Wi-Fi和微型硬盤(pán)在便攜式產(chǎn)品中的應用
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無(wú)線(xiàn)應用尤其是無(wú)線(xiàn)上網(wǎng), 正在陸續地被便攜式產(chǎn)品所采用, 有如SONY(索尼)公司最新推出的PSP (Play Station Portable)，就增添了802.11b無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)功能。而其它產(chǎn)品如PDA和智能型手機，更是搶得先機將802.11b加入其里面。802.11b不但可以用于無(wú)線(xiàn)上網(wǎng), 它更是在便攜式產(chǎn)品領(lǐng)域里開(kāi)拓了全新的應用, 如VoIP(Voice over IP)，就是幫助用戶(hù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現免費通話(huà)。個(gè)人數據存儲同樣也得到大家得高度關(guān)注。從最近幾年來(lái)微型硬盤(pán)的迅速發(fā)展，我們就可以看到個(gè)人數據存儲在便攜式產(chǎn)品里的突破。
眾所周知，802.11從最起初的802.11b(11Mbps), 發(fā)展至近年的802.11g(54Mbps)，它已成為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的標準。也有很多廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)了他們自己的標準以提供更高的帶寬，如SUPER A/G(108Mbps)。由于無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)的飛速發(fā)展, 802.11b提供的帶寬已經(jīng)難以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，而與此同時(shí)，802.11a/g在市場(chǎng)倍受關(guān)注，很多計算機和筆記本電腦已經(jīng)改用802.11a/g, 802.11a/g大有取代 802.11b之勢。 但是目前，尚無(wú)任何便攜式產(chǎn)品有采用802.11a/g的標準，原因何在？
由于無(wú)線(xiàn)應用起初都是針對計算機市場(chǎng), 所以目前802.11a/g的接口都是采用CardBus或PCI/miniPCI。又因為CardBus和PCI/miniPCI是在計算機里最通用的接口，當需要轉換到便攜式產(chǎn)品上時(shí), 由于嵌入式處理器考慮到低引腳數和低功耗的因素, 并沒(méi)有采用類(lèi)似的接口, 使它們不能連接在一起，設計人員不得不面對接口的兼容性這一難題。 以QuickLogic公司為例，通過(guò)提供一個(gè)業(yè)經(jīng)驗證的開(kāi)發(fā)板和軟件，得以實(shí)現通過(guò)miniPCI來(lái)加802.11a/g。目前QuickLogic公司擁有兩種不同微處理器的參考設計板。 第一是以Intel(英特爾)PXA 嵌入式處理器為主的開(kāi)發(fā)平臺, 如圖1。 它是一個(gè)以英特爾的Mainstone DVK(一個(gè)以PXA 微處理器為主的開(kāi)發(fā)板)為主的開(kāi)發(fā)子板。 此子板的主要接口是PXA處理器的VLIO (Variable Latency I/O)。 設計人員可以通過(guò)此子板和英特爾的DVK，連接任何以miniPCI為主的Wi-Fi模塊來(lái)進(jìn)行演示并把該設計整合到自己的設計里。 QuickLogic公司的該Eclipse II 低功耗橋接解決方案待機電流僅為75mA, 在文件傳輸時(shí)也只需12mA左右，而傳輸時(shí)帶寬最高可達到30Mbps。
第二個(gè)開(kāi)發(fā)板是由QuickLogic公司和瑞薩科技合作開(kāi)發(fā)完成的VoIP參考板, 如圖2。 它是一個(gè)完整的VoIP參考板，不但支持VoIP的完整功能，如聲音的傳輸，更可以通過(guò)彩色LCD板和802.11a/g的帶寬來(lái)支持影像的傳輸。它的按鍵也是以一般電話(huà)的取向為主, 使用戶(hù)可以很容易的就把此開(kāi)發(fā)板納入到自己的PCB板圖里以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
以上兩種參考設計板均采用了802.11a/g模塊，但在具體設計上仍存在不同。如圖3，基于英特爾PXA的參考子板采用的設計是邊帶存儲器的方式, 其主要好處在于邊帶存儲器能夠提供較大的緩沖, 從而實(shí)現提高帶寬。如圖4，瑞薩科技采用的是BUS MASTER INTERFACE, QuickLogic器件可以直接在這里存儲數據到處理器主存儲器里, 而處理器無(wú)需直接參與數據傳輸。它同時(shí)具備了另一優(yōu)勢, 就是在不用增加SRAM在PCB上的前提下，實(shí)現了空間節省和成本節約。
微型硬盤(pán)
微型硬盤(pán)市場(chǎng)正在迅速進(jìn)入成熟發(fā)展期，做為便攜式消費電子產(chǎn)品的存儲媒介，它已得到市場(chǎng)的普遍認可。在過(guò)去幾年間，微型硬盤(pán)存儲容量取得顯著(zhù)提高，外形規格實(shí)現了小型化，其在便攜式消費類(lèi)電子產(chǎn)品中得到了很快應用。盡管如此，微型硬盤(pán)依然面臨著(zhù)重大的技術(shù)考驗, 就是它的功耗消耗量。 目前微型硬盤(pán)的功耗量還是在便攜式產(chǎn)品里占據很大的部分，一般1.8寸的硬盤(pán)功耗消耗量就已達到400mA。 如何通過(guò)降低硬盤(pán)的使用量以達到延長(cháng)電池壽命已經(jīng)成為微型硬盤(pán)應用的必要條件，而QuickLogic公司專(zhuān)門(mén)針對此項開(kāi)發(fā)的微型硬盤(pán)開(kāi)發(fā)參考子板為我們開(kāi)啟了一條突破技術(shù)瓶頸的新思路。請參考圖5。
同英特爾MainStone DVK為主的Wi-Fi子板一樣，該子板也同樣插在VLIO接口上。 該子板的技術(shù)性突破，不僅是在提供參考設計給設計工程師，更是在提高系統帶寬和延長(cháng)電池壽命的技術(shù)瓶頸處指明了出路。
目前，一般便攜式產(chǎn)品的鋰電池功耗量為1,000mAh左右，1.8寸微型硬盤(pán)的功耗量為400mA左右，當其應用在便攜式產(chǎn)品里的時(shí)候，這便成為一個(gè)很大的數字, 它意味著(zhù)該硬盤(pán)連續操作兩個(gè)小時(shí)后就必須再次充電。為了減少硬盤(pán)的運轉時(shí)間, 目前普遍采用的設計方法是加載一個(gè)SDRAM，先行下載到SDRAM里, 然后在SDRAM里執行命令。以MP3為例來(lái)看目前多數設計微型硬盤(pán)應用的標準。一個(gè)MP3文件大小為4MB左右, 播放時(shí)間4分鐘。蘋(píng)果公司的iPOD里有32MB的SDRAM，將32MB的MP3(8首歌)傳到SDRAM來(lái)執行時(shí), 硬盤(pán)可以停止運轉32分鐘左右，由此實(shí)現了功耗節省。并且，當直接在微盤(pán)執行文件時(shí), 存在著(zhù)跳針的可能性，傳送至SDRAM來(lái)執行就可避免一些跳歌的麻煩。
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