摘要：隨著(zhù)國內汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，車(chē)載導航系統和MOST網(wǎng)絡(luò )傳輸系統成為當今汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)界的兩大熱點(diǎn)。導航系統與MOST網(wǎng)絡(luò )結合，使傳統的GPS導航儀，不僅增加了流媒體播放功能，而且同時(shí)還減少了汽車(chē)布線(xiàn)，增加產(chǎn)品的抗電磁干擾性和可擴展性。對車(chē)載導航系統和MOST網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了研究，改進(jìn)傳統的車(chē)載導航系統，并給出設計方案。由于采用低功耗的AUl200和MOST網(wǎng)絡(luò )設計，提高了系統的性能、集成度以及可擴展性，同時(shí)使得該系統具有功能強，功耗低，可靠性高等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：MOST；I2S；多媒體；GPS
基于MOST(Media Oriented Systems Transport)車(chē)載光纖傳輸多媒體已成為汽車(chē)多媒體的主流，國外已將此技術(shù)普及到轎車(chē)上，并且對數字多媒體設備進(jìn)行規范。采用MOST光網(wǎng)絡(luò )傳輸不會(huì )受到電磁干擾的影響，同時(shí)也減少了總線(xiàn)布線(xiàn)。隨著(zhù)汽車(chē)光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，會(huì )有越來(lái)越多的汽車(chē)廠(chǎng)家支持MOST協(xié)議，因此，可以預測國內的汽車(chē)光纖傳輸多媒體視聽(tīng)產(chǎn)品亦將出現廣泛的市場(chǎng)。
1 AUl200簡(jiǎn)介
AMD公司于2005年1月推出了專(zhuān)門(mén)為多媒體設計的處理器AUl200。它支持NORFLASH，NAND FLASH啟動(dòng)，支持DDR I和DDR II SDRAM，支持RGB LCD顯示，支持I2S，USB 2．0，SD卡等功能，是一款高性能低功耗的MIPS多媒體處理芯片。支持WINCE，Linux操作系統。
2 系統工作原理及芯片選型
該系統選用Hynix的HY5DUl21622BT-D4364 MB DDRI內存，三星K9F1208UOB 64 MB NAND FLASH，富士康群創(chuàng )7寸LCD AT070TN83，頂天國際
REB3310 GPS模塊，板上留有UART調試輸出接口，方便調試。
系統通過(guò)FLASH啟動(dòng)，將程序拷貝到內存中運行，用戶(hù)可以通過(guò)觸摸屏點(diǎn)擊菜單選擇需要運行的功能，如GPS，播放MP3、MP4，或者選擇接收處理來(lái)自MOST網(wǎng)絡(luò )的音頻數據。在調試過(guò)程中，可以通過(guò)預留的DEBUG口外接LVTTL轉RS 232電平轉換芯片將調試信息輸出到PC機，還可以通過(guò)USB升級燒錄程序。SD卡可以存放電子地圖、音視頻文件或其他電子文件等。軟件采用WINCE操作系統，WINCE帶有AUl200 BSP驅動(dòng)包，裁減方便。系統工作原理框圖如圖1所示。
2．1 I2S音頻設計方案及其部分工作流程
I2S芯片選用WM9713L芯片，該芯片的主要作用是將AUl200和OS8104傳輸過(guò)來(lái)的音頻數據進(jìn)行D／A轉換，變成模擬的音頻信號輸出。WM-9713L芯片可實(shí)現兩路I2S音頻數據輸入，支持AC97音頻數據和PCM I2S音頻數據輸入接口，可以很方便地實(shí)現AUl200同WM9713L，OS8104同WM9713相連接。同時(shí)WM9713L PCM／I2S功能模塊可以工作在四種工作模式：DSP模式，左聲道模式，右聲道模式和I2S模式，D／A時(shí)信噪比為94 dB，支持WINCE嵌入式操作系統。WM9713L同時(shí)還可以驅動(dòng)四線(xiàn)式觸摸屏。
