Wi-Fi和微型硬盤在便攜式產(chǎn)品中的應(yīng)用

無線應(yīng)用和個人數(shù)據(jù)存儲這兩個話題, 無可置疑地正在成為現(xiàn)今便攜式產(chǎn)品市場中最熱門的話題。
　　無線應(yīng)用尤其是無線上網(wǎng), 正在陸續(xù)地被便攜式產(chǎn)品所采用, 有如SONY(索尼)公司最新推出的PSP (Play Station Portable)，就增添了802.11b無線上網(wǎng)功能。而其它產(chǎn)品如PDA和智能型手機，更是搶得先機將802.11b加入其里面。802.11b不但可以用于無線上網(wǎng), 它更是在便攜式產(chǎn)品領(lǐng)域里開拓了全新的應(yīng)用, 如VoIP(Voice over IP)，就是幫助用戶通過無線網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)免費通話。個人數(shù)據(jù)存儲同樣也得到大家得高度關(guān)注。從最近幾年來微型硬盤的迅速發(fā)展，我們就可以看到個人數(shù)據(jù)存儲在便攜式產(chǎn)品里的突破。

　　眾所周知，802.11從最起初的802.11b(11Mbps), 發(fā)展至近年的802.11g(54Mbps)，它已成為無線網(wǎng)絡(luò)的標準。也有很多廠商開發(fā)了他們自己的標準以提供更高的帶寬，如SUPER A/G(108Mbps)。由于無線上網(wǎng)的飛速發(fā)展, 802.11b提供的帶寬已經(jīng)難以滿足用戶的需求，而與此同時，802.11a/g在市場倍受關(guān)注，很多計算機和筆記本電腦已經(jīng)改用802.11a/g, 802.11a/g大有取代 802.11b之勢。 但是目前，尚無任何便攜式產(chǎn)品有采用802.11a/g的標準，原因何在？

　　由于無線應(yīng)用起初都是針對計算機市場, 所以目前802.11a/g的接口都是采用CardBus或PCI/miniPCI。又因為CardBus和PCI/miniPCI是在計算機里最通用的接口，當需要轉(zhuǎn)換到便攜式產(chǎn)品上時, 由于嵌入式處理器考慮到低引腳數(shù)和低功耗的因素, 并沒有采用類似的接口, 使它們不能連接在一起，設(shè)計人員不得不面對接口的兼容性這一難題。 以QuickLogic公司為例，通過提供一個業(yè)經(jīng)驗證的開發(fā)板和軟件，得以實現(xiàn)通過miniPCI來加802.11a/g。目前QuickLogic公司擁有兩種不同微處理器的參考設(shè)計板。 第一是以Intel(英特爾)PXA 嵌入式處理器為主的開發(fā)平臺, 如圖1。  它是一個以英特爾的Mainstone DVK(一個以PXA 微處理器為主的開發(fā)板)為主的開發(fā)子板。  此子板的主要接口是PXA處理器的VLIO (Variable Latency I/O)。 設(shè)計人員可以通過此子板和英特爾的DVK，連接任何以miniPCI為主的Wi-Fi模塊來進行演示并把該設(shè)計整合到自己的設(shè)計里。  QuickLogic公司的該Eclipse II 低功耗橋接解決方案待機電流僅為75mA, 在文件傳輸時也只需12mA左右，而傳輸時帶寬最高可達到30Mbps。

　　第二個開發(fā)板是由QuickLogic公司和瑞薩科技合作開發(fā)完成的VoIP參考板, 如圖2。  它是一個完整的VoIP參考板，不但支持VoIP的完整功能，如聲音的傳輸，更可以通過彩色LCD板和802.11a/g的帶寬來支持影像的傳輸。它的按鍵也是以一般電話的取向為主, 使用戶可以很容易的就把此開發(fā)板納入到自己的PCB板圖里以縮短產(chǎn)品上市時間。
　　以上兩種參考設(shè)計板均采用了802.11a/g模塊，但在具體設(shè)計上仍存在不同。如圖3，基于英特爾PXA的參考子板采用的設(shè)計是邊帶存儲器的方式,  其主要好處在于邊帶存儲器能夠提供較大的緩沖, 從而實現(xiàn)提高帶寬。如圖4，瑞薩科技采用的是BUS MASTER INTERFACE, QuickLogic器件可以直接在這里存儲數(shù)據(jù)到處理器主存儲器里, 而處理器無需直接參與數(shù)據(jù)傳輸。它同時具備了另一優(yōu)勢, 就是在不用增加SRAM在PCB上的前提下，實現(xiàn)了空間節(jié)省和成本節(jié)約。

　　微型硬盤
　　微型硬盤市場正在迅速進入成熟發(fā)展期，做為便攜式消費電子產(chǎn)品的存儲媒介，它已得到市場的普遍認可。在過去幾年間，微型硬盤存儲容量取得顯著提高，外形規(guī)格實現(xiàn)了小型化，其在便攜式消費類電子產(chǎn)品中得到了很快應(yīng)用。盡管如此，微型硬盤依然面臨著重大的技術(shù)考驗,  就是它的功耗消耗量。 目前微型硬盤的功耗量還是在便攜式產(chǎn)品里占據(jù)很大的部分，一般1.8寸的硬盤功耗消耗量就已達到400mA。 如何通過降低硬盤的使用量以達到延長電池壽命已經(jīng)成為微型硬盤應(yīng)用的必要條件，而QuickLogic公司專門針對此項開發(fā)的微型硬盤開發(fā)參考子板為我們開啟了一條突破技術(shù)瓶頸的新思路。請參考圖5。
　　同英特爾MainStone DVK為主的Wi-Fi子板一樣，該子板也同樣插在VLIO接口上。 該子板的技術(shù)性突破，不僅是在提供參考設(shè)計給設(shè)計工程師，更是在提高系統(tǒng)帶寬和延長電池壽命的技術(shù)瓶頸處指明了出路。

　　目前，一般便攜式產(chǎn)品的鋰電池功耗量為1,000mAh左右，1.8寸微型硬盤的功耗量為400mA左右，當其應(yīng)用在便攜式產(chǎn)品里的時候，這便成為一個很大的數(shù)字, 它意味著該硬盤連續(xù)操作兩個小時后就必須再次充電。為了減少硬盤的運轉(zhuǎn)時間, 目前普遍采用的設(shè)計方法是加載一個SDRAM，先行下載到SDRAM里, 然后在SDRAM里執(zhí)行命令。以MP3為例來看目前多數(shù)設(shè)計微型硬盤應(yīng)用的標準。一個MP3文件大小為4MB左右, 播放時間4分鐘。蘋果公司的iPOD里有32MB的SDRAM，將32MB的MP3(8首歌)傳到SDRAM來執(zhí)行時, 硬盤可以停止運轉(zhuǎn)32分鐘左右，由此實現(xiàn)了功耗節(jié)省。并且，當直接在微盤執(zhí)行文件時, 存在著跳針的可能性，傳送至SDRAM來執(zhí)行就可避免一些跳歌的麻煩。