《電子技術(shù)應(yīng)用》
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USB3.0 主機(jī)控制器uPD720200在嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)上的應(yīng)用
向勇明
摘要: 近年來隨著網(wǎng)絡(luò)接入方式越來越發(fā)達(dá),,數(shù)字媒體的日益普及,,很多家庭都擁有了各種各樣的媒體播放和存儲設(shè)備,。為了管理日益龐大的媒體文件,,市場上出現(xiàn)了一種專門用來共享媒體文件的媒體網(wǎng)關(guān),。為了傳輸那些體積巨大的媒體文件到這個設(shè)備中,,USB3.0接口是一個非常好的選擇,。本文主要介紹瑞薩電子的USB3.0主機(jī)控制器Upd720200在這類設(shè)備中的應(yīng)用.
Abstract:
Key words :

 

 一:嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)

 

    嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)通俗的來說就是一臺嵌入式的計算機(jī),,其架構(gòu)和我們平常了解的個人電腦的架構(gòu)基本類似,,只是在普通個人電腦的基礎(chǔ)上簡化了相關(guān)的輸入輸出設(shè)備,,以降低整個系統(tǒng)的成本。大多數(shù)嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)框圖如下:

    uPD7202001.jpg

     從框圖我們可以看出來,,嵌入式CPU是整個系統(tǒng)的核心,,嵌入式CPU本身帶有各種各樣的外部I/O接口,。就上面的框圖而言,SDRAM為系統(tǒng)軟件的運(yùn)行提供動態(tài)存儲器空間,、FLASH用來存儲系統(tǒng)的固件代碼,、SATAUSB2.0接口用來連接外部存儲裝置、PCI Express接口用來給系統(tǒng)擴(kuò)展其他的功能卡,、以太網(wǎng)接口為系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)連接功能,。 通常來講,嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)運(yùn)行Linux操作系統(tǒng),,通過網(wǎng)絡(luò)來訪問和控制整個系統(tǒng),。

 

二: USB3.0主機(jī)控制器Upd720200在嵌入式媒體中心中的應(yīng)用

 

隨著數(shù)字媒體的日益普及,高清視頻,、數(shù)碼照片的容量動輒幾個GB,,而大容量閃存、MP4海量移動硬盤等USB設(shè)備的不斷增加,,使我們隨時需要傳輸幾GB甚至幾十GB的大文件到我們的媒體中心去,,如果使用原來的USB2.0接口,傳輸這些文件往往要等待幾分鐘甚至幾十分鐘,。這樣給用戶的體驗(yàn)就非常的不好,。為此我們需要引入新一代的USB3.0接口,使用這種接口,,不僅能使我們系統(tǒng)能在幾十秒甚至幾秒就能完成GB級的數(shù)據(jù)傳輸而且還能和已有的USB設(shè)備保持兼容,。

 

USB3.0又稱為SuperSpeed USBUSB3.0包含了USB2.0的所有特性,,且USB3.0大幅提升了傳輸速度,,其最大傳輸帶寬高達(dá)5.0Gbps,即625MB/s,。USB 3.0采用對偶單純形四線制差分信號線,,支持雙向并發(fā)數(shù)據(jù)流傳輸。USB3.0USB2.0特性對比列表如下:

 

 

特性

USB3.0

USB2.O

Logo

uPD7202002.jpg

uPD7202003.jpg

USB接口以及電纜示意

uPD7202004.jpg  uPD7202005.jpg

uPD7202006.jpg   uPD7202006.jpg

數(shù)據(jù)速率

超高速(最大5.0Gbps
高速(最大480Mbps

全速(最大12 Mbps)
低速(最大1.5 Mbps

高速(最大480Mbps

全速(最大12 Mbps)
   
低速(最大1.5 Mbps

傳輸線數(shù)量

兩對超高速的傳輸線路

一對線路可以傳送高速/全速/低速三種速度

一對

一對線路可以傳送高速/全速/低速三種速度

數(shù)據(jù)接口

全雙工雙向數(shù)據(jù)傳輸

半雙工,,只能提供單向數(shù)據(jù)流傳輸

傳輸協(xié)議

主機(jī)主導(dǎo)傳輸,,設(shè)備可以異步請求服務(wù),數(shù)據(jù)包直接路由到對應(yīng)外設(shè)

主機(jī)主導(dǎo)傳輸,,數(shù)據(jù)包為廣播方式在總線上傳輸

電源管理

多級電源管理方式,,支持空閑、睡眠和掛起模式(狀態(tài)),,支持鏈路,、設(shè)備和功能層次上的電源管理

設(shè)備層上的電源管理

總線供電

在設(shè)備未配置的狀態(tài)下比USB2.0增加50%的電量(150mA),在配置狀態(tài)下能夠提供900mA的電量(比USB2.0增加80%

最大500mA

端口狀態(tài)

端口能硬件監(jiān)測設(shè)備的連接狀態(tài),,并使端口進(jìn)入SuperSpeed的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)

硬件檢測設(shè)備連接狀態(tài),,由系統(tǒng)軟件通過端口命令使端口進(jìn)入傳輸狀態(tài)

傳輸方式

SuperSpeed繼承USB2.04傳輸方式,,批量傳輸具備流式傳輸?shù)哪芰?/span>

4種基本傳輸方式:控制、批量,、中斷和同步傳輸

 

瑞薩電子作為USB相關(guān)規(guī)格制定團(tuán)體uPD7202008.jpg

針對嵌入式應(yīng)用,,我們提供WindowsLinux兩種操作系統(tǒng)下的驅(qū)動程序,大大減小客戶端驅(qū)動軟件編寫的工作量,,便于用戶能快速的將這個器件集成到他們的應(yīng)用中,。

 

三:USB3.0 接口給用戶帶來的良好體驗(yàn)

 

   在家庭中用到的嵌入式媒體網(wǎng)關(guān),,主要是用來存儲用戶高清視頻和照片的,。而這些高清視頻的文件體積都非常的巨大,譬如一部90分鐘的1080P的高清電影,,其占用的存儲空間可能需要25GB左右,,那么使用不同的USB技術(shù)傳輸這些數(shù)據(jù)需要消耗的時間我們做了一個對比,從中我們就可以發(fā)現(xiàn)其中巨大的差距以及USB3.0給用戶帶來良好體驗(yàn),。

 未標(biāo)題-1 拷貝.jpg

 

綜上所述,,在嵌入式的媒體網(wǎng)關(guān)中加入USB3.0主機(jī)接口器件Upd720200,當(dāng)連接USB3.0的設(shè)備向其傳輸體積巨大的媒體文件時,,可以給用戶帶來非常好的使用體驗(yàn),。

目前,瑞薩電子中國區(qū)授權(quán)代理商世強(qiáng)電訊可為USB3.0主控芯片提供現(xiàn)貨供應(yīng),。世強(qiáng)電訊擁有強(qiáng)大的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)和完善的物流體系,,同時為瑞薩電子的USB產(chǎn)品線配置了專職的銷售和技術(shù)支持人員,可以快速響應(yīng)客戶的技術(shù)和物流需求,。

 

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