一種基于OZ168芯片的音頻播放電路設計

摘要：CD/DVD ROM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。

1　引言

OZ168是O2 MICRO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/DVD ROM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(tǒng)開機，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/DVD ROM等少部分系統(tǒng)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(tǒng)框圖，它的主要功能和特點如下：

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●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(tài);

●在CD播放模式時，可通過ATAPI協議來控制CD/DVD ROM的各種工作狀態(tài);

●支持CD/DVD ROM DMA功能，從而使數據傳輸的速率更快;

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●AudjoDJTM技術可保證系統(tǒng)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(CD Player Mode)，直接播放(Direct Mode)和直通信道(PASS Through Mod)三種工作模式。而且芯片會根據計算機不同的工作狀態(tài)自動進入相應的工作模式。

2.1 CD播放模式

當系統(tǒng)在CD播放模式時，整個系統(tǒng)只有CD ROM和音頻放大器兩大部分需要電源，系統(tǒng)其它部分被關閉，此時CD ROM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CD Player模式下，OZ168可通過ATAPI協議直接控制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設備?如CD/DVD ROM?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(tài)圖。

表1 ATAPI指令控制表

命 令 控 制操 作 碼

Mode sense5Ah

Pause/resume4Bh

Play audio MSF47h

STOP1Bh

Read TOC43h

Request sense03h

Read sub channel42h

Test unit ready00h

Unlock1Eh

2.2 直接播放模式

直接播放模式時，系統(tǒng)實際已進入開機狀態(tài)，此時用戶依然可以用各種功能鍵控制CD播放。當功能鍵PLAY PAUSE、NEXT TRK、PREV TRK或STOP_EECT被按下時，OZ168會發(fā)出中斷INT信號，以改變中斷狀態(tài)寄存器?07h?的第8個字節(jié)。當OZ168有INT信號發(fā)出時，

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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(tǒng)與CD ROM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(tǒng)IDE總線信號直通至CD ROM IDE總線。此時，OZ168僅被用作系統(tǒng)與CD ROM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(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PAV EN、PC SYSTE-MOFF()和Direct Mode register()的輸入信號來確定進入那種工作模式。當PAV_EN為1且PC SYSTE-MOFF為1時?OZ168將發(fā)出PWR CTRL信號以開啟CD ROM和音頻放大器的電源，并配合功能鍵控制器通過ATAPI協議直接控制CD ROM的工作狀態(tài)，此時OZ168進入CD Player模式。狀態(tài)控制器模塊的輸入邏輯信號與相關的狀態(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信號狀態(tài)PCSYSTEM-OFF信號狀態(tài)Direct Mode信號狀態(tài)

CD Player11x

Direct Modex01

Pass Throughx00

Power Off01x

3.2 功能鍵控制模塊

在CD Player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(tài)控制器模塊。狀態(tài)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/DVD ROM做出各種功能選擇。

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3.3 LCD狀態(tài)顯示模塊

OZ168采用COM0，COM1及LCD?12……1?信號驅動LCD 2位7段數碼管，從而顯示當前音軌數及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作，PWR CTL信號接47kΩ下拉電阻可保證在RESET上升沿時PWR CTL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(jié)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(guī)范可應用于各種品牌的CD/DVD ROM?而對于OEM廠商來說，也可以根據不同需求更改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。同時也為用戶提供了更大的升級空間。