USB3.0 主機控制器uPD720200在嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)上的應用
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摘要：近年來(lái)隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )接入方式越來(lái)越發(fā)達，數字媒體的日益普及，很多家庭都擁有了各種各樣的媒體播放和存儲設備。為了管理日益龐大的媒體文件，市場(chǎng)上出現了一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)共享媒體文件的媒體網(wǎng)關(guān)。為了傳輸那些體積巨大的媒體文件到這個(gè)設備中，USB3.0接口是一個(gè)非常好的選擇。本文主要介紹瑞薩電子的USB3.0主機控制器Upd720200在這類(lèi)設備中的應用.
一：嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)的系統架構
嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)通俗的來(lái)說(shuō)就是一臺嵌入式的計算機，其架構和我們平常了解的個(gè)人電腦的架構基本類(lèi)似，只是在普通個(gè)人電腦的基礎上簡(jiǎn)化了相關(guān)的輸入輸出設備，以降低整個(gè)系統的成本。大多數嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)的系統框圖如下：
從框圖我們可以看出來(lái)，嵌入式CPU是整個(gè)系統的核心，嵌入式CPU本身帶有各種各樣的外部I/O接口。就上面的框圖而言，SDRAM為系統軟件的運行提供動(dòng)態(tài)存儲器空間、FLASH用來(lái)存儲系統的固件代碼、SATA和USB2.0接口用來(lái)連接外部存儲裝置、PCI Express接口用來(lái)給系統擴展其他的功能卡、以太網(wǎng)接口為系統提供網(wǎng)絡(luò )連接功能。 通常來(lái)講，嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)運行Linux操作系統，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)訪(fǎng)問(wèn)和控制整個(gè)系統。
二： USB3.0主機控制器Upd720200在嵌入式媒體中心中的應用
隨著(zhù)數字媒體的日益普及，高清視頻、數碼照片的容量動(dòng)輒幾個(gè)GB，而大容量閃存、MP4及“海量”移動(dòng)硬盤(pán)等USB設備的不斷增加，使我們隨時(shí)需要傳輸幾GB甚至幾十GB的大文件到我們的媒體中心去，如果使用原來(lái)的USB2.0接口，傳輸這些文件往往要等待幾分鐘甚至幾十分鐘。這樣給用戶(hù)的體驗就非常的不好。為此我們需要引入新一代的USB3.0接口，使用這種接口，不僅能使我們系統能在幾十秒甚至幾秒就能完成GB級的數據傳輸而且還能和已有的USB設備保持兼容。
USB3.0又稱(chēng)為SuperSpeed USB。USB3.0包含了USB2.0的所有特性，且USB3.0大幅提升了傳輸速度，其最大傳輸帶寬高達5.0Gbps，即625MB/s。USB 3.0采用對偶單純形四線(xiàn)制差分信號線(xiàn)，支持雙向并發(fā)數據流傳輸。USB3.0和USB2.0特性對比列表如下：
特性 | USB3.0 | USB2.O |
Logo |
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USB接口以及電纜示意 |
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數據速率 | 超高速（最大5.0Gbps） 全速(最大12 Mbps) | 高速（最大480Mbps） 全速(最大12 Mbps) |
傳輸線(xiàn)數量 | 兩對超高速的傳輸線(xiàn)路 一對線(xiàn)路可以傳送高速/全速/低速三種速度 | 一對 一對線(xiàn)路可以傳送高速/全速/低速三種速度 |
數據接口 | 全雙工雙向數據傳輸 | 半雙工，只能提供單向數據流傳輸 |
傳輸協(xié)議 | 主機主導傳輸，設備可以異步請求服務(wù)，數據包直接路由到對應外設 | 主機主導傳輸，數據包為廣播方式在總線(xiàn)上傳輸 |
電源管理 | 多級電源管理方式，支持空閑、睡眠和掛起模式（狀態(tài)），支持鏈路、設備和功能層次上的電源管理 | 設備層上的電源管理 |
總線(xiàn)供電 | 在設備未配置的狀態(tài)下比USB2.0增加50%的電量（150mA），在配置狀態(tài)下能夠提供900mA的電量（比USB2.0增加80%） | 最大500mA |
端口狀態(tài) | 端口能硬件監測設備的連接狀態(tài)，并使端口進(jìn)入SuperSpeed的數據傳輸狀態(tài) | 硬件檢測設備連接狀態(tài)，由系統軟件通過(guò)端口命令使端口進(jìn)入傳輸狀態(tài) |
傳輸方式 | SuperSpeed繼承USB2.0的4種傳輸方式，批量傳輸具備“流式”傳輸的能力 | 4種基本傳輸方式：控制、批量、中斷和同步傳輸 |
瑞薩電子作為USB相關(guān)規格制定團體“
針對嵌入式應用，我們提供Windows和Linux兩種操作系統下的驅動(dòng)程序，大大減小客戶(hù)端驅動(dòng)軟件編寫(xiě)的工作量，便于用戶(hù)能快速的將這個(gè)器件集成到他們的應用中。
三：USB3.0 接口給用戶(hù)帶來(lái)的良好體驗
在家庭中用到的嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)，主要是用來(lái)存儲用戶(hù)高清視頻和照片的。而這些高清視頻的文件體積都非常的巨大，譬如一部90分鐘的1080P的高清電影，其占用的存儲空間可能需要25GB左右，那么使用不同的USB技術(shù)傳輸這些數據需要消耗的時(shí)間我們做了一個(gè)對比，從中我們就可以發(fā)現其中巨大的差距以及USB3.0給用戶(hù)帶來(lái)良好體驗。
綜上所述，在嵌入式的媒體網(wǎng)關(guān)中加入USB3.0主機接口器件Upd720200，當連接USB3.0的設備向其傳輸體積巨大的媒體文件時(shí)，可以給用戶(hù)帶來(lái)非常好的使用體驗。
目前，瑞薩電子中國區授權代理商世強電訊可為USB3.0主控芯片提供現貨供應。世強電訊擁有強大的技術(shù)支持團隊和完善的物流體系，同時(shí)為瑞薩電子的USB產(chǎn)品線(xiàn)配置了專(zhuān)職的銷(xiāo)售和技術(shù)支持人員，可以快速響應客戶(hù)的技術(shù)和物流需求。
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