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采用AudioDJ技术的音频播放芯片OZ168及其应用设计
摘要：CD/DVDROM目前已成为便携式电脑的标准设备，OZ168芯片采用AudioDJTM技术，可保证在电脑不开机的情况下欣赏CD音乐，从而将便携式电脑转变成随身携带的CD机，这一方案可大大降低电脑电池消耗，最大限度地延长工作时间。文中介绍了OZ168的主要特点、结构功能，给出了其应用电路。关键词：AudioDJTM技术；CD播放；便携式电脑
１引言
ＯＺ１６８是Ｏ２ＭＩＣＲＯ公司生产的专用便携式电脑音频播放芯片。目前，便携式电脑几乎都将ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ作为标准配置，正常情况下，在便携式电脑上播放ＣＤ音乐都需要先将系统开机，用Ｗｉｎｄｏｗ-ｓＴＭＭｅｄｉａＰｌａｙｅｒ或其它媒体播放软件来播放。为了简单的功能去开启系统，而消耗大量的电池电力，这无疑会为正常的移动办公带来电池电力不足的压力。ＡｕｄｊｏＤＪＴＭ技术能使便携式电脑用户在随时欣赏ＣＤ音乐的美妙的同时，无需顾虑电池的容量限制，ＯＺ１６８器件的专用隔电措施可保证只提供ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ等少部分系统工作电源而将电脑其它部分关闭，从而大大降低电脑的电池消耗，最大限度地延长电池工作时间。图１是ＯＺ１６８的工作系统框图，它的主要功能和特点如下：
●具有三种工作模式：ＣＤ播放模式、直接播放模式、直通信道模式；
●具有三种电源管理方案：自动省电工作模式、休眠模式、待机模式；
●支持２位ＣＤ音轨数码显示，可用ＬＣＤ显示ＳＴＯＰ，Ｐｌａｙ?Ｐａｕｓｅ?Ｓｅａｒｃｈ等状态；
●在ＣＤ播放模式时，可通过ＡＴＡＰＩ协议来控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ的各种工作状态；
●支持ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭＤＭＡ功能，从而使数据传输的速率更快；
●ＡｕｄｊｏＤＪＴＭ技术可保证系统的最小软件支持；
●具有ＣＤ高品质音响效果。
２工作模式
ＯＺ１６８有ＣＤ播放(ＣＤＰｌａｙｅｒＭｏｄｅ)，直接播放(ＤｉｒｅｃｔＭｏｄｅ)和直通信道(ＰＡＳＳＴｈｒｏｕｇｈＭｏｄ)三种工作模式。而且芯片会根据计算机不同的工作状态自动进入相应的工作模式。
２．１ＣＤ播放模式
当系统在ＣＤ播放模式时，整个系统只有ＣＤＲＯＭ和音频放大器两大部分需要电源，系统其它部分被关闭，此时ＣＤＲＯＭ左右声道音频信号直接传送至音频放大器，从而保证了在不开机状况下播放ＣＤ。在ＣＤＰｌａｙｅｒ模式下，ＯＺ１６８可通过ＡＴＡＰＩ协议直接控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ的状态以及播放ＣＤＴｒａｃｋ的音轨。ＯＺ１６８音乐播放键功能如下：
(１)通过Ｐｌａｙｅｒ、Ｐａｕｓｅ、ＮＥＸＴＴＰＫ、ＰＲＥＶＴＲＫ、ＳＴＯＰＥＪＥＣＴ等操作，可使用户选择自己喜欢的音乐。
(２)通过ＡＴＡＰＩ接口，可在ＣＤＰｌａｙｅｒ工作模式下，直接通过ＡＴＡＰＩ命令控制ＣＤＲＯＭ的工作状态。ＡＴＡＰＩ既能提供表１所列的控制命令，也可自定义一些控制命令。ＡＴＡＰＩ设备?如ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ?支持ＯＺ１６８工作中的所有ＡＴＡ专用协议和控制指令。图２是ＣＤ播放模式的工作状态图。
表1ATAPI指令控制表
命令控制操作码Modesense5AhPause/resume4BhPlayaudioMSF47hSTOP1BhReadTOC43hRequestsense03hReadsubchannel42hTestunitready00hUnlock1Eh
２．２直接播放模式
