基于Alchemy Au1200的多媒体导航系统设计

2007-09-25 10:46:48来源: 电子设计应用

引言

多媒体导航系统集成了现今深受欢迎的PMP和GPS的双重功能,可以提供音视频播放、GPS智能路径指引、电子文档浏览、图片浏览等一系列服务。在多媒体播放方面,支持MPEG1、MPEG2、MPEG4、WMA V9等主流格式媒体。

当前,多媒体导航系统的研究热点之一为:从传统的车载使用向便携式方向发展,即实现多媒体导航系统的车载功能和便携式应用的完美结合,随时随地给消费者真正的现代科技成果享受。这也是本设计方案的特点之一。

基于Au1200的多媒体导航系统设计方案

总体方案设计

专门为便携式播放器设计的低功耗、高性能微处理器AlchemyAu1200,采用了MIPS架构,具有显著优点:功耗极低:<400mW@400MHz;支持多种主流媒体格式;DVD视频质量(720×480),可扩展到1024×768;集成多媒体加速引擎MAE,保证视频播放质量,简化编程并减少组件;支持DDR 1和DDR2内存,支持NAND Flash启动;USB 2.0高速数据传输,既可作为主设备,又可作为从设备使用;AES-128加密/解密保证安全;可编程串行控制器支持IIS、AC97、SPI、SMBus;支持Windows CE5.0和Linux2.6操作系统。

经过对该芯片认真研究,在搜集并分析了大量相关资料的基础上,设计出了基于Au1200的多媒体导航系统方案,其系统架构如图1所示。 系统内存选用美光的DDR266SDRAM,型号为MT46V32M16TG,采用2片并联的形式,总容量128MB,数据位宽为32位,内存带宽为1066MB/s,与Au1200的内存控制器直接相连。

启动ROM为NOR型Flash存储器,型号为S29GL256N,容量为32MB,16位的数据位宽,由于Au1200只有15根地址总线,故需要一片锁存器74LVC16374,并配合ALE信号来锁存地址,以完成S29GL256N与Au1200的连接。

主存储器配置方面,考虑到价格因素,兼顾数据读取速度,采用Hitachi公司的HTC426020G7CE10,存储容量20GB。另外,可以通过SD卡座以及USB口存储数据,便于随身携带。

声卡芯片选用Wolfson公司的音频+触摸屏译码器WM9712,不仅能处理声音,还带有触摸屏控制器,接口采用AC'97标准。声卡芯片输出音频信号至耳机,喇叭以及射频发送模块选用ROHM公司的无线音频传输芯片BH1417FV。其中,射频发送模块输出音频至汽车音响系统,可以大大改善音响效果。

两个USB接口分别配置成HOST和DEVICE模式,使得该系统既可以作为主机连接USB设备,又可以作为从设备连接到其他主机的USB口。

按键部分的设计,每个常开式按键的一端通过上拉电阻连接3.3V电源,另一端接至Au1200的GPIO口,由软件检测按键动作并执行相应的操作。

LCD触摸屏采用TOPSUN公司的TS40WD2B-02,4.0英寸,分辨率为480×272,工作电压为3.3V,接口类型为数字24位RGB,通过软排线与Au1200的LCD控制接口连接。

GPS模块设计

作为车载、便携两用产品,在满足性能的前提下,模块的体积必须要小。LEVAVE公司的GPS模块GPS-R37定位精度在10m以内,灵敏度高达-159dbm,而体积只有18×18mm,符合本方案设计要求。其与Au1200的连接方式如图2所示。

其中,GPS模块与Au1200微处理器之间的数据通信通过Au1200的串口进行。供电方式方面,GPS模块通过低压差线性稳压器MCP1726与电源连接,并由Au1200控制通断。这样,保证GPS模块工作时可以获得稳定的大电流,而在关断状态下则可以减少功耗。
由于GPS模块与Au1200间通过Au1200的串口进行数据通信,所以,软件部分由主处理器的串口读取GPS数据,采用GPS+地图匹配的组合方法进行GPS定位,再进行进一步的路径规划等操作,其流程如图3所示。

电源设计

考虑到车载、便携两用功能,本系统采用的供电方式为:有外部电源或车载过程中,通过电压适配器给系统供电;随身携带时由系统自带的一块锂电池供电,实现方案如图4所示。SC805为微型大电流锂离子电池充电器,可以对电池快速高精度地充电,并提供过充保护。LTC4411为低功耗电源路径控制器,当输入端电压大于输出端电压时,器件导通,反之器件停止工作。可以看出,当连接外部电源时,SC805对电池快速充电至充满为止,而LTC4411截止,系统由外部电源直接供电;当无外部电源连接时,SC805不工作,LTC4411导通,系统由锂离子电池供电。



另外,为降低系统功耗,便于外出携带,在系统电源配置上:将Au1200的内核供电电压1.2V与外部I/O口供电电压2.5V、3.3V进行隔离。其中,1.2V由高效降压控制器转换得到,2.5V、3.3V分别由用SC192构成的高效率降压型DC/DC芯片转换得到。
 
方案总结

如上设计的基于Au1200的多媒体导航系统,采用400MHz主频的Au1200,配合DDR内存,大大提高了数据处理能力;高效动态电源管理技术显著延长了音视频播放时间,提高了电池寿命,便于随身携带;20GB的主存储器以及预留的可扩展SD卡槽,可满足大容量存储需求。经过调试,本系统运行状况良好,完全达到了设计的性能参数要求。加上Au1200丰富的扩展接口,这些优势赋予了本设计方案在多媒体导航领域的强大竞争力。

关键字:内存  加密  串行  编程

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/rfandwireless/200709/15885.html
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