便携式多媒体播放器设计在硬软件方面的注意事项
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:549
    
    
     便携式多媒体播放器(pmp),也就是通常人们说的mp4,已成为继mp3以后,消费类产品的一个新热点。越来越多的公司开始进入这一领域,进行产品的开发,占领市场先机。下面就以tms320dm270为主处理芯片,介绍pmp的设计以及设计中的注意事项。其中的设计思路也可以应用到其它便携式设备的设计当中。 图1:pmp的系统架构 在设计系统框架之前,首先需要确认播放器的具体功能。目前比较常见的功能包括:mpeg4播放、电视节目录制、mp3/wma音频播放、录音、图片显示、游戏和存储功能(hdd/cf/sd)等。根据这些功能,图1给出了一个参考的系统架构,主要由五部分组成:主处理模块、视频输入模块、视频输出模块、音频输入输出模块、电源模块和存储模块。 作为主处理模块,dm270是整个系统的核心,系统的其它模块都由它来协调和控制。dm270支持的多种多媒体的格式,包括视频(mpeg1/2/4等)、图像(jpeg/bmp等)和音频(mp3/wma等)。 视频输入模块的核心芯片是tvp5150a。它是一款低功耗小体积的视频***,可以将ntsc、pal及secam视频信号转换成数字分量视频信号。视频输出模块由lcd和电视输出组成。目前市面上采用2.5寸到3.6寸的lcd模块,也不乏有采用7寸大屏幕。同时可以加上触摸屏的功能,只要使用触摸屏控制器,就能方便的实现。 音频输入输出模块由音频codec和dm270的mcbsp共同完成。可以根据需要选择单声道、双声道、dac或者adc+dac的芯片。如果同时需要触摸屏控制器和音频codec,还可以选用集成触摸屏控制器和音频codec的产品,可以减小芯片体积,同时降低成本。 电源模块需要根据系统电源的需要来选择。图1系统中的电源较为简单,可以使用像tps6501x这样的集成电源模块,能为电池提供ac或者usb充电,并且可为系统提供多路电源输出。存储模块可以采用硬盘或各种存储卡。 硬件设计建议 平台的可扩展性是选择主处理芯片的一个重要考量点。dm270是可编程的芯片,具有丰富的外设,有利于适应处于动态变化的市场的需要。除了pmp以外,ccd控制器使得dm270可以应用于数码照相机,灵活的主机接口也使得dm270可以作为多媒体协处理器应用于多媒体手机等等。 功耗是便携式多媒体播放器一个敏感的问题,所以在选择芯片的时候就需要考虑到这一点。选择低功耗的芯片是最简单,也是最有效的方法,当然需要与成本进行权衡。例如选择mobile sdram代替普通的sdram,或者选择有节能模式的芯片,如dm270。 芯片的体积,集成度,成本也是选型时不容忽视的要点。dm270就是即节约体积又节约本的好例子。dm270集成了模拟视频编码器,需要输出到电视的功能时,就节约了一颗视频编码芯片;dm270可以完成mpeg4的编解码,就不需要在额外增加mpeg4的编码芯片。 在设计pmp时,还要周密考虑下面几个部分的设计。首先是电源部分。电源是整个系统稳定的根源。在设计时很容易考虑到电池单独供电的情况,但往往忽略了可能出现外部电源ac单独供电的情况。在这种情况下,如何设计不合理,很可能出现电源无输出的情况,导致系统无法正常工作。还需要注意的是电池在充电时,系统的供电回路的状态。要保证在各种可能情况下,系统电源的稳定性。 其次是电视输出部分,需要考虑输出阻抗的匹配问题。第三是lcd模块接口部分。dclk对于lcd模块是一个很重要的时钟信号。如果频率过低,会导致屏幕显示抖动。在硬件设计时要充分考虑到这一点。 第四需要注意硬盘防震。硬盘防震可以分为被动型和主动型两种。被动型硬盘防震利用纯机械原理,采取吸收震动能量方式来减轻硬盘伤害的可能性,例如防震气垫。主动型硬盘防震,可使用加速度传感器。当传感器监测到播放器掉落时,系统主动采取措施对硬盘进行保护,防止数据丢失。 图2 :pmp的软件框架软件设计及建议 pmp的软件框架如图2所示。客户可以根据产品的开发计划、研发能力等,选择不同层次的软件的开发或者利用第三方的支持。 驱动层是和硬件最相关的软件,包括硬件的驱动程序和api接口,它主要用于完成对硬件设备的操作。 算法库建议采用第三方的软件。因为编写算法需要投入大量的人力和物力,而且开发周期长。利用第三方的软件可以缩短开发周期。ti拥有庞大的第三方网络,可以为客户提供针对不同应用的算法。同时ti建议的算法接口标准xdais已成为事实上的业界标准,这标准协同ti建议的软件参考框架使得客户在集成上时间花费最少。 pmp可以没有操作系统,这时需要注意的就是要建立自己的文件系统,对文件进行管理。使用操作系统,在选择时需要对可移植性、可扩充性、内核大小和成本等进行权衡。内核较小的操作系统,系统占用资源较少,但集成新的外设时就需要写驱动。像uclinux这样的操作系统,集成了较多外设,网上资源丰富
    
    
