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采用AudioDJ技術的音頻播放芯片OZ168及其應用設計

時間:2023-02-21 00:12:17 電子通信論文 我要投稿
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采用AudioDJ技術的音頻播放芯片OZ168及其應用設計

  摘要:CD/DVDROM目前已成為便攜式電腦的標準設備,OZ168芯片采用AudioDJTM技術,可保證在電腦不開機的情況下欣賞CD音樂,從而將便攜式電腦轉(zhuǎn)變成隨身攜帶的CD機,這一方案可大大降低電腦電池消耗,最大限度地延長工作時間。文中介紹了OZ168的主要特點、結構功能,給出了其應用電路。
  關鍵詞:AudioDJTM技術;CD播放;便攜式電腦
  
  1引言
  
 �。希冢保叮甘牵希玻停桑茫遥瞎旧a(chǎn)的專用便攜式電腦音頻播放芯片。目前,便攜式電腦幾乎都將CD/DVDROM作為標準配置,正常情況下,在便攜式電腦上播放CD音樂都需要先將系統(tǒng)開機,用Window-sTMMediaPlayer或其它媒體播放軟件來播放。為了簡單的功能去開啟系統(tǒng),而消耗大量的電池電力,這無疑會為正常的移動辦公帶來電池電力不足的壓力。AudjoDJTM技術能使便攜式電腦用戶在隨時欣賞CD音樂的美妙的同時,無需顧慮電池的容量限制,OZ168器件的專用隔電措施可保證只提供CD/DVDROM等少部分系統(tǒng)工作電源而將電腦其它部分關閉,從而大大降低電腦的電池消耗,最大限度地延長電池工作時間。圖1是OZ168的工作系統(tǒng)框圖,它的主要功能和特點如下:
  
  ●具有三種工作模式:CD播放模式、直接播放模式、直通信道模式;
  
  ●具有三種電源管理方案:自動省電工作模式、休眠模式、待機模式;
  
  ●支持2位CD音軌數(shù)碼顯示,可用LCD顯示STOP,Play?Pause?Search等狀態(tài);
  
  ●在CD播放模式時,可通過ATAPI協(xié)議來控制CD/DVDROM的各種工作狀態(tài);
  
  ●支持CD/DVDROMDMA功能,從而使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾矢欤?br />  
  ●AudjoDJTM技術可保證系統(tǒng)的最小軟件支持;
  
  ●具有CD高品質(zhì)音響效果。
  
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  OZ168有CD播放(CDPlayerMode),直接播放(DirectMode)和直通信道(PASSThroughMod)三種工作模式。而且芯片會根據(jù)計算機不同的工作狀態(tài)自動進入相應的工作模式。
  
 �。玻保茫牟シ拍J�
  
  當系統(tǒng)在CD播放模式時,整個系統(tǒng)只有CDROM和音頻放大器兩大部分需要電源,系統(tǒng)其它部分被關閉,此時CDROM左右聲道音頻信號直接傳送至音頻放大器,從而保證了在不開機狀況下播放CD。在CDPlayer模式下,OZ168可通過ATAPI協(xié)議直接控制CD/DVDROM的狀態(tài)以及播放CDTrack的音軌。OZ168音樂播放鍵功能如下:
  
  (1)通過Player、Pause、NEXTTPK、PREVTRK、STOPEJECT等操作,可使用戶選擇自己喜歡的音樂。
  
  (2)通過ATAPI接口,可在CDPlayer工作模式下,直接通過ATAPI命令控制CDROM的工作狀態(tài)。ATAPI既能提供表1所列的控制命令,也可自定義一些控制命令。ATAPI設備?如CD/DVDROM?支持OZ168工作中的所有ATA專用協(xié)議和控制指令。圖2是CD播放模式的工作狀態(tài)圖。
  
  表1ATAPI指令控制表
  
  命令控制操作碼Modesense5AhPause/resume4BhPlayaudioMSF47hSTOP1BhReadTOC43hRequestsense03hReadsubchannel42hTestunitready00hUnlock1Eh
  2.2直接播放模式
  
  直接播放模式時,系統(tǒng)實際已進入開機狀態(tài),此時用戶依然可以用各種功能鍵控制CD播放。當功能鍵PLAYPAUSE、NEXTTRK、PREVTRK或STOP_EECT被按下時,OZ168會發(fā)出中斷INT信號,以改變中斷狀態(tài)寄存器?07h?的第8個字節(jié)。當OZ168有INT信號發(fā)出時,SMBUSHost會讀取功能鍵寄存器?01h?以確定是哪一個鍵被按下時,此后,命令控制寄存器?03h?的Bit?ACK?字節(jié)將被重置,預定的AudioDJTM驅(qū)動程序和CDROM驅(qū)動程序?qū)⒅苯訉Γ茫模模郑模遥希桶l(fā)出相應的控制命令以控制CD/DVDROM的動作。當OZ168控制命令結束時,OZ168將自動清除功能鍵寄存器和ACK字節(jié)的值。
  