直接播放模式时，系统实际已进入开机状态，此时用户依然可以用各种功能键控制ＣＤ播放。当功能键ＰＬＡＹＰＡＵＳＥ、ＮＥＸＴＴＲＫ、ＰＲＥＶＴＲＫ或ＳＴＯＰ＿ＥＥＣＴ被按下时，ＯＺ１６８会发出中断ＩＮＴ信号，以改变中断状态寄存器?０７ｈ?的第８个字节。当ＯＺ１６８有ＩＮＴ信号发出时，ＳＭＢＵＳＨｏｓｔ会读取功能键寄存器?０１ｈ?以确定是哪一个键被按下时，此后，命令控制寄存器?０３ｈ?的Ｂｉｔ?ＡＣＫ?字节将被重置，预定的ＡｕｄｉｏＤＪＴＭ驱动程序和ＣＤＲＯＭ驱动程序将直接对ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ发出相应的控制命令以控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ的动作。当ＯＺ１６８控制命令结束时，ＯＺ１６８将自动清除功能键寄存器和ＡＣＫ字节的值。
２．３直通信道模式
在ＰＡＳＳＴｈｒｏｕｇｈ工作模式，ＯＺ１６８在ＯＳ和所有系统设备之间被当作透明的部分，即设备和ＯＳ都“看”不到ＯＺ１６８的存在，此时，ＯＺ１６８只传送系统与ＣＤＲＯＭ之间所有下达和反馈的命令，而ＯＺ１６８不对这些指令和数据作任何变动，所有系统ＩＤＥ总线信号直通至ＣＤＲＯＭＩＤＥ总线。此时，ＯＺ１６８仅被用作系统与ＣＤＲＯＭ之间进行数据／命令传输的信道。３内部结构
ＯＺ１６８的内部结构图如图３所示，下面对其主要组成模块作一介绍。
３．１状态控制器模块
ＯＺ１６８的三种工作状态主要通过状态控制器来选择，状态控制器通过检测ＰＡＶＥＮ、ＰＣＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ()和ＤｉｒｅｃｔＭｏｄｅｒｅｇｉｓｔｅｒ()的输入信号来确定进入那种工作模式。当ＰＡＶ＿ＥＮ为１且ＰＣＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ为１时?ＯＺ１６８将发出ＰＷＲＣＴＲＬ信号以开启ＣＤＲＯＭ和音频放大器的电源，并配合功能键控制器通过ＡＴＡＰＩ协议直接控制ＣＤＲＯＭ的工作状态，此时ＯＺ１６８进入ＣＤＰｌａｙｅｒ模式。状态控制器模块的输入逻辑信号与相关的状态如表２所列。
表2状态控制器与工作模式状态表
工作模式PAV-EN信号状态PCSYSTEM-OFF信号状态DirectMode信号状态CDPlayer11xDirectModex01PassThroughx00PowerOff01x
３．２功能键控制模块
在ＣＤＰｌａｙｅｒ模式和Ｄｉｒｅｃｔ模式，当有功能键信号输入控制模块时，功能键控制器将重新填写内部寄存器，并将改动的寄存器信息传送至状态控制器模块。状态控制器接收并保存这些设置，同时将其转换成ＡＴＡＰＩ协议控制指令，以直接控制ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ做出各种功能选择。
３．３ＬＣＤ状态显示模块
ＯＺ１６８采用ＣＯＭ０，ＣＯＭ１及ＬＣＤ?１２……１?信号驱动ＬＣＤ２位７段数码管，从而显示当前音轨数及ＳＴＯＰ、ＰＬＡＹ、ＰＡＵＳＥ和Ｆａｓｔｓｅａｒｃｈ等状态。ＣＯＭ０、ＣＯＭ１为ＬＣＤ面板显示模块的第１２组６４Ｈｚ时钟驱动信号。利用ＬＣＤ?１２……１?１２位显示数据信号，并配合ＣＯＭ０、ＣＯＭ１时钟信号可驱动３位７段数码管。图４所示是ＣＯＭ０、ＣＯＭ１的时钟驱动信号波形。
４设计实例
ＯＺ１６８电压范围为－０．３Ｖ～＋６．０Ｖ，其输入电压应在－０．３～＋０．３Ｖ之间，正常工作温度范围为０～７０℃。图５是ＯＺ１６８的一个应用实例，它的功能键输入信号ＰＲＥＶＴＲＫ、ＮＥＸＴＴＲＫ、ＰＬＡＹＰＡＵＳＥ、ＳＴＯＰＥＪＥＣＴ等需接１００ｐＦ的滤波电容，以防止由噪声干扰引起的误动作，ＰＷＲＣＴＬ信号接４７ｋΩ下拉电阻可保证在ＲＥＳＥＴ上升沿时ＰＷＲＣＴＬ为０，从而开启电源管理控制，ＰＡＶＭＯＤＥ／ＩＤＳＥＬ引脚也应接下拉４．７ｋΩ电阻，选择ＳＭＢＵＳａｄｄｒｅｓｓＩＤ为３４ｈ可以保证ＯＺ１６８的输入电源稳定，Ｖｃｃ端需接１个１０μＦ的钽电容和１个０．１μＦ陶瓷电容做电源耦合电路。
图5
５结束语
本文设计的ＯＺ１６８音频播放电路可作为参考设计电路使用，设计中未使用ＧＰＩＯ[１∶０]／ＶＯＬ＿ＵＰ／ＶＯＬ＿ＵＰ信号外接数字电位器的方式来实现数字音量调节功能，由于采用了高级电源管理技术，ＯＺ１６８的电量消耗很低，其高兼容性的ＡＴＡＰＩ接口规范可应用于各种品牌的ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ?而对于ＯＥＭ厂商来说，也可以根据不同需求更改ＣＤ／ＤＶＤＲＯＭ配置，但并不影响ＰＣ兼容性，从而为系统配置带来了极大方便。同时也为用户提供了更大的升级空间。
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