基于PR818S的便携式媒体存储盒系统设计
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:509
    
    
    媒体存储盒(media storage box, msb)推出的时机,是根据现阶段pmp(媒体播放器)产品发展的限制、应用缺点与营销难处所建议的数字移动多媒体设备。唯这类功能的商品化移动设备可整合的技术五花八门,发展与定位亦有很大的变化空间。以msb产品为例,当初设计构想即与pmp营销定位脱钩,而把自己定位于pmp的替代衍生性商品,即所谓“多媒体硬盘外接盒”来销售。但就msb产品功能与规格而言,几乎就是pmp的设计翻版,亦可说是pmp、个人视频播放器(pvp)或mp4播放器等产品的前置技术发展平台,这就是推出msb此类硬盘型移动设备最重要的技术挑战与思考依据。
    pr818s的开发平台与相关重要器件
    msb之所以选定矽玛特公司(sigmatel)的单芯片处理器(soc)pr818s,在于其强大的技术优越性:
    
    
    
    图1:a. 一方为主体的三态方式。b. 互为主体的方式。 c.电源切换方式。 d.利用开关缓冲器隔离二者。
    1. 强大运算能力
    pr818s为380ltfbga(小外形尺寸精细间距球栅阵列)包装,封装尺寸为16.5mil(w)×16.5mil(l),球栅间距为0.65mil,使用0.13微米cmos工艺,内置arm922t 220mhz处理器。视频编解码包含mpeg-1、mpeg-2、mpeg-4均采用硬件化架构(hardwired),故在纯为视频运用时,arm922t处理器尚有90%的运算能力盈余。而此运算能力符合广大嵌入式产品的需求,如v2oip电话(可视ip电话)、媒体网关、ip cam等,对照前面所述,msb可视为此类嵌入式产品发展的平台。pr818s主要配合的操作系统为linux works公司提供的blue cat embedded 4.0 tool,其linux code内核为ver.2.4.18。
    2. 优越的视频质量
    pr818s采用mpeg4 asp的压缩技术,其视频质量己接近h.264的质量。分辨率可支持d1、ntsc 720×480、pal 720×576至30fps(帧每秒)。同时具有全双功同步解码/编码能力,此能力对于实现预约录像(时移功能)实在不可或缺,能支持jpeg亦为pr818s另一特点,可至16m像素分辨率作为图像头端的输入。
    
    
    
    图2:pr818s芯片级系统结构功能框图。
    3. 低功耗
    pr818s的核心运算电压为1.2v,输入/输出为3.3v,芯片本身功耗只有350mw,msb系统功耗亦低于1w,为便携式嵌入式产品发展的重要元素。
    4. 多元的外接功能
    i2s接口—用来连接音频便***。此处音频便***为wolfson公司的wm8978,内置pll并能产生音频时钟至pr818s。
    ccir656/601接口—用来连接视频***与视频编码器,此处分别采用ti公司的tvp5150与adi公司的adv7179,二者均为低功耗设计,其中adi7179内部支持3个dac,可作为3种不同信号输出。
    ide接口—用来连接内置硬盘,其2.5英寸兼容性在pr818s上测试良好。
    mcu接口—用来连结以太网,此处以太网控制芯片为asix公司的ax88796l,除了usb连结外,寻求在网络上的储存应用(network attached storage)。
    
    
    
    图3:基于pr818s的msb功能框图。
    sd接口—sd存储卡是用来将数码相机内容下载到pr818s中。
    usb2.0接口—用来连结pc主机,此处使用来创惟公司(gensys)的gl811e。gl811e为高速usb2.0到ide的控制芯片,其有相当市占率与2.5英寸硬盘兼容能力。
    硬件设计概念与设计突破
    就msb整个硬件设计而言,主要有二大瓶颈需仔细考虑:
    1. ide线路设计
    创惟gl811e芯片与pr818s各为独立个体,而且同一时间只能有一个可以工作,二者对hdd而言是相互并连,所以一般在应用上有四种方式:以一方为主体的三态方式,下拉另一方的复位信号来迫使它无法访问hdd(图1a);互为主体,一方工作时下拉另一方的复位信号(图1b);以电源方式切换作法,使其一方有电源时,另一方无电源供给(图1c);利用开关缓冲器(switch buffer)
    
