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采用AudioDJ技術的音頻播放芯片OZ168及其應用設計
摘要：CD/DVDROM目前已成為便攜式電腦的標準設備，OZ168芯片采用AudioDJTM技術，可保證在電腦不開機的情況下欣賞CD音樂，從而將便攜式電腦轉變成隨身攜帶的CD機，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間。文中介紹了OZ168的主要特點、結構功能，給出了其應用電路。關鍵詞：AudioDJTM技術；CD播放；便攜式電腦
１引言
ＯＺ１６８是Ｏ２ＭＩＣＲＯ公司生產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作為標準配置，正常情況下，在便攜式電腦上播放ＣＤ音樂都需要先將系統開機，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，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技術能使便攜式電腦用戶在隨時欣賞ＣＤ音樂的美妙的同時，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等少部分系統工作電源而將電腦其它部分關閉，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間。圖１是ＯＺ１６８的工作系統框圖，它的主要功能和特點如下：
●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、待機模式；
●支持２位ＣＤ音軌數碼顯示，可用ＬＣＤ顯示ＳＴＯＰ，Ｐｌａｙ?Ｐａｕｓｅ?Ｓｅａｒｃｈ等狀態；
●在ＣＤ播放模式時，可通過ＡＴＡＰＩ協議來控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ的各種工作狀態；
●支持ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭＤＭＡ功能，從而使數據傳輸的速率更快；
●ＡｕｄｊｏＤＪＴＭ技術可保證系統的最小軟件支持；
●具有ＣＤ高品質音響效果。
２工作模式
ＯＺ１６８有ＣＤ播放(ＣＤＰｌａｙｅｒＭｏｄｅ)，直接播放(ＤｉｒｅｃｔＭｏｄｅ)和直通信道(ＰＡＳＳＴｈｒｏｕｇｈＭｏｄ)三種工作模式。而且芯片會根據計算機不同的工作狀態自動進入相應的工作模式。
２．１ＣＤ播放模式
當系統在ＣＤ播放模式時，整個系統只有ＣＤＲＯＭ和音頻放大器兩大部分需要電源，系統其它部分被關閉，此時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狀況下播放ＣＤ。在ＣＤＰｌａｙｅｒ模式下，ＯＺ１６８可通過ＡＴＡＰＩ協議直接控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ的狀態以及播放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。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設備?如ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ?支持ＯＺ１６８工作中的所有ＡＴＡ專用協議和控制指令。圖２是ＣＤ播放模式的工作狀態圖。
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，系統實際已進入開機狀態，此時用戶依然可以用各種功能鍵控制ＣＤ播放。當功能鍵ＰＬＡＹＰＡＵＳＥ、ＮＥＸＴＴＲＫ、ＰＲＥＶＴＲＫ或ＳＴＯＰ＿ＥＥＣＴ被按下時，ＯＺ１６８會發出中斷ＩＮＴ信號，以改變中斷狀態寄存器?０７ｈ?的第８個字節。當ＯＺ１６８有ＩＮＴ信號發出時，ＳＭＢＵＳＨｏｓｔ會讀取功能鍵寄存器?０１ｈ?以確定是哪一個鍵被按下時，此后，命令控制寄存器?０３ｈ?的Ｂｉｔ?ＡＣＫ?字節將被重置，預定的ＡｕｄｉｏＤＪＴＭ驅動程序和ＣＤＲＯＭ驅動程序將直接對ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ發出相應的控制命令以控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ的動作。當ＯＺ１６８控制命令結束時，ＯＺ１６８將自動清除功能鍵寄存器和ＡＣＫ字節的值。
