采用AudioDJ技术的音频播放芯片OZ168及其应用设计

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
摘要:CD/DVD ROM目前已成为便携式电脑的标准设备,OZ168芯片采用AudioDJTM技术,可保证在电脑不开机的情况下欣赏CD音乐,从而将便携式电脑转变成随身携带的CD机,这一方案可大大降低电脑电池消耗,最大限度地延长工作时间。文中介绍了OZ168的主要特点、结构功能,给出了其应用电路。 关键词:AudioDJTM技术;CD播放;便携式电脑 1 引言 OZ168是O2 MICRO公司生产的专用便携式电脑音频播放芯片。目前,便携式电脑几乎都将CD/DVD ROM作为标准配置,正常情况下,在便携式电脑上播放CD音乐都需要先将系统开机,用Window-sTMMedia Player或其它媒体播放软件来播放。为了简单的功能去开启系统,而消耗大量的电池电力,这无疑会为正常的移动办公带来电池电力不足的压力。AudjoDJTM技术能使便携式电脑用户在随时欣赏CD音乐的美妙的同时,无需顾虑电池的容量限制,OZ168器件的专用隔电措施可保证只提供CD/DVD ROM等少部分系统工作电源而将电脑其它部分关闭,从而大大降低电脑的电池消耗,最大限度地延长电池工作时间。图1是OZ168的工作系统框图,它的主要功能和特点如下: ●具有三种工作模式:CD播放模式、直接播放模式、直通信道模式; ●具有三种电源管理方案:自动省电工作模式、休眠模式、待机模式; ●支持2位CD音轨数码显示,可用LCD显示STOP,PlayPauseSearch等状态; ●在CD播放模式时,可通过ATAPI协议来控制CD/DVD ROM的各种工作状态; ●支持CD/DVD ROM DMA功能,从而使数据传输的速率更快; ●AudjoDJTM技术可保证系统的最小软件支持; ●具有CD高品质音响效果。 2 工作模式 OZ168有CD播放(CD Player Mode),直接播放(Direct Mode)和直通信道(PASS Through Mod)三种工作模式。而且芯片会根据计算机不同的工作状态自动进入相应的工作模式。 2.1 CD播放模式 当系统在CD播放模式时,整个系统只有CD ROM和音频放大器两大部分需要电源,系统其它部分被关闭,此时CD ROM左右声道音频信号直接传送至音频放大器,从而保证了在不开机状况下播放CD。在CD Player模式下,OZ168可通过ATAPI协议直接控制CD/DVD ROM的状态以及播放CD Track的音轨。OZ168音乐播放键功能如下: (1)通过Player、Pause、NEXT TPK、PREV TRK、STOP EJ ECT等操作,可使用户选择自己喜欢的音乐。 (2)通过ATAPI接口,可在CD Player工作模式下,直接通过ATAPI命令控制CD ROM的工作状态。ATAPI既能提供表1所列的控制命令,也可自定义一些控制命令。ATAPI设备如CD/DVD ROM支持OZ168工作中的所有ATA专用协议和控制指令。图2是CD播放模式的工作状态图。 表1 ATAPI指令控制表 命 令 控 制 操 作 码 Mode sense 5Ah Pause/resume 4Bh Play audio MSF 47h STOP 1Bh Read TOC 43h Request sense 03h Read sub channel 42h Test unit ready 00h Unlock 1Eh 2.2 直接播放模式 直接播放模式时,系统实际已进入开机状态,此时用户依然可以用各种功能键控制CD播放。当功能键PLAY PAUSE、NEXT TRK、PREV TRK或STOP_EECT被按下时,OZ168会发出中断INT信号,以改变中断状态寄存器07h的第8个字节。当OZ168有INT信号发出时, SMBUS Host会读取功能键寄存器01h以确定是哪一个键被按下时,此后,命令控制寄存器03h的BitACK字节将被重置,预定的AudioDJTM驱动程序和CD ROM驱动程序将直接对CD/DVD ROM发出相应的控制命令以控制CD/DVD ROM的动作。当OZ168控制命令结束时,OZ168将自动清除功能键寄存器和ACK字节的值。 2.3 直通信道模式 在PASS Through工作模式,OZ168在OS和所有系统设备之间被当作透明的部分,即设备和OS都“看”不到OZ168的存在,此时,OZ168只传送系统与CD ROM之间所有下达和反馈的命令,而OZ168不对这些指令和数据作任何变动,所有系统IDE总线信号直通至CD ROM IDE总线。此时,OZ168仅被用作系统与CD ROM之间进行数据/命令传输的信道。3 内部结构 OZ168的内部结构图如图3所示,下面对其主要组成模块作一介绍。 3.1 状态控制器模块 OZ168的三种工作状态主要通过状态控制器来选择,状态控制器通过检测PAV EN、PC SYSTE-MOFF()和Direct Mode register()的输入信号来确定进入那种工作模式。当PAV_EN为1且PC SYSTE-MOFF为1时OZ168将发出PWR CTRL信号以开启CD ROM和音频放大器的电源,并配合功能键控制器通过ATAPI协议直接控制CD ROM的工作状态,此时OZ168进入CD Player模式。状态控制器模块的输入逻辑信号与相关的状态如表2所列。 表2 状态控制器与工作模式状态表 工作模式 PAV-EN信号状态 PCSYSTEM-OFF信号状态 Direct Mode信号状态 CD Player 1 1 x Direct Mode x 0 1 Pass Through x 0 0 Power Off 0 1 x 3.2 功能键控制模块 在CD Player模式和Direct模式,当有功能键信号输入控制模块时,功能键控制器将重新填写内部寄存器,并将改动的寄存器信息传送至状态控制器模块。状态控制器接收并保存这些设置,同时将其转换成ATAPI协议控制指令,以直接控制CD/DVD ROM做出各种功能选择。 3.3 LCD状态显示模块 OZ168采用COM0,COM1及LCD12……1信号驱动LCD 2位7段数码管,从而显示当前音轨数及STOP、PLAY、PAUSE和Fast search等状态。COM0、COM1为LCD面板显示模块的第12组64Hz时钟驱动信号。利用LCD12……112位显示数据信号,并配合COM0、COM1时钟信号可驱动3位7段数码管。图4所示是COM0、COM1的时钟驱动信号波形。 4 设计实例 OZ168电压范围为-0.3V ~+6.0V,其输入电压应在-0.3~+0.3V之间,正常工作温度范围为0~70℃。图5是OZ168的一个应用实例,它的功能键输入信号PREV TRK、NEXT TRK、PLAY PAUSE、STOP EJECT等需接100pF的滤波电容,以防止由噪声干扰引起的误动作,PWR CTL信号接47kΩ下拉电阻可保证在RESET上升沿时PWR CTL为0,从而开启电源管理控制,PAVMODE/IDSEL引脚也应接下拉4.7kΩ电阻,选择SM BUS address ID为34h可以保证OZ168的输入电源稳定,Vcc端需接1个10μF的钽电容和1个0.1μF陶瓷电容做电源耦合电路。 图5 5 结束语 本文设计的OZ168音频播放电路可作为参考设计电路使用,设计中未使用GPIO[1∶0]/VOL_UP/VOL_UP信号外接数字电位器的方式来实现数字音量调节功能,由于采用了高级电源管理技术,OZ168的电量消耗很低,其高兼容性的ATAPI接口规范可应用于各种品牌的CD/DVD ROM而对于OEM厂商来说,也可以根据不同需求更改CD/DVD ROM配置,但并不影响PC兼容性,从而为系统配置带来了极大方便。同时也为用户提供了更大的升级空间。

关键字:采用  音频  播放  芯片

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