引言

多媒體導航系統(tǒng)集成了現(xiàn)今深受歡迎的PMP和GPS的雙重功能，可以提供音視頻播放、GPS智能路徑指引、電子文檔瀏覽、圖片瀏覽等一系列服務。在多媒體播放方面，支持MPEG1、MPEG2、MPEG4、WMA V9等主流格式媒體。

當前，多媒體導航系統(tǒng)的研究熱點之一為：從傳統(tǒng)的車載使用向便攜式方向發(fā)展，即實現(xiàn)多媒體導航系統(tǒng)的車載功能和便攜式應用的完美結(jié)合，隨時隨地給消費者真正的現(xiàn)代科技成果享受。這也是本設計方案的特點之一。

基于Au1200的多媒體導航系統(tǒng)設計方案

總體方案設計

專門為便攜式播放器設計的低功耗、高性能微處理器AlchemyAu1200，采用了MIPS架構，具有顯著優(yōu)點：功耗極低：《400mW@400MHz；支持多種主流媒體格式；DVD視頻質(zhì)量（720×480），可擴展到1024×768；集成多媒體加速引擎MAE，保證視頻播放質(zhì)量，簡化編程并減少組件；支持DDR 1和DDR2內(nèi)存，支持NAND Flash啟動；USB 2.0高速數(shù)據(jù)傳輸，既可作為主設備，又可作為從設備使用；AES-128加密／解密保證安全；可編程串行控制器支持IIS、AC97、SPI、SMBus；支持Windows CE5.0和Linux2.6操作系統(tǒng)。

經(jīng)過對該芯片認真研究，在搜集并分析了大量相關資料的基礎上，設計出了基于Au1200的多媒體導航系統(tǒng)方案，其系統(tǒng)架構如圖1所示。 系統(tǒng)內(nèi)存選用美光的DDR266SDRAM，型號為MT46V32M16TG，采用2片并聯(lián)的形式，總?cè)萘?28MB，數(shù)據(jù)位寬為32位，內(nèi)存帶寬為1066MB／s，與Au1200的內(nèi)存控制器直接相連。

啟動ROM為NOR型Flash存儲器，型號為S29GL256N，容量為32MB，16位的數(shù)據(jù)位寬，由于Au1200只有15根地址總線，故需要一片鎖存器74LVC16374，并配合ALE信號來鎖存地址，以完成S29GL256N與Au1200的連接。

主存儲器配置方面，考慮到價格因素，兼顧數(shù)據(jù)讀取速度，采用Hitachi公司的HTC426020G7CE10，存儲容量20GB。另外，可以通過SD卡座以及USB口存儲數(shù)據(jù)，便于隨身攜帶。

聲卡芯片選用Wolfson公司的音頻+觸摸屏編譯碼器WM9712，不僅能處理聲音，還帶有觸摸屏控制器，接口采用AC‘97標準。聲卡芯片輸出音頻信號至耳機，喇叭以及射頻發(fā)送模塊選用ROHM公司的無線音頻傳輸芯片BH1417FV。其中，射頻發(fā)送模塊輸出音頻至汽車音響系統(tǒng)，可以大大改善音響效果。

兩個USB接口分別配置成HOST和DEVICE模式，使得該系統(tǒng)既可以作為主機連接USB設備，又可以作為從設備連接到其他主機的USB口。

按鍵部分的設計，每個常開式按鍵的一端通過上拉電阻連接3.3V電源，另一端接至Au1200的GPIO口，由軟件檢測按鍵動作并執(zhí)行相應的操作。

LCD觸摸屏采用TOPSUN公司的TS40WD2B-02，4.0英寸，分辨率為480×272，工作電壓為3.3V，接口類型為數(shù)字24位RGB，通過軟排線與Au1200的LCD控制接口連接。

GPS模塊設計

作為車載、便攜兩用產(chǎn)品，在滿足性能的前提下，模塊的體積必須要小。LEVAVE公司的GPS模塊GPS-R37定位精度在10m以內(nèi)，靈敏度高達-159dbm，而體積只有18×18mm，符合本方案設計要求。其與Au1200的連接方式如圖2所示。

其中，GPS模塊與Au1200微處理器之間的數(shù)據(jù)通信通過Au1200的串口進行。供電方式方面，GPS模塊通過低壓差線性穩(wěn)壓器MCP1726與電源連接，并由Au1200控制通斷。這樣，保證GPS模塊工作時可以獲得穩(wěn)定的大電流，而在關斷狀態(tài)下則可以減少功耗。

由于GPS模塊與Au1200間通過Au1200的串口進行數(shù)據(jù)通信，所以，軟件部分由主處理器的串口讀取GPS數(shù)據(jù)，采用GPS+地圖匹配的組合方法進行GPS定位，再進行進一步的路徑規(guī)劃等操作，其流程如圖3所示。

電源設計

考慮到車載、便攜兩用功能，本系統(tǒng)采用的供電方式為：有外部電源或車載過程中，通過電壓適配器給系統(tǒng)供電；隨身攜帶時由系統(tǒng)自帶的一塊鋰電池供電，實現(xiàn)方案如圖4所示。SC805為微型大電流鋰離子電池充電器，可以對電池快速高精度地充電，并提供過充保護。LTC4411為低功耗電源路徑控制器，當輸入端電壓大于輸出端電壓時，器件導通，反之器件停止工作。可以看出，當連接外部電源時，SC805對電池快速充電至充滿為止，而LTC4411截止，系統(tǒng)由外部電源直接供電；當無外部電源連接時，SC805不工作，LTC4411導通，系統(tǒng)由鋰離子電池供電。

另外，為降低系統(tǒng)功耗，便于外出攜帶，在系統(tǒng)電源配置上：將Au1200的內(nèi)核供電電壓1.2V與外部I／O口供電電壓2.5V、3.3V進行隔離。其中，1.2V由高效降壓控制器轉(zhuǎn)換得到，2.5V、3.3V分別由用SC192構成的高效率降壓型DC／DC芯片轉(zhuǎn)換得到。

方案總結(jié)

如上設計的基于Au1200的多媒體導航系統(tǒng)，采用400MHz主頻的Au1200，配合DDR內(nèi)存，大大提高了數(shù)據(jù)處理能力；高效動態(tài)電源管理技術顯著延長了音視頻播放時間，提高了電池壽命，便于隨身攜帶；20GB的主存儲器以及預留的可擴展SD卡槽，可滿足大容量存儲需求。經(jīng)過調(diào)試，本系統(tǒng)運行狀況良好，完全達到了設計的性能參數(shù)要求。加上Au1200豐富的擴展接口，這些優(yōu)勢賦予了本設計方案在多媒體導航領域的強大競爭力。

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