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：
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,、SATA和USB2.0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及“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 USB,。USB3.0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,。USB3.0和USB2.0特性對比列表如下：
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特性 |
USB3.0 |
USB2.O |
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Logo |
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USB接口以及電纜示意 |
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數(shù)據(jù)速率 |
超高速（最大5.0Gbps） |
高速（最大480Mbps） |
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傳輸線數(shù)量 |
兩對超高速的傳輸線路 |
一對 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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) |
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傳輸方式 |
SuperSpeed繼承USB2.0的4種傳輸方式,，批量傳輸具備“流式”傳輸?shù)哪芰?/p> |
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“USB Implementers Forum”的核心成員,，從1996起年就參與了USB標(biāo)準(zhǔn)的制定及技術(shù)開發(fā)工作,。瑞薩電子于2000年4月向市場推出全球首顆USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的主控芯片“uPD720100”，后續(xù)又推出了一系列的USB控制芯片,，如upd720114-USB2.0 HUB控制芯片,，Upd720150-USB2.0 HOST+Device控制芯片等。如今瑞薩電子又推出了世界上首顆符合USB3.0標(biāo)準(zhǔn)的主控芯片Upd720200,，并且首批通過USB-IF認(rèn)證,。
目前這顆IC在多家電腦主板廠商獲得了批量的應(yīng)用。事實(shí)上,，現(xiàn)在市場上的各家做USB3.0 Device端IC的廠商都使用Upd720200來做設(shè)備端的兼容性測試,。由此可見瑞薩電子的USB3.0產(chǎn)品在行業(yè)中的地位。
回到我們的嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)來說,，Upd720200采用PCI Express接口與主機(jī)進(jìn)行通訊,，只需要將Upd720200的PCI Express接口與CPU的對應(yīng)接口直接連接就好了。uPD720200在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用,，部分原理圖如下所示意：
針對嵌入式應(yīng)用，我們提供Windows和Linux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)。
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典型文件大小 |
1GB |
6GB |
16GB |
27GB |
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全速USB(USB1.1) |
22分鐘 |
2.2小時 |
5.9小時 |
9.3小時 |
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高速USB(USB2.0) |
33秒 |
3.3分鐘 |
8.9分鐘 |
13.9分鐘 |
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超高速USB(USB3.0) |
3秒 |
20秒 |
53秒 |
70秒 |
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。