２．３直通信道模式
在ＰＡＳＳＴｈｒｏｕｇｈ工作模式，ＯＺ１６８在ＯＳ和所有系統設備之間被當作透明的部分，即設備和ＯＳ都“看”不到ＯＺ１６８的存在，此時，ＯＺ１６８只傳送系統與ＣＤＲＯＭ之間所有下達和反饋的命令，而ＯＺ１６８不對這些指令和數據作任何變動，所有系統ＩＤＥ總線信號直通至ＣＤＲＯＭＩＤＥ總線。此時，ＯＺ１６８僅被用作系統與ＣＤＲＯＭ之間進行數據／命令傳輸的信道。３內部結構
ＯＺ１６８的內部結構圖如圖３所示，下面對其主要組成模塊作一介紹。
３．１狀態控制器模塊
ＯＺ１６８的三種工作狀態主要通過狀態控制器來選擇，狀態控制器通過檢測ＰＡＶＥＮ、ＰＣＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ()和ＤｉｒｅｃｔＭｏｄｅｒｅｇｉｓｔｅｒ()的輸入信號來確定進入那種工作模式。當ＰＡＶ＿ＥＮ為１且ＰＣＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ為１時?ＯＺ１６８將發出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協議直接控制ＣＤＲＯＭ的工作狀態，此時ＯＺ１６８進入ＣＤＰｌａｙｅｒ模式。狀態控制器模塊的輸入邏輯信號與相關的狀態如表２所列。
表2狀態控制器與工作模式狀態表
工作模式PAV-EN信號狀態PCSYSTEM-OFF信號狀態DirectMode信號狀態CDPlayer11xDirectModex01PassThroughx00PowerOff01x
３．２功能鍵控制模塊
在ＣＤＰｌａｙｅｒ模式和Ｄｉｒｅｃｔ模式，當有功能鍵信號輸入控制模塊時，功能鍵控制器將重新填寫內部寄存器，并將改動的寄存器信息傳送至狀態控制器模塊。狀態控制器接收并保存這些設置，同時將其轉換成ＡＴＡＰＩ協議控制指令，以直接控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ做出各種功能選擇。
３．３ＬＣＤ狀態顯示模塊
ＯＺ１６８采用ＣＯＭ０，ＣＯＭ１及ＬＣＤ?１２……１?信號驅動ＬＣＤ２位７段數碼管，從而顯示當前音軌數及ＳＴＯＰ、ＰＬＡＹ、ＰＡＵＳＥ和Ｆａｓｔｓｅａｒｃｈ等狀態。ＣＯＭ０、ＣＯＭ１為ＬＣＤ面板顯示模塊的第１２組６４Ｈｚ時鐘驅動信號。利用ＬＣＤ?１２……１?１２位顯示數據信號，并配合ＣＯＭ０、ＣＯＭ１時鐘信號可驅動３位７段數碼管。圖４所示是ＣＯＭ０、ＣＯＭ１的時鐘驅動信號波形。
４設計實例
ＯＺ１６８電壓范圍為－０．３Ｖ～＋６．０Ｖ，其輸入電壓應在－０．３～＋０．３Ｖ之間，正常工作溫度范圍為０～７０℃。圖５是ＯＺ１６８的一個應用實例，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ＰＷＲＣＴＬ為０，從而開啟電源管理控制，ＰＡＶＭＯＤＥ／ＩＤＳＥＬ引腳也應接下拉４．７ｋΩ電阻，選擇ＳＭＢＵＳａｄｄｒｅｓｓＩＤ為３４ｈ可以保證ＯＺ１６８的輸入電源穩定，Ｖｃｃ端需接１個１０μＦ的鉭電容和１個０．１μＦ陶瓷電容做電源耦合電路。
圖5
５結束語
本文設計的ＯＺ１６８音頻播放電路可作為參考設計電路使用，設計中未使用ＧＰＩＯ[１∶０]／ＶＯＬ＿ＵＰ／ＶＯＬ＿ＵＰ信號外接數字電位器的方式來實現數字音量調節功能，由于采用了高級電源管理技術，ＯＺ１６８的電量消耗很低，其高兼容性的ＡＴＡＰＩ接口規范可應用于各種品牌的ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ?而對于ＯＥＭ廠商來說，也可以根據不同需求更改ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ配置，但并不影響ＰＣ兼容性，從而為系統配置帶來了極大方便。同時也為用戶提供了更大的升級空間。
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