基于RK3566的無(wú)線(xiàn)投屏系統設計與實(shí)現

0   引言

無(wú)線(xiàn)投屏就是通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸的方式將移動(dòng)設備（如手機、平板、筆記本、電腦）的畫(huà)面“實(shí)時(shí)地”投射到支持此功能的外設大屏幕上，實(shí)現多屏共享。它具有連線(xiàn)少、簡(jiǎn)單易操作、實(shí)時(shí)傳輸、穩定性和多人協(xié)作等特點(diǎn)。

傳統投屏系統通過(guò)HDMI 線(xiàn)或VGA 線(xiàn)將電腦畫(huà)面傳輸到外設大屏上，電源線(xiàn)和信號傳輸線(xiàn)布線(xiàn)復雜且不美觀(guān)，影響會(huì )議體驗；目前主流無(wú)線(xiàn)投屏系統解決了電腦和外設大屏之間的信號傳輸線(xiàn)布線(xiàn)問(wèn)題，但是仍然沒(méi)有解決電源線(xiàn)布線(xiàn)問(wèn)題，本設計采用USB 和HDMI 二合一線(xiàn)纜與外設大屏的USB接口和HDMI接口連接，USB 給系統供電，HDMI 傳輸投屏畫(huà)面，很好的解決了單獨電源線(xiàn)和單獨HDMI 線(xiàn)布線(xiàn)問(wèn)題。無(wú)線(xiàn)投屏系統組網(wǎng)如圖1。

圖1 無(wú)線(xiàn)投屏系統組網(wǎng)

1   硬件設計

無(wú)線(xiàn)投屏系統主控采用瑞芯微RK3566，Wi-Fi 采用瑞昱RTL8821CS。系統使用USB 和HDMI 二合一線(xiàn)纜與外設大屏的USB 接口和HDMI 接口連接；無(wú)線(xiàn)投屏系統通過(guò)HDMI 將移動(dòng)設備（如手機、平板、筆記本、電腦）的畫(huà)面傳輸到外設大屏上；USB 給無(wú)線(xiàn)投屏系統供電。

1.1 RK3566介紹

瑞芯微RK3566 是一款專(zhuān)為消費類(lèi)行業(yè)應用打造的通用型芯片；CPU 采用四核64 位Cortex-A55 處理器，集成G52 圖形處理器，內嵌高性能2D 加速硬件，內置獨立的NPU 支持1 T 算力，接口支持支持HDMI2.0，運行安卓11 和Linux 系統；RK3566 有著(zhù)十分強大的視頻解碼能力，支持多路視頻源同時(shí)解碼；它還支持HDR10，具有良好的色彩、動(dòng)態(tài)范圍；支持圖像后處理，超分辨率，去噪，色彩增強，解交織；支持動(dòng)態(tài)幀率、碼率分辨率調節等功能。

1.2 RTL8821CS介紹

瑞昱RTL8821CS是一款高度集成的Wi-Fi 芯片，具有多用戶(hù)多輸入、多輸出功能，支持無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)SDIO接口控制器，內部集成藍牙4.2 接口控制器，支持1T1R 的WLAN 基帶和射頻集成在一個(gè)芯片中。

1.3 硬件設計

無(wú)線(xiàn)投屏系統硬件電路主要包括主控電路、Wi-Fi電路、電源電路、時(shí)鐘復位電路、USB 接口和HDMI接口等。硬件電路如圖2：其中，USB 給無(wú)線(xiàn)投屏系統供電，電源電路、時(shí)鐘復位電路保證系統正常運行，Wi-Fi 用于移動(dòng)設備（如手機、平板、筆記本、電腦）無(wú)線(xiàn)連接，HDMI 線(xiàn)纜把無(wú)線(xiàn)投屏獲取的移動(dòng)設備畫(huà)面實(shí)時(shí)的顯示在大屏上。

圖2 硬件電路框圖

RK3566 芯片有兩個(gè)PLL 的電源， 分別是PLL_AVDD_1V8 和PLL_AVDD_0V8，為防止干擾PLL 電源被干擾，耦電容設計上必須靠近引腳擺放且單獨LDO供電。給芯片Logic 和NPU 電源供電的電源芯片LDO供電能力大于2 A，否則系統會(huì )不穩定。24 MHz晶振和內部反饋電路共同構成了系統的時(shí)鐘電路，芯片的nPOR引腳低電平有效，用來(lái)實(shí)現芯片復位，復位時(shí)間大于4 μs 可以保證芯片穩定工作。晶振的XIN、XOUT信號在PCB 設計時(shí)走線(xiàn)全程做包地處理，并保證這些信號有完整的參考地，晶體電路下方不能電源線(xiàn)或有高速信號穿過(guò)，并且不超過(guò)兩個(gè)過(guò)孔，晶振靠近主控放置。DDR 組內的不同信號線(xiàn)之間和組間兩相鄰信號線(xiàn)均要保持“3 W”原則，CLKP、CLKN 差分對線(xiàn)長(cháng)誤差小于5 mil，DQS、DM 和DATA 的線(xiàn)長(cháng)誤差小于10 mil，DQSnP、DQSnM 差分對線(xiàn)長(cháng)誤差小于5 mil。FLASH 保持信號參考平面完整避免信號走線(xiàn)穿越電源分割區域，相鄰信號走線(xiàn)間距保持“3 W”原則。

2   軟件設計

無(wú)線(xiàn)投屏系統軟件支持Miracast、Airplay 和DLNA三種投屏協(xié)議，支持開(kāi)機即投，支持四路多屏顯示，支持Miracast 和Airplay 投屏標準混合投屏，菜單鍵調出設置切換網(wǎng)絡(luò )等。軟件功能如圖3：其中app 殼是指上層UI 界面，項目組件是自研混投包含的3 種投屏協(xié)議及播放器，公共業(yè)務(wù)模塊就是做的一些通用的功能，獨立庫是指投屏協(xié)議和播放器所依賴(lài)的底層庫。

圖3 軟件功能框圖

3   結束語(yǔ)

本文設計了一款無(wú)線(xiàn)投屏系統，支持DLNA 投屏協(xié)議、Airplay 投屏協(xié)議和Miracast 投屏協(xié)議；系統最大支持4 路跨協(xié)議同時(shí)投屏；實(shí)驗證明投屏穩定性高，用戶(hù)體驗較好。

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（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年1月期）