采用AudioDJ技術(shù)的音頻播放芯片OZ168及其應用設計

關(guān)鍵詞：AudioDJTM技術(shù)；CD播放；便攜式電腦

１　引言

ＯＺ１６８是Ｏ２ ＭＩＣＲＯ公司生產(chǎn)的專(zhuān)用便攜式電腦音頻播放芯片。目前，便攜式電腦幾乎都將ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ作為標準配置，正常情況下，在便攜式電腦上播放ＣＤ音樂(lè )都需要先將系統開(kāi)機，用Ｗｉｎｄｏｗ-ｓＴＭＭｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ或其它媒體播放軟件來(lái)播放。為了簡(jiǎn)單的功能去開(kāi)啟系統，而消耗大量的電池電力，這無(wú)疑會(huì )為正常的移動(dòng)辦公帶來(lái)電池電力不足的壓力。ＡｕｄｊｏＤＪＴＭ技術(shù)能使便攜式電腦用戶(hù)在隨時(shí)欣賞ＣＤ音樂(lè )的美妙的同時(shí)，無(wú)需顧慮電池的容量限制，ＯＺ１６８器件的專(zhuān)用隔電措施可保證只提供ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ等少部分系統工作電源而將電腦其它部分關(guān)閉，從而大大降低電腦的電池消耗，最大限度地延長(cháng)電池工作時(shí)間。圖１是ＯＺ１６８的工作系統框圖，它的主要功能和特點(diǎn)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(dòng)省電工作模式、休眠模式、待機模式；

●支持２位ＣＤ音軌數碼顯示，可用ＬＣＤ顯示ＳＴＯＰ，Ｐｌａｙ?Ｐａｕｓｅ?Ｓｅａｒｃｈ等狀態(tài)；

●在ＣＤ播放模式時(shí)，可通過(guò)ＡＴＡＰＩ協(xié)議來(lái)控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的各種工作狀態(tài)；

●支持ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ ＤＭＡ功能，從而使數據傳輸的速率更快；

●ＡｕｄｊｏＤＪＴＭ技術(shù)可保證系統的最小軟件支持；

●具有ＣＤ高品質(zhì)音響效果。

２　工作模式

ＯＺ１６８有ＣＤ播放(ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ Ｍｏｄｅ)，直接播放(Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ)和直通信道(ＰＡＳＳ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｍｏｄ)三種工作模式。而且芯片會(huì )根據計算機不同的工作狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入相應的工作模式。

２．１ ＣＤ播放模式

當系統在ＣＤ播放模式時(shí)，整個(gè)系統只有ＣＤ ＲＯＭ和音頻放大器兩大部分需要電源，系統其它部分被關(guān)閉，此時(shí)ＣＤ ＲＯＭ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(kāi)機狀況下播放ＣＤ。在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式下，ＯＺ１６８可通過(guò)ＡＴＡＰＩ協(xié)議直接控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的狀態(tài)以及播放ＣＤ Ｔｒａｃｋ的音軌。ＯＺ１６８音樂(lè )播放鍵功能如下：

(１)通過(guò)Ｐｌａｙｅｒ、Ｐａｕｓｅ、ＮＥＸＴ ＴＰＫ、ＰＲＥＶ ＴＲＫ、ＳＴＯＰ ＥＪ ＥＣＴ等操作，可使用戶(hù)選擇自己喜歡的音樂(lè )。

(２)通過(guò)ＡＴＡＰＩ接口，可在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ工作模式下，直接通過(guò)ＡＴＡＰＩ命令控制ＣＤ ＲＯＭ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／ＤＶＤ ＲＯＭ?支持ＯＺ１６８工作中的所有ＡＴＡ專(zhuān)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1 ATAPI指令控制表

２．２ 直接播放模式

直接播放模式時(shí)，系統實(shí)際已進(jìn)入開(kāi)機狀態(tài)，此時(shí)用戶(hù)依然可以用各種功能鍵控制ＣＤ播放。當功能鍵ＰＬＡＹ ＰＡＵＳＥ、ＮＥＸＴ ＴＲＫ、ＰＲＥＶ ＴＲＫ或ＳＴＯＰ＿ＥＥＣＴ被按下時(shí)，ＯＺ１６８會(huì )發(fā)出中斷ＩＮＴ信號，以改變中斷狀態(tài)寄存器?０７ｈ?的第８個(gè)字節。當ＯＺ１６８有ＩＮＴ信號發(fā)出時(shí)，ＳＭＢＵＳ Ｈｏｓｔ會(huì )讀取功能鍵寄存器?０１ｈ?以確定是哪一個(gè)鍵被按下時(shí)，此后，命令控制寄存器?０３ｈ?的Ｂｉｔ?ＡＣＫ?字節將被重置，預定的ＡｕｄｉｏＤＪＴＭ驅動(dòng)程序和ＣＤ ＲＯＭ驅動(dòng)程序將直接對ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ發(fā)出相應的控制命令以控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的動(dòng)作。當ＯＺ１６８控制命令結束時(shí)，ＯＺ１６８將自動(dòng)清除功能鍵寄存器和ＡＣＫ字節的值。