 �。玻持蓖ㄐ诺滥J�
  
  在PASSThrough工作模式,OZ168在OS和所有系統(tǒng)設備之間被當作透明的部分,即設備和OS都“看”不到OZ168的存在,此時,OZ168只傳送系統(tǒng)與CDROM之間所有下達和反饋的命令,而OZ168不對這些指令和數(shù)據(jù)作任何變動,所有系統(tǒng)IDE總線信號直通至CDROMIDE總線。此時,OZ168僅被用作系統(tǒng)與CDROM之間進行數(shù)據(jù)/命令傳輸?shù)男诺�。3�?nèi)部結構
  
  OZ168的內(nèi)部結構圖如圖3所示,下面對其主要組成模塊作一介紹。
  
  3.1狀態(tài)控制器模塊
  
 �。希冢保叮傅娜N工作狀態(tài)主要通過狀態(tài)控制器來選擇,狀態(tài)控制器通過檢測PAVEN、PCSYSTE-MOFF()和DirectModeregister()的輸入信號來確定進入那種工作模式。當PAV_EN為1且PCSYSTE-MOFF為1時?OZ168將發(fā)出PWRCTRL信號以開啟CDROM和音頻放大器的電源,并配合功能鍵控制器通過ATAPI協(xié)議直接控制CDROM的工作狀態(tài),此時OZ168進入CDPlayer模式。狀態(tài)控制器模塊的輸入邏輯信號與相關的狀態(tài)如表2所列。
  
  表2狀態(tài)控制器與工作模式狀態(tài)表
  
  工作模式PAV-EN信號狀態(tài)PCSYSTEM-OFF信號狀態(tài)DirectMode信號狀態(tài)CDPlayer11xDirectModex01PassThroughx00PowerOff01x
  3.2功能鍵控制模塊
  
  在CDPlayer模式和Direct模式,當有功能鍵信號輸入控制模塊時,功能鍵控制器將重新填寫內(nèi)部寄存器,并將改動的寄存器信息傳送至狀態(tài)控制器模塊。狀態(tài)控制器接收并保存這些設置,同時將其轉(zhuǎn)換成ATAPI協(xié)議控制指令,以直接控制CD/DVDROM做出各種功能選擇。
  
  3.3LCD狀態(tài)顯示模塊
  
 �。希冢保叮覆捎茫茫希停埃茫希停奔埃蹋茫�?12……1?信號驅(qū)動LCD2位7段數(shù)碼管,從而顯示當前音軌數(shù)及STOP、PLAY、PAUSE和Fastsearch等狀態(tài)。COM0、COM1為LCD面板顯示模塊的第12組64Hz時鐘驅(qū)動信號。利用LCD?12……1?12位顯示數(shù)據(jù)信號,并配合COM0、COM1時鐘信號可驅(qū)動3位7段數(shù)碼管。圖4所示是COM0、COM1的時鐘驅(qū)動信號波形。
  
 �。丛O計實例
  
 �。希冢保叮鸽妷悍秶鸀椋埃常帧叮埃郑漭斎腚妷簯冢埃场埃常种g,正常工作溫度范圍為0~70℃。圖5是OZ168的一個應用實例,它的功能鍵輸入信號PREVTRK、NEXTTRK、PLAYPAUSE、STOPEJECT等需接100pF的濾波電容,以防止由噪聲干擾引起的誤動作,PWRCTL信號接47kΩ下拉電阻可保證在RESET上升沿時PWRCTL為0,從而開啟電源管理控制,PAVMODE/IDSEL引腳也應接下拉4.7kΩ電阻,選擇SMBUSaddressID為34h可以保證OZ168的輸入電源穩(wěn)定,Vcc端需接1個10μF的鉭電容和1個0.1μF陶瓷電容做電源耦合電路。
  
  圖5
  
 �。到Y束語
  
  本文設計的OZ168音頻播放電路可作為參考設計電路使用,設計中未使用GPIO[1∶0]/VOL_UP/VOL_UP信號外接數(shù)字電位器的方式來實現(xiàn)數(shù)字音量調(diào)節(jié)功能,由于采用了高級電源管理技術,OZ168的電量消耗很低,其高兼容性的ATAPI接口規(guī)范可應用于各種品牌的CD/DVDROM?而對于OEM廠商來說,也可以根據(jù)不同需求更改CD/DVDROM配置,但并不影響PC兼容性,從而為系統(tǒng)配置帶來了極大方便。同時也為用戶提供了更大的升級空間。
  
