采用400MHz主频的Au1200核DDR内存实现多媒体导航系统的设计方案

采用400MHz主频的Au1200核DDR内存实现多媒体导航系统的设计方案引言多媒体导航系统集成了现今深受欢迎的PMP和GPS的双重功能，可以提供音视频播放、GPS智能路径指引、\t"/data/2020-07-27/_blank"电子文档浏览、图片浏览等一系列服务。在多媒体播放方面，支持MPEG1、MPEG2、MPEG4、WMAV9等主流格式媒体。当前，多媒体导航系统的研究热点之一为：从传统的车载使用向便携式方向发展，即实现多媒体导航系统的车载功能和便携式应用的完美结合，随时随地给消费者真正的现代科技成果享受。这也是本设计方案的特点之一。总体方案设计专门为便携式播放器设计的低功耗、高性能微处理器AlchemyAu1200，采用了MIPS架构，具有显著优点：功耗极低：《400mW@400MHz；支持多种主流媒体格式；DVD视频质量（720×480），可扩展到1024×768；集成多媒体加速引擎MAE，保证视频播放质量，简化编程并减少组件；支持DDR1和DDR2内存，支持NANDFlash启动；USB2.0高速数据传输，既可作为主设备，又可作为从设备使用；AES-128加密／解密保证安全；可编程串行控制器支持IIS、AC97、SPI、SMBus；支持WindowsCE5.0和Linux2.6操作系统。经过对该芯片认真研究，在搜集并分析了大量相关资料的基础上，设计出了基于Au1200的多媒体导航系统方案，其系统架构如图1所示。系统内存选用美光的DDR266SDRAM，型号为MT46V32M16TG，采用2片并联的形式，总容量128MB，数据位宽为32位，内存带宽为1066MB／s，与Au1200的内存控制器直接相连。启动ROM为NOR型Flash\t"/data/2020-07-27/_blank"存储器，型号为S29GL256N，容量为32MB，16位的数据位宽，由于Au1200只有15根地址总线，故需要一片锁存器74LVC16374，并配合ALE信号来锁存地址，以完成S29GL256N与Au1200的连接。主存储器配置方面，考虑到价格因素，兼顾数据读取速度，采用Hitachi公司的HTC426020G7CE10，存储容量20GB。另外，可以通过SD卡座以及USB口存储数据，便于随身携带。声卡芯片选用Wolfson公司的音频+触摸屏编译码器WM9712，不仅能处理声音，还带有触摸屏控制器，接口采用AC‘97标准。声卡芯片输出音频信号至耳机，喇叭以及射频发送模块选用ROHM公司的无线音频传输芯片BH1417FV。其中，射频发送模块输出音频至汽车音响系统，可以大大改善音响效果。两个USB接口分别配置成HOST和DEVICE模式，使得该系统既可以作为主机连接USB设备，又可以作为从设备连接到其他主机的USB口。按键部分的设计，每个常开式按键的一端通过上拉电阻连接3.3V电源，另一端接至Au1200的GPIO口，由软件检测按键动作并执行相应的操作。LCD触摸屏采用TOPSUN公司的TS40WD2B-02，4.0英寸，分辨率为480×272，工作电压为3.3V，接口类型为数字24位RGB，通过软\t"/data/2020-07-27/_blank"排线与Au1200的LCD控制接口连接。GPS模块设计作为车载、便携两用产品，在满足性能的前提下，模块的体积必须要小。LEVAVE公司的GPS模块GPS-R37定位

在10m以内，灵敏度高达-159dbm，而体积只有18×18mm，符合本方案设计要求。其与Au1200的连接方式如图2所示。其中，GPS模块与Au1200微处理器之间的数据通信通过Au1200的串口进行。供电方式方面，GPS模块通过低压差线性稳压器MCP1726与电源连接，并由Au1200控制通断。这样，保证GPS模块工作时可以获得稳定的大电流，而在关断状态下则可以减少功耗。由于GPS模块与Au1200间通过Au1200的串口进行数据通信，所以，软件部分由主处理器的串口读取GPS数据，采用GPS+地图匹配的组合方法进行GPS定位，再进行进一步的路径规划等操作，其流程如图3所示。电源设计考虑到车载、便携两用功能，本系统采用的供电方式为：有外部电源或车载过程中，通过电压\t"/data/2020-07-27/_blank"适配器给系统供电；随身携带时由系统自带的一块锂电池供电，实现方案如图4所示。SC805为微型大电流锂离子电池充电器，可以对电池快速高

地充电，并提供过充保护。LTC4411为低功耗电源路径控制器，当输入端电压大于输出端电压时，器件导通，反之器件停止工作。可以看出，当连接外部电源时，SC805对电池快速充电至充满为止，而LTC4411截止，系统由外部电源直接供电；当无外部电源连接时，SC805不工作，LTC4411导通，系统由锂离子电池供电。另外，为降低系统功耗，便于外出携带，在系统电源配置上：将Au1200的内核供电电压1.2V与外部I／O口供电电压2.5V、3.3V进行隔离。其中，1.2V由高效降压控制器转换得到，2.5V、3.3V分别由用SC192构成的高效率降压型DC／DC芯片转换得到。方案总结如上设计的基于Au1200的多媒体导航系统，采用400MHz主频的Au1200，配合DDR内存，大大提高了数据处理能力；高效动态电源管理技术显著延长了音视