     便携式多媒体播放器(pmp),也就是通常人们说的mp4,已成为继mp3以后,消费类产品的一个新热点。越来越多的公司开始进入这一领域,进行产品的开发,占领市场先机。下面就以tms320dm270为主处理芯片,介绍pmp的设计以及设计中的注意事项。其中的设计思路也可以应用到其它便携式设备的设计当中。 图1:pmp的系统架构 在设计系统框架之前,首先需要确认播放器的具体功能。目前比较常见的功能包括:mpeg4播放、电视节目录制、mp3/wma音频播放、录音、图片显示、游戏和存储功能(hdd/cf/sd)等。根据这些功能,图1给出了一个参考的系统架构,主要由五部分组成:主处理模块、视频输入模块、视频输出模块、音频输入输出模块、电源模块和存储模块。 作为主处理模块,dm270是整个系统的核心,系统的其它模块都由它来协调和控制。dm270支持的多种多媒体的格式,包括视频(mpeg1/2/4等)、图像(jpeg/bmp等)和音频(mp3/wma等)。 视频输入模块的核心芯片是tvp5150a。它是一款低功耗小体积的视频***,可以将ntsc、pal及secam视频信号转换成数字分量视频信号。视频输出模块由lcd和电视输出组成。目前市面上采用2.5寸到3.6寸的lcd模块,也不乏有采用7寸大屏幕。同时可以加上触摸屏的功能,只要使用触摸屏控制器,就能方便的实现。 音频输入输出模块由音频codec和dm270的mcbsp共同完成。可以根据需要选择单声道、双声道、dac或者adc+dac的芯片。如果同时需要触摸屏控制器和音频codec,还可以选用集成触摸屏控制器和音频codec的产品,可以减小芯片体积,同时降低成本。 电源模块需要根据系统电源的需要来选择。图1系统中的电源较为简单,可以使用像tps6501x这样的集成电源模块,能为电池提供ac或者usb充电,并且可为系统提供多路电源输出。存储模块可以采用硬盘或各种存储卡。 硬件设计建议 平台的可扩展性是选择主处理芯片的一个重要考量点。dm270是可编程的芯片,具有丰富的外设,有利于适应处于动态变化的市场的需要。除了pmp以外,ccd控制器使得dm270可以应用于数码照相机,灵活的主机接口也使得dm270可以作为多媒体协处理器应用于多媒体手机等等。 功耗是便携式多媒体播放器一个敏感的问题,所以在选择芯片的时候就需要考虑到这一点。选择低功耗的芯片是最简单,也是最有效的方法,当然需要与成本进行权衡。例如选择mobile sdram代替普通的sdram,或者选择有节能模式的芯片,如dm270。 芯片的体积,集成度,成本也是选型时不容忽视的要点。dm270就是即节约体积又节约本的好例子。dm270集成了模拟视频编码器,需要输出到电视的功能时,就节约了一颗视频编码芯片;dm270可以完成mpeg4的编解码,就不需要在额外增加mpeg4的编码芯片。 在设计pmp时,还要周密考虑下面几个部分的设计。首先是电源部分。电源是整个系统稳定的根源。在设计时很容易考虑到电池单独供电的情况,但往往忽略了可能出现外部电源ac单独供电的情况。在这种情况下,如何设计不合理,很可能出现电源无输出的情况,导致系统无法正常工作。还需要注意的是电池在充电时,系统的供电回路的状态。要保证在各种可能情况下,系统电源的稳定性。 其次是电视输出部分,需要考虑输出阻抗的匹配问题。第三是lcd模块接口部分。dclk对于lcd模块是一个很重要的时钟信号。如果频率过低,会导致屏幕显示抖动。在硬件设计时要充分考虑到这一点。 第四需要注意硬盘防震。硬盘防震可以分为被动型和主动型两种。被动型硬盘防震利用纯机械原理,采取吸收震动能量方式来减轻硬盘伤害的可能性,例如防震气垫。主动型硬盘防震,可使用加速度传感器。当传感器监测到播放器掉落时,系统主动采取措施对硬盘进行保护,防止数据丢失。 图2 :pmp的软件框架软件设计及建议 pmp的软件框架如图2所示。客户可以根据产品的开发计划、研发能力等,选择不同层次的软件的开发或者利用第三方的支持。 驱动层是和硬件最相关的软件,包括硬件的驱动程序和api接口,它主要用于完成对硬件设备的操作。 算法库建议采用第三方的软件。因为编写算法需要投入大量的人力和物力,而且开发周期长。利用第三方的软件可以缩短开发周期。ti拥有庞大的第三方网络,可以为客户提供针对不同应用的算法。同时ti建议的算法接口标准xdais已成为事实上的业界标准,这标准协同ti建议的软件参考框架使得客户在集成上时间花费最少。 pmp可以没有操作系统,这时需要注意的就是要建立自己的文件系统,对文件进行管理。使用操作系统,在选择时需要对可移植性、可扩充性、内核大小和成本等进行权衡。内核较小的操作系统,系统占用资源较少,但集成新的外设时就需要写驱动。像uclinux这样的操作系统,集成了较多外设,网上资源丰富