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/DVD ROM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

１　引言

ＯＺ１６８是Ｏ２ ＭＩＣＲＯ公司生產(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／ＤＶＤ ＲＯＭ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-ｓＴＭＭｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ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(huì)為正常的移動(dòng)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／ＤＶＤ ＲＯＭ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(dòng)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／ＤＶＤ ＲＯＭ的各種工作狀態(tài)；

●支持ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ ＤＭＡ功能，從而使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾矢欤?IMG height=439 hspace=1 src="../info/images/iie/200403/9b.gif" width=393 align=right vspace=1 border=0>

●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。

２　工作模式

ＯＺ１６８有ＣＤ播放(ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ Ｍｏｄｅ)，直接播放(Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ)和直通信道(ＰＡＳＳ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｍｏｄ)三種工作模式。而且芯片會(huì)根據(jù)計(jì)算機(jī)不同的工作狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。

２．１ ＣＤ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ＣＤ ＲＯＭ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)ＣＤ ＲＯＭ左右聲道音頻信號(hào)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ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式下，ＯＺ１６８可通過ＡＴＡＰＩ協(xié)議直接控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的狀態(tài)以及播放ＣＤ Ｔｒａｃｋ的音軌。ＯＺ１６８音樂播放鍵功能如下：

(１)通過Ｐｌａｙｅｒ、Ｐａｕｓｅ、ＮＥＸＴ ＴＰＫ、ＰＲＥＶ ＴＲＫ、ＳＴＯＰ ＥＪ ＥＣＴ等操作，可使用戶選擇自己喜歡的音樂。

(２)通過ＡＴＡＰＩ接口，可在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ工作模式下，直接通過ＡＴＡＰＩ命令控制ＣＤ ＲＯＭ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／ＤＶＤ ＲＯＭ?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1 ATAPI指令控制表

命  令  控  制	操  作  碼
Mode sense	5Ah
Pause/resume	4Bh
Play audio MSF	47h
STOP	1Bh
Read TOC	43h
Request sense	03h
Read sub channel	42h
Test unit ready	00h
Unlock	1Eh

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ＰＬＡＹ ＰＡＵＳＥ、ＮＥＸＴ ＴＲＫ、ＰＲＥＶ ＴＲＫ或ＳＴＯＰ＿ＥＥＣＴ被按下時(shí)，ＯＺ１６８會(huì)發(fā)出中斷ＩＮＴ信號(hào)，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(hào)發(fā)出時(shí)，ＳＭＢＵＳ Ｈｏｓｔ會(huì)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(dòng)程序和ＣＤ ＲＯＭ驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒅苯訉?duì)ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ發(fā)出相應(yīng)的控制命令以控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的動(dòng)作。當(dāng)ＯＺ１６８控制命令結(jié)束時(shí)，ＯＺ１６８將自動(dòng)清除功能鍵寄存器和ＡＣＫ字節(jié)的值。

２．３ 直通信道模式

在ＰＡＳＳ Ｔｈｒｏｕｇｈ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ＣＤ ＲＯＭ之間所有下達(dá)和反饋的命令，而ＯＺ１６８不對(duì)這些指令和數(shù)據(jù)作任何變動(dòng)，所有系統(tǒng)ＩＤＥ總線信號(hào)直通至ＣＤ ＲＯＭ ＩＤＥ總線。此時(shí)，ＯＺ１６８僅被用作系統(tǒng)與ＣＤ ＲＯＭ之間進(jìn)行數(shù)據(jù)／命令傳輸?shù)男诺?。?內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ＯＺ１６８的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖３所示，下面對(duì)其主要組成模塊作一介紹。

３．１ 狀態(tài)控制器模塊

ＯＺ１６８的三種工作狀態(tài)主要通過狀態(tài)控制器來選擇，狀態(tài)控制器通過檢測(cè)ＰＡＶ ＥＮ、ＰＣ ＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ()和Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ ｒｅｇｉｓｔｅｒ()的輸入信號(hào)來確定進(jìn)入那種工作模式。當(dāng)ＰＡＶ＿ＥＮ為１且ＰＣ ＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ為１時(shí)?ＯＺ１６８將發(fā)出ＰＷＲ ＣＴＲＬ信號(hào)以開啟ＣＤ ＲＯＭ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ＣＤ ＲＯＭ的工作狀態(tài)，此時(shí)ＯＺ１６８進(jìn)入ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式。狀態(tài)控制器模塊的輸入邏輯信號(hào)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(hào)狀態(tài)	PCSYSTEM-OFF信號(hào)狀態(tài)	Direct Mode信號(hào)狀態(tài)
CD Player	1	1	x
Direct Mode	x	0	1
Pass Through	x	0	0
Power Off	0	1	x

３．２ 功能鍵控制模塊

在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式和Ｄｉｒｅｃｔ模式，當(dāng)有功能鍵信號(hào)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(dòng)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／ＤＶＤ ＲＯＭ做出各種功能選擇。

３．３ ＬＣＤ狀態(tài)顯示模塊

ＯＺ１６８采用ＣＯＭ０，ＣＯＭ１及ＬＣＤ?１２……１?信號(hào)驅(qū)動(dòng)ＬＣＤ ２位７段數(shù)碼管，從而顯示當(dāng)前音軌數(shù)及ＳＴＯＰ、ＰＬＡＹ、ＰＡＵＳＥ和Ｆａｓｔ ｓｅａｒｃｈ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(dòng)信號(hào)。利用ＬＣＤ?１２……１?１２位顯示數(shù)據(jù)信號(hào)，并配合ＣＯＭ０、ＣＯＭ１時(shí)鐘信號(hào)可驅(qū)動(dòng)３位７段數(shù)碼管。圖４所示是ＣＯＭ０、ＣＯＭ１的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形。

４ 設(shè)計(jì)實(shí)例

ＯＺ１６８電壓范圍為－０．３Ｖ ～＋６．０Ｖ，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(hào)ＰＲＥＶ ＴＲＫ、ＮＥＸＴ ＴＲＫ、ＰＬＡＹ ＰＡＵＳＥ、ＳＴＯＰ ＥＪＥＣＴ等需接１００ｐＦ的濾波電容，以防止由噪聲干擾引起的誤動(dòng)作，ＰＷＲ ＣＴＬ信號(hào)接４７ｋΩ下拉電阻可保證在ＲＥＳＥＴ上升沿時(shí)ＰＷＲ ＣＴＬ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ＳＭ ＢＵＳ ａｄｄｒｅｓｓ ＩＤ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

５　結(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(hào)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(jí)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／ＤＶＤ ＲＯＭ?而對(duì)于ＯＥＭ廠商來說，也可以根據(jù)不同需求更改ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ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(jí)空間。