    
    媒体存储盒(media storage box, msb)推出的时机,是根据现阶段pmp(媒体播放器)产品发展的限制、应用缺点与营销难处所建议的数字移动多媒体设备。唯这类功能的商品化移动设备可整合的技术五花八门,发展与定位亦有很大的变化空间。以msb产品为例,当初设计构想即与pmp营销定位脱钩,而把自己定位于pmp的替代衍生性商品,即所谓“多媒体硬盘外接盒”来销售。但就msb产品功能与规格而言,几乎就是pmp的设计翻版,亦可说是pmp、个人视频播放器(pvp)或mp4播放器等产品的前置技术发展平台,这就是推出msb此类硬盘型移动设备最重要的技术挑战与思考依据。
    pr818s的开发平台与相关重要器件
    msb之所以选定矽玛特公司(sigmatel)的单芯片处理器(soc)pr818s,在于其强大的技术优越性:
    
    
    
    图1:a. 一方为主体的三态方式。b. 互为主体的方式。 c.电源切换方式。 d.利用开关缓冲器隔离二者。
    1. 强大运算能力
    pr818s为380ltfbga(小外形尺寸精细间距球栅阵列)包装,封装尺寸为16.5mil(w)×16.5mil(l),球栅间距为0.65mil,使用0.13微米cmos工艺,内置arm922t 220mhz处理器。视频编解码包含mpeg-1、mpeg-2、mpeg-4均采用硬件化架构(hardwired),故在纯为视频运用时,arm922t处理器尚有90%的运算能力盈余。而此运算能力符合广大嵌入式产品的需求,如v2oip电话(可视ip电话)、媒体网关、ip cam等,对照前面所述,msb可视为此类嵌入式产品发展的平台。pr818s主要配合的操作系统为linux works公司提供的blue cat embedded 4.0 tool,其linux code内核为ver.2.4.18。
    2. 优越的视频质量
    pr818s采用mpeg4 asp的压缩技术,其视频质量己接近h.264的质量。分辨率可支持d1、ntsc 720×480、pal 720×576至30fps(帧每秒)。同时具有全双功同步解码/编码能力,此能力对于实现预约录像(时移功能)实在不可或缺,能支持jpeg亦为pr818s另一特点,可至16m像素分辨率作为图像头端的输入。
    
    
    
    图2:pr818s芯片级系统结构功能框图。
    3. 低功耗
    pr818s的核心运算电压为1.2v,输入/输出为3.3v,芯片本身功耗只有350mw,msb系统功耗亦低于1w,为便携式嵌入式产品发展的重要元素。
    4. 多元的外接功能
    i2s接口—用来连接音频便***。此处音频便***为wolfson公司的wm8978,内置pll并能产生音频时钟至pr818s。
    ccir656/601接口—用来连接视频***与视频编码器,此处分别采用ti公司的tvp5150与adi公司的adv7179,二者均为低功耗设计,其中adi7179内部支持3个dac,可作为3种不同信号输出。
    ide接口—用来连接内置硬盘,其2.5英寸兼容性在pr818s上测试良好。
    mcu接口—用来连结以太网,此处以太网控制芯片为asix公司的ax88796l,除了usb连结外,寻求在网络上的储存应用(network attached storage)。
    
    
    
    图3:基于pr818s的msb功能框图。
    sd接口—sd存储卡是用来将数码相机内容下载到pr818s中。
    usb2.0接口—用来连结pc主机,此处使用来创惟公司(gensys)的gl811e。gl811e为高速usb2.0到ide的控制芯片,其有相当市占率与2.5英寸硬盘兼容能力。
    硬件设计概念与设计突破
    就msb整个硬件设计而言,主要有二大瓶颈需仔细考虑:
    1. ide线路设计
    创惟gl811e芯片与pr818s各为独立个体,而且同一时间只能有一个可以工作,二者对hdd而言是相互并连,所以一般在应用上有四种方式:以一方为主体的三态方式,下拉另一方的复位信号来迫使它无法访问hdd(图1a);互为主体,一方工作时下拉另一方的复位信号(图1b);以电源方式切换作法,使其一方有电源时,另一方无电源供给(图1c);利用开关缓冲器(switch buffer)