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1 引言 多媒體導航系統集成了現今深受歡迎的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，多媒體導航系統的研究熱點之一為：從傳統的車載使用向便攜式方向發展，即實現多媒體導航系統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代科技成果享受。這也是本設計方案的特點之一。 2 基于Au1200的多媒體導航系統設計方案 2.1 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。 圖1 基于Au1200的多媒體導航系統構架 經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的多媒體導航系統方案，其系統架構如圖1所示。 系統內存選用美光的DDR266 SDRAM，型號為MT46V32M16TG，采用2片并聯的形式，總容量128MB，數據位寬為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位的數據位寬，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，兼顧數據讀取速度，采用Hitachi公司的HTC426020G7CE10，存儲容量20GB。另外，可以通過SD卡座以及USB口存儲數據，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,喇叭以及射頻發送模塊選用ROHM公司的無線音頻傳輸芯片BH1417FV。其中，射頻發送模塊輸出音頻至汽車音響系統，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，接口類型為數字 24位 RGB，通過軟排線與Au1200的LCD控制接口連接。 2.2 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微處理器之間的數據通信通過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定的大電流，而在關斷狀態下則可以減少功耗。 由于GPS模塊與Au1200間通過Au1200的串口進行數據通信，所以，軟件部分由主處理器的串口讀取GPS數據，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劃等操作，其流程如圖３所示。 圖3 導航軟件流程圖 2.3 電源設計 考慮到車載、便攜兩用功能，本系統采用的供電方式為：有外部電源或車載過程中，通過電壓適配器給系統供電；隨身攜帶時由系統自帶的一塊鋰電池供電，實現方案如圖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，系統由鋰離子電池供電。 圖4 電源供電方式 另外，為降低系統功耗，便于外出攜帶，在系統電源配置上：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。 3 方案總結 如上設計的基于Au1200的多媒體導航系統，采用400MHz主頻的Au1200，配合DDR內存，大大提高了數據處理能力；高效動態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。經過調試，本系統運行狀況良好，完全達到了設計的性能參數要求。加上Au1200豐富的擴展接口，這些優勢賦予了本設計方案在多媒體導航領域的強大競爭力。 |
