基于WINBOND多媒体处理芯片的PMP应用方案

Metrowerks Code Warrior for ARM Developer Suite V1.2

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基于WINBOND多媒体处理芯片的PMP应用方案

作者:华邦（上海）集成电路有限公司 徐康程 郑世宝

便携式媒体播放器(PMP,Portable Media Player)是2005年讨论最多的一个话题。有研究机构预计,PMP将是继MP3、数码相机、DVR之后消费类数码产品的第4个消费热点。从目前面市的PMP播放器来看,其炫目的功能和高昂的价格同样都令消费者咂舌。本文简单介绍一个性价比较高、基于华邦（WINBOND）多媒体处理芯片W99802的PMP应用方案。

　　首先介绍一下W99802的特性和结构。 

　　◆ W99802是一款MPEG4的音频/视频多媒体处理芯片,它集成了32位RISC CPU（ARM946E, 16 KB Icache和8 KB Dcache）和8 MB的片内SDRAM,程序可通过总线接口或者JTAG口下载到SDRAM中。 
　　◆ 支持MPEG4（ISO/IEC144962标准）、H.263的编解码,支持YCbCr 4∶2∶2和YCbCr4∶2∶0图像标准,支持最大到VGA 30fps的实时图像压缩或解压。 
　　◆ 其他一些片内接口和模块包括2D图像处理引擎、传感器ISP（可直接连接CMOS传感器或者通过TG芯片连接CCD传感器）、LCD显示控制器、USB接口、记忆卡接口（SM/CF/SD/MMC/SDIO）、Audio接口和电源管理等。

　　现在市面上的很多PMP方案都是由1块ARM加1块DSP来实现主要系统功能。这样的方案好处是： 由于音视频通过软件编解码,系统可支持的媒体格式较多,但同时PMP将具有更高的功耗和成本。由于W99802拥有ARM9的核,集成多媒体编解码模块及足够大的SDRAM,因此在该芯片上就能完成操作系统的移植和硬件编解码,不但降低了成本和功耗,同时也减小了开发难度。

　　下面来看一下基于W99802的PMP方案,如图1所示。

图1  基于W99802的PMP方案

　　从图中可以看到,整个PMP方案由以下几部分组成。

　　◆ W99802： 作为PMP的主芯片,主要运行操作系统、连接各个模块,包括整个软硬件系统的管理,同时完成音频、视频的编解码。 
　　◆ TV Decoder： 把从DVD/VCD/TV输入的VIDEO信号转换为数字信号传给W99802。 
　　◆ TV Encoder： 把W99802的输出信号转换为VIDEO信号输出到TV。 
　　◆ Audio Codec： 完成音频的AD/DA转换,连接Microphone、Audio IN/OUT。 
　　◆ NAND FLASH： 作为程序存储空间。 
　　◆ 其他直接连接到W99802上的外设： 如Keypad、JTAG、USB、MMC/SD、HD、LCD和Sensor等。

　　在选择操作系统方面,目前比较通用的嵌入式操作系统主要有： VxWorks、WinCE、Linux、μC/OSII、eCos等。比较了众多的操作系统之后,我们选择了eCos。eCos的好处有：

　　第一,开源。可以从相关站点下载到完整的源代码,既解决了版税的问题,又能深入了解系统的内核。

　　第二,可配置性。eCos可以实现源代码级别的配置,也就是可以对源代码中的某一行或某几行进行选择,以决定最后实现的功能;这样的配置特性不仅可以实现功能上的控制,还能对最后得到的代码尺寸有明显的控制效果。

　　第三,功能全面。经过多年的发展,eCos已经日趋完善,它拥有可配置、可裁剪功能完备的嵌入式实时内核;支持多种设备,包括串行总线、以太网控制器、FLASH存储器、看门狗、时钟、PCMCIA、USB、PCI设备的互连等。

　　在成功移植了操作系统后,再逐个完成每个模块的驱动程序并集成到操作系统中,然后根据具体需求完善软件功能模块和MMI。这样设计出的PMP将可以支持摄像头、影片录制（MP4/3GP）、影片播放（MP4/3GP/ASF…）、MP3播放、录音、游戏、图片浏览、文件管理等功能。

　　从上面的介绍可以发现,基于W99802,我们完全可以设计出一个完整的、优秀的PMP方案,它不但能基本实现目前市面上现有的PMP所有功能,而且可根据市场需要方便、迅速的扩展出新的功能。

 

2005年5月

成功量產國內第一顆以0.13微米製程技術製造之多媒體影音解壓縮/壓縮IC(W99702/W99802)

男，1959年4 月生。教授、博士生导师，教育部数字技术网上合作研究中心常务副主任，交大芯片与系统研究中心副主任，图象通信与信息处理研究所教授，上海高清数字技术创新中心副主任（兼），国家HDTV重大科技产业工程项目专家。研究领域及方向：数字电视、网络电视和多媒体通信领域的信号与信息处理研究和ASIC/SoC设计。 1986-1999年在原电子工业部54所从事卫星通信和广播电视专业技术研究，先后参加完成十多项科研项目，包括担任我国载人飞船数字电视地面系统总设计师，负责研制和开发了总装备部卫星会议电视系统。曾获部级科技进步二等奖2项，被评为部级优秀科技青年，2000年6月获国务院颁发的政府特殊津贴。 1999年12月到上海交通大学图像通信所工作。目前主要研究课题有信息产业部电子发展基金重大项目《数字电视接收机开发与产业化》、《数模兼容电视接收机集成电路套片开发》和国家计委数字电视专项《HDTV信源解码芯片开发及产业化》。负责上海交大芯片与系统研究中心985建设工作，主持教育部数字技术网上合作研究中心和上海数字电视联合体及联合实验室工作。开设的研究生课程为《网络多媒体技术》。
姓名	郑世宝
研究方向	1.数字媒体与网络2.芯片与系统
联系方式	联系电话:[phone] Email:[e-mail]

 

我国载人航天工程数字电视系统地面设备总设计师

上海交通大学图象通信与信息处理研究所芯片与系统研究中心副主任