  
  
  
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  關鍵詞:AudioDJTM技術;CD播放;便攜式電腦
  
  1引言
  
 �。希冢保叮甘牵希玻停桑茫遥瞎旧a(chǎn)的專用便攜式電腦音頻播放芯片。目前,便攜式電腦幾乎都將CD/DVDROM作為標準配置,正常情況下,在便攜式電腦上播放CD音樂都需要先將系統(tǒng)開機,用Window-sTMMediaPlayer或其它媒體播放軟件來播放。為了簡單的功能去開啟系統(tǒng),而消耗大量的電池電力,這無疑會為正常的移動辦公帶來電池電力不足的壓力。AudjoDJTM技術能使便攜式電腦用戶在隨時欣賞CD音樂的美妙的同時,無需顧慮電池的容量限制,OZ168器件的專用隔電措施可保證只提供CD/DVDROM等少部分系統(tǒng)工作電源而將電腦其它部分關閉,從而大大降低電腦的電池消耗,最大限度地延長電池工作時間。圖1是OZ168的工作系統(tǒng)框圖,它的主要功能和特點如下:
  
  ●具有三種工作模式:CD播放模式、直接播放模式、直通信道模式;
  
  ●具有三種電源管理方案:自動省電工作模式、休眠模式、待機模式;
  
  ●支持2位CD音軌數(shù)碼顯示,可用LCD顯示STOP,Play?Pause?Search等狀態(tài);
  
  ●在CD播放模式時,可通過ATAPI協(xié)議來控制CD/DVDROM的各種工作狀態(tài);
  
  ●支持CD/DVDROMDMA功能,從而使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾矢欤?br />  
  ●AudjoDJTM技術可保證系統(tǒng)的最小軟件支持;
  
  ●具有CD高品質(zhì)音響效果。
  
 �。补ぷ髂J�
  
  OZ168有CD播放(CDPlayerMode),直接播放(DirectMode)和直通信道(PASSThroughMod)三種工作模式。而且芯片會根據(jù)計算機不同的工作狀態(tài)自動進入相應的工作模式。
  
 �。玻保茫牟シ拍J�
  
  當系統(tǒng)在CD播放模式時,整個系統(tǒng)只有CDROM和音頻放大器兩大部分需要電源,系統(tǒng)其它部分被關閉,此時CDROM左右聲道音頻信號直接傳送至音頻放大器,從而保證了在不開機狀況下播放CD。在CDPlayer模式下,OZ168可通過ATAPI協(xié)議直接控制CD/DVDROM的狀態(tài)以及播放CDTrack的音軌。OZ168音樂播放鍵功能如下:
  
  (1)通過Player、Pause、NEXTTPK、PREVTRK、STOPEJECT等操作,可使用戶選擇自己喜歡的音樂。
  
  (2)通過ATAPI接口,可在CDPlayer工作模式下,直接通過ATAPI命令控制CDROM的工作狀態(tài)。ATAPI既能提供表1所列的控制命令,也可自定義一些控制命令。ATAPI設備?如CD/DVDROM?支持OZ168工作中的所有ATA專用協(xié)議和控制指令。圖2是CD播放模式的工作狀態(tài)圖。
  
  表1ATAPI指令控制表
  
  命令控制操作碼Modesense5AhPause/resume4BhPlayaudioMSF47hSTOP1BhReadTOC43hRequestsense03hReadsubchannel42hTestunitready00hUnlock1Eh
  2.2直接播放模式
  
  直接播放模式時,系統(tǒng)實際已進入開機狀態(tài),此時用戶依然可以用各種功能鍵控制CD播放。當功能鍵PLAYPAUSE、NEXTTRK、PREVTRK或STOP_EECT被按下時,OZ168會發(fā)出中斷INT信號,以改變中斷狀態(tài)寄存器?07h?的第8個字節(jié)。當OZ168有INT信號發(fā)出時,SMBUSHost會讀取功能鍵寄存器?01h?以確定是哪一個鍵被按下時,此后,命令控制寄存器?03h?的Bit?ACK?字節(jié)將被重置,預定的AudioDJTM驅(qū)動程序和CDROM驅(qū)動程序?qū)⒅苯訉Γ茫模模郑模遥希桶l(fā)出相應的控制命令以控制CD/DVDROM的動作。當OZ168控制命令結束時,OZ168將自動清除功能鍵寄存器和ACK字節(jié)的值。
  