２．３ 直通信道模式

在ＰＡＳＳ Ｔｈｒｏｕｇｈ工作模式，ＯＺ１６８在ＯＳ和所有系統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(shí)，ＯＺ１６８只傳送系統與ＣＤ ＲＯＭ之間所有下達和反饋的命令，而ＯＺ１６８不對這些指令和數據作任何變動(dòng)，所有系統ＩＤＥ總線(xiàn)信號直通至ＣＤ ＲＯＭ ＩＤＥ總線(xiàn)。此時(shí)，ＯＺ１６８僅被用作系統與ＣＤ ＲＯＭ之間進(jìn)行數據／命令傳輸的信道。３ 內部結構

ＯＺ１６８的內部結構圖如圖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

ＯＺ１６８的三種工作狀態(tài)主要通過(guò)狀態(tài)控制器來(lái)選擇，狀態(tài)控制器通過(guò)檢測ＰＡＶ ＥＮ、ＰＣ ＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ()和Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ ｒｅｇｉｓｔｅｒ()的輸入信號來(lái)確定進(jìn)入那種工作模式。當ＰＡＶ＿ＥＮ為１且ＰＣ ＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ為１時(shí)?ＯＺ１６８將發(fā)出ＰＷＲ ＣＴＲＬ信號以開(kāi)啟ＣＤ ＲＯＭ和音頻放大器的電源，并配合功能鍵控制器通過(guò)ＡＴＡＰＩ協(xié)議直接控制ＣＤ ＲＯＭ的工作狀態(tài)，此時(shí)ＯＺ１６８進(jìn)入ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式。狀態(tài)控制器模塊的輸入邏輯信號與相關(guān)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

３．２ 功能鍵控制模塊

在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式和Ｄｉｒｅｃｔ模式，當有功能鍵信號輸入控制模塊時(shí)，功能鍵控制器將重新填寫(xiě)內部寄存器，并將改動(dòng)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(shí)將其轉換成ＡＴＡＰＩ協(xié)議控制指令，以直接控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ做出各種功能選擇。

３．３ ＬＣＤ狀態(tài)顯示模塊

ＯＺ１６８采用ＣＯＭ０，ＣＯＭ１及ＬＣＤ?１２……１?信號驅動(dòng)ＬＣＤ ２位７段數碼管，從而顯示當前音軌數及ＳＴＯＰ、ＰＬＡＹ、ＰＡＵＳＥ和Ｆａｓｔ ｓｅａｒｃｈ等狀態(tài)。ＣＯＭ０、ＣＯＭ１為ＬＣＤ面板顯示模塊的第１２組６４Ｈｚ時(shí)鐘驅動(dòng)信號。利用ＬＣＤ?１２……１?１２位顯示數據信號，并配合ＣＯＭ０、ＣＯＭ１時(shí)鐘信號可驅動(dòng)３位７段數碼管。圖４所示是ＣＯＭ０、ＣＯＭ１的時(shí)鐘驅動(dòng)信號波形。

４ 設計實(shí)例

ＯＺ１６８電壓范圍為－０．３Ｖ ～＋６．０Ｖ，其輸入電壓應在－０．３～＋０．３Ｖ之間，正常工作溫度范圍為０～７０℃。圖５是ＯＺ１６８的一個(gè)應用實(shí)例，它的功能鍵輸入信號ＰＲＥＶ ＴＲＫ、ＮＥＸＴ ＴＲＫ、ＰＬＡＹ ＰＡＵＳＥ、ＳＴＯＰ ＥＪＥＣＴ等需接１００ｐＦ的濾波電容，以防止由噪聲干擾引起的誤動(dòng)作，ＰＷＲ ＣＴＬ信號接４７ｋΩ下拉電阻可保證在ＲＥＳＥＴ上升沿時(shí)ＰＷＲ ＣＴＬ為０，從而開(kāi)啟電源管理控制，ＰＡＶＭＯＤＥ／ＩＤＳＥＬ引腳也應接下拉４．７ｋΩ電阻，選擇ＳＭ ＢＵＳ ａｄｄｒｅｓｓ ＩＤ為３４ｈ可以保證ＯＺ１６８的輸入電源穩定，Ｖｃｃ端需接１個(gè)１０μＦ的鉭電容和１個(gè)０．１μＦ陶瓷電容做電源耦合電路。

圖5

５　結束語(yǔ)

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信號外接數字電位器的方式來(lái)實(shí)現數字音量調節功能，由于采用了高級電源管理技術(shù)，ＯＺ１６８的電量消耗很低，其高兼容性的ＡＴＡＰＩ接口規范可應用于各種品牌的ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ?而對于ＯＥＭ廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，也可以根據不同需求更改ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ配置，但并不影響ＰＣ兼容性，從而為系統配置帶來(lái)了極大方便。同時(shí)也為用戶(hù)提供了更大的升級空間。