功放選用Supec公司的BTL類(lèi)SA4871功放。該功放工作在電壓范圍DC 2．5～5．5 V，可以直接用鋰電池供電，輸出3 W功率。
WM9713L附帶BTL功放，由于WM9713L只有400 mW的輸出功率，SA4871有3 W的輸出功率，考慮到用戶(hù)對音量的大小要求選擇SA4871。
播放MP3、MP4等多媒體文件時(shí)，聲音可以通過(guò)AUl200 I2S接口送到WM9713L進(jìn)行D／A轉換。如果需要播放通過(guò)MOST光纖傳輸的音頻數據，這時(shí)可以通過(guò)設置WM9713L內部寄存器18H使音頻數據直接通過(guò)WM9713L進(jìn)行D／A輸出。
WM9713與AUl200 OS8104 I2S數據傳輸接線(xiàn)示意圖如圖2所示。
2．2 0S8104工作方式
采用OASIS公司生產(chǎn)的OS8104，其主要作用是將光網(wǎng)絡(luò )上的數據進(jìn)行分解，輸出I2S音頻數據到WM9713L進(jìn)行解碼。其控制接口有多種工作方式，I2C，SPI，并口模式等，在這里選擇I2C工作模式來(lái)配置OS8104的內部寄存器。
OS8104 I2S支持多種數據源格式，如Philips，Sony，Matsushita等。由于WM9713L支持I2S的PCM數據格式，通過(guò)對比兩者的時(shí)序波形圖，選擇Philips或MatslJshita，WM9713L工作在DSP模式。為了接收整個(gè)MOST系統的I2S數據，還需要配置OS8104寄存器來(lái)設定I2S的采樣頻率。這里采用44．1 kHz采樣頻率。MOST的數據傳送使用512 b的幀，以及16個(gè)幀的塊。每個(gè)幀內除了前導碼和其他內部管理位以外，還包含有同步、異步和控制數據。MOST網(wǎng)絡(luò )接口設備的源數據口配置為I2S串行方式，最大的同步數據傳輸率為：
3 軟件界面開(kāi)發(fā)
采用WINCE 5．0嵌入式操作系統，其特點(diǎn)是性能穩定。EVC(Embedded Visual C++，是Windows CE下軟件開(kāi)發(fā)工具之一)開(kāi)發(fā)圖形界面，其特點(diǎn)是界面美觀(guān)。EVC開(kāi)發(fā)環(huán)境和Visual C++相似，基于VisualC++的開(kāi)發(fā)人員比較容易熟悉并掌握EVC進(jìn)行嵌入式應用界面開(kāi)發(fā)。有較多的電子地圖支持WINCE操作系統，如凱立德、道道通等。
WINCE移植需裁剪，先安裝WINCE 5．0 AUl200BSP驅動(dòng)包再裁減，同時(shí)更改部分底層驅動(dòng)程序�？梢酝ㄟ^(guò)電腦RS 232串口輸入按鍵來(lái)控制系統啟動(dòng)過(guò)程，其程序流程圖如圖3所示。
4 測試結果及性能分析
AUl200功耗在400 MHz主頻時(shí)低于400 mW，本系統AUl200內核在播放MP4或導航時(shí)工作在396 MHz主頻，DDR工作在198 MHz，整機功耗小于
4 W(菜單操作，不含喇叭)。在播放MP3時(shí)通過(guò)降低系統和DDR頻率，關(guān)閉GPS模塊，使MOST處于零功耗狀態(tài)模式等方式來(lái)降低功耗，經(jīng)測試可使功耗降低1．5 W播放1 kHz采樣率為44．1 kHz的正弦波，信噪比為85 dB，有比較好的音質(zhì)效果。
5 結語(yǔ)
該多媒體播放器，以低功耗、高性能、多用途為主要目標，選擇AUl200為主芯片，盡量?jì)?yōu)化外部電路，降低功耗，增加使用壽命，提高用戶(hù)體驗。
該設計的新穎之處：將MOST網(wǎng)絡(luò )與多媒體GPS導航相結合，實(shí)現了MOST音頻和節點(diǎn)流媒體音頻的切換；采用WINCE操作系統，界面美觀(guān)。 |