 �。玻持蓖ㄐ诺滥J�
  
  在PASSThrough工作模式,OZ168在OS和所有系統(tǒng)設備之間被當作透明的部分,即設備和OS都“看”不到OZ168的存在,此時,OZ168只傳送系統(tǒng)與CDROM之間所有下達和反饋的命令,而OZ168不對這些指令和數(shù)據(jù)作任何變動,所有系統(tǒng)IDE總線信號直通至CDROMIDE總線。此時,OZ168僅被用作系統(tǒng)與CDROM之間進行數(shù)據(jù)/命令傳輸?shù)男诺�。3�?nèi)部結構
  
  OZ168的內(nèi)部結構圖如圖3所示,下面對其主要組成模塊作一介紹。
  
  3.1狀態(tài)控制器模塊
  
 �。希冢保叮傅娜N工作狀態(tài)主要通過狀態(tài)控制器來選擇,狀態(tài)控制器通過檢測PAVEN、PCSYSTE-MOFF()和DirectModeregister()的輸入信號來確定進入那種工作模式。當PAV_EN為1且PCSYSTE-MOFF為1時?OZ168將發(fā)出PWRCTRL信號以開啟CDROM和音頻放大器的電源,并配合功能鍵控制器通過ATAPI協(xié)議直接控制CDROM的工作狀態(tài),此時OZ168進入CDPlayer模式。狀態(tài)控制器模塊的輸入邏輯信號與相關的狀態(tài)如表2所列。
  
  表2狀態(tài)控制器與工作模式狀態(tài)表
  
  工作模式PAV-EN信號狀態(tài)PCSYSTEM-OFF信號狀態(tài)DirectMode信號狀態(tài)CDPlayer11xDirectModex01PassThroughx00PowerOff01x
  3.2功能鍵控制模塊
  
  在CDPlayer模式和Direct模式,當有功能鍵信號輸入控制模塊時,功能鍵控制器將重新填寫內(nèi)部寄存器,并將改動的寄存器信息傳送至狀態(tài)控制器模塊。狀態(tài)控制器接收并保存這些設置,同時將其轉(zhuǎn)換成ATAPI協(xié)議控制指令,以直接控制CD/DVDROM做出各種功能選擇。
  
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 �。希冢保叮覆捎茫茫希停埃茫希停奔埃蹋茫�?12……1?信號驅(qū)動LCD2位7段數(shù)碼管,從而顯示當前音軌數(shù)及STOP、PLAY、PAUSE和Fastsearch等狀態(tài)。COM0、COM1為LCD面板顯示模塊的第12組64Hz時鐘驅(qū)動信號。利用LCD?12……1?12位顯示數(shù)據(jù)信號,并配合COM0、COM1時鐘信號可驅(qū)動3位7段數(shù)碼管。圖4所示是COM0、COM1的時鐘驅(qū)動信號波形。
  
 �。丛O計實例
  
 �。希冢保叮鸽妷悍秶鸀椋埃常帧叮埃郑漭斎腚妷簯冢埃场埃常种g,正常工作溫度范圍為0~70℃。圖5是OZ168的一個應用實例,它的功能鍵輸入信號PREVTRK、NEXTTRK、PLAYPAUSE、STOPEJECT等需接100pF的濾波電容,以防止由噪聲干擾引起的誤動作,PWRCTL信號接47kΩ下拉電阻可保證在RESET上升沿時PWRCTL為0,從而開啟電源管理控制,PAVMODE/IDSEL引腳也應接下拉4.7kΩ電阻,選擇SMBUSaddressID為34h可以保證OZ168的輸入電源穩(wěn)定,Vcc端需接1個10μF的鉭電容和1個0.1μF陶瓷電容做電源耦合電路。
  
  圖5
  
 �。到Y束語
  
  本文設計的OZ168音頻播放電路可作為參考設計電路使用,設計中未使用GPIO[1∶0]/VOL_UP/VOL_UP信號外接數(shù)字電位器的方式來實現(xiàn)數(shù)字音量調(diào)節(jié)功能,由于采用了高級電源管理技術,OZ168的電量消耗很低,其高兼容性的ATAPI接口規(guī)范可應用于各種品牌的CD/DVDROM?而對于OEM廠商來說,也可以根據(jù)不同需求更改CD/DVDROM配置,但并不影響PC兼容性,從而為系統(tǒng)配置帶來了極大方便。同時也為用戶提供了更大的升級空間。