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采用AudioDJ技術(shù)的音頻播放芯片OZ168及其應(yīng)用設(shè)計(jì)
摘要：CD/DVDROM目前已成為便攜式電腦的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，OZ168芯片采用AudioDJTM技術(shù)，可保證在電腦不開機(jī)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(jī)，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(shí)間。文中介紹了OZ168的主要特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)功能，給出了其應(yīng)用電路。關(guān)鍵詞：AudioDJTM技術(shù)；CD播放；便攜式電腦
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�。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(biāo)準(zhǔn)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(jī)，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(shù)能使便攜式電腦用戶在隨時(shí)欣賞ＣＤ音樂的美妙的同時(shí)，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(guān)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(shí)間。圖１是ＯＺ１６８的工作系統(tǒng)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：自動省電工作模式、休眠模式、待機(jī)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(shí)，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(shù)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(jì)算機(jī)不同的工作狀態(tài)自動進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。
２．１ＣＤ播放模式
當(dāng)系統(tǒng)在ＣＤ播放模式時(shí)，整個(gè)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(guān)閉，此時(shí)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(jī)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(shè)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(shí)，系統(tǒng)實(shí)際已進(jìn)入開機(jī)狀態(tài)，此時(shí)用戶依然可以用各種功能鍵控制ＣＤ播放。當(dāng)功能鍵ＰＬＡＹＰＡＵＳＥ、ＮＥＸＴＴＲＫ、ＰＲＥＶＴＲＫ或ＳＴＯＰ＿ＥＥＣＴ被按下時(shí)，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(gè)字節(jié)。當(dāng)ＯＺ１６８有ＩＮＴ信號發(fā)出時(shí)，ＳＭＢＵＳＨｏｓｔ會讀取功能鍵寄存器?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(jié)將被重置，預(yù)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(yīng)的控制命令以控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ的動作。當(dāng)ＯＺ１６８控制命令結(jié)束時(shí)，ＯＺ１６８將自動清除功能鍵寄存器和ＡＣＫ字節(jié)的值。
２．３直通信道模式
在ＰＡＳＳＴｈｒｏｕｇｈ工作模式，ＯＺ１６８在ＯＳ和所有系統(tǒng)設(shè)備之間被當(dāng)作透明的部分，即設(shè)備和ＯＳ都“看”不到ＯＺ１６８的存在，此時(shí)，ＯＺ１６８只傳送系統(tǒng)與ＣＤＲＯＭ之間所有下達(dá)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(shí)，ＯＺ１６８僅被用作系統(tǒng)與ＣＤＲＯＭ之間進(jìn)行數(shù)據(jù)／命令傳輸?shù)男诺�。３�?nèi)部結(jié)構(gòu)
ＯＺ１６８的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jìn)入那種工作模式。當(dāng)ＰＡＶ＿ＥＮ為１且ＰＣＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ為１時(shí)?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(shí)ＯＺ１６８進(jìn)入ＣＤＰｌａｙｅｒ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
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
�。常补δ苕I控制模塊
在ＣＤＰｌａｙｅｒ模式和Ｄｉｒｅｃｔ模式，當(dāng)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(shè)置，同時(shí)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。
�。常常蹋茫臓顟B(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(dāng)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(shí)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(shí)鐘信號可驅(qū)動３位７段數(shù)碼管。圖４所示是ＣＯＭ０、ＣＯＭ１的時(shí)鐘驅(qū)動信號波形。
４設(shè)計(jì)實(shí)例
�。希冢保叮鸽妷悍秶鸀椋埃常帧叮埃�，其輸入電壓應(yīng)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(yīng)用實(shí)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(shí)ＰＷＲＣＴＬ為０，從而開啟電源管理控制，ＰＡＶＭＯＤＥ／ＩＤＳＥＬ引腳也應(yīng)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(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
�。到Y(jié)束語
本文設(shè)計(jì)的ＯＺ１６８音頻播放電路可作為參考設(shè)計(jì)電路使用，設(shè)計(jì)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(shí)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(shù)，ＯＺ１６８的電量消耗很低，其高兼容性的ＡＴＡＰＩ接口規(guī)范可應(yīng)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(shí)也為用戶提供了更大的升級空間。
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