一種移動介質的車載影音系統(tǒng)設計
當今互聯(lián)網上的影像資源80%以上都是以RMVB格式進行下載的,歌曲則以MP3、WMA格式為主,圖片以JPG為主。通過移動介質對上述影音資源進行海量存儲,形成一個“家庭影院”。然后通過USB或SD/MMC/MS接口插入本系統(tǒng)中,系統(tǒng)可以通過按鍵或觸摸屏在AM/FM收音功能、影音功能和系統(tǒng)設置之間進行切換。在選擇收音功能后,AM/FM收音模塊開始工作,通過主微處理器對其進行控制,具有電臺頻道切換、自動搜臺、半自動搜臺等功能;在選擇影音功能后,可以將存儲影音文件的SD/MMC/MS卡、U盤或USB移動硬盤插入系統(tǒng)內,通過微處理器USB HOST對移動介質內文件進行讀取,文件可以支持FAT/FAT32/NTFS等格式,系統(tǒng)對選擇RMVB、MP3、JPG等不同格式進行硬件解碼,解碼后視頻信號通過YPrPb或CVBS格式傳輸到液晶顯示屏。解碼后音頻信號為微弱信號,需經過音頻放大器后接車載音響。
2 整體設計
系統(tǒng)整體設計框圖如圖1所示。
微處理器芯片選用Amlogic公司的AML8613。它是音效/視頻專用處理器,主要功能是:視頻、音頻解碼,外圍存儲介質讀取和處理,對觸摸屏數據處理,收音機控制處理,模擬顯示屏驅動芯片操作處理,按鍵及遙控器紅外接收處理。AM/FM收音模塊選用Silicon Labs公司的Si4730。它主要是完成AM、FM收音廣播,同時還有搜臺和存儲功能。
為了更好地收看視頻圖像,系統(tǒng)采用低成本元太7"模擬屏。模擬顯示屏驅動芯片采用臺灣Terawins公司T108L。其采用I2C通信接口,可以通過AML8613對其初始化和控制操作。
4線電阻觸摸屏采樣芯片選用TSC2003,它是通過I2C總線與微處理器進行通信。音頻多路選擇器用于選擇當前播放的聲音是收音機還是RMVB等格式播放的聲音,系統(tǒng)選用ST公司的TDA7418,其通信接口也是I2C通信總線,可以直接接到I2C總線上進行通信。車載音頻功率放大器選用ST公司的 TDA7384,其具有低失真度,低輸出噪聲,4路35 W功率放大器,直接驅動車內喇叭。外部32 Mb的SPI Flash用來存儲嵌入式操作系統(tǒng)、用戶程序代碼和界面圖片。SDRAM功能是在系統(tǒng)啟動后將SPI Flash中的嵌入式操作系統(tǒng)和用戶程序Bootloader到SDRAM中,提高程序運行速率。
3 硬件設計
(1)電源處理單元
AML8613需要3.3 V、1.25 V電源,USB HOST接口單元需要5 V供電電源。其他芯片電源需求為5 V和3.3 V。轎車電源范圍一般為9~16 V。這就需要把車載電源轉換為上述3種電源,以給芯片供電。車載電源先經L4979轉換成5 V,然后分別經SPX1117M3-3.3 V和MP2103轉換成3.3 V和1.25 V。硬件設計如圖2所示。
由于車載干擾因素非常多(例如發(fā)動機、點火系統(tǒng)、雨刮驅動電機和繼電器等),最有威脅的干擾大都是共模干擾,小部分還有差模干擾,因此系統(tǒng)需要在電源輸入端加共模/差模干擾過濾電路,并加大鋁電解電容容量、電感量,并增加一個TVS管,以消除汽車電源輸入端的干擾。
(2)主控芯片AML8613接口單元
AML8613是系統(tǒng)主控制芯片,負責各個分模塊之間協(xié)同工作,同時其還集成視頻/音頻解碼硬件引擎。可見此芯片是系統(tǒng)的核心芯片,它的設計決定了系統(tǒng)的功能和可靠性。它對外硬件接口電路如圖3所示,其分為SPIFlash、SDRAM、KEY、紅外接收、調試接口、SD/MMC/MS、LISB HOST、音頻輸出、視頻輸出等模塊。
(3)音頻和視頻處理單元
AML8613輸出的視頻信號要與模擬顯示屏驅動相連,它們之間還需阻抗匹配,以避免視頻信號損耗。匹配電路選用的是π型電路,以使輸出阻抗和輸入阻抗得到匹配。其中從AML8613引腳G/Y/Y經過圖4所示的匹配電路后輸出CVBS信號。
YPbPr視頻阻抗匹配電路也類似于圖4所示電路。匹配電路選用的是π型電路。AML8613的YPbPr對應引腳 VDAC_DAC_G/VDAC_DAC_R/VDAC_DAC_B經過阻抗匹配后輸出YPbPr信號?!?br />
收音模塊Si4730對外通信接口為I2C總線,將它掛在系統(tǒng)I2C總線上,AML8613可以對其相關寄存器進行設置。收音機和AML8613輸出的音頻信號非常微弱,沒有足夠的功率驅動車載音響。它們通過音頻多路選擇器后輸入到音頻放大器TDA7384。其具體電路連接如圖5所示。
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