獻:
1. AMD Technologies Inc.Au1200 Processor Application Guide. http://www.amd.com/,2005-09
2. AMD Technologies Inc. AMD Alchemy Au1200 DataSheet. http://w
ww.amd.com/,2005-01
3. 陳俊勇,鄧中亮.Windows CE.net設備驅動程序開發(fā)研究.微處理機,2006年第3期,,pp.49-51
4. 王慶江,董渭清.嵌入式系統(tǒng)及其開發(fā)領域典型特性分析.計算機應用研究,2002,(4):11-33