1 . A2 的特色
—— PMP 产品中的经典之作—— Cowon A2
2 .基本原理及分块
——认识典型的 PMP 产品工作原理
Cowon A2 ,采用了 TI 公司的 TMS320DM320 双核处理器作为主芯片,外围方面,都是选用了 TI 、 PHILIPS 、 Cypress 等名厂的元件。
下面从主要元件清单、内部功能框图、 PCB 的说明等方面对 A2 进行分析。
3 .认识 A2 的心脏
—— 一颗双核处理器的强大芯
要处理超过 320x240 的视频文件,硬件上需要很高的要求: a. 要不有很高的主频,比如 AMD 的 AU1200 跑到 333MHz ~ 500MHz ,但是主频越高功率越大 ; b. 要不有很好的硬件加速器。在 A2 选用的 TI DM320 方案中,采用的是后者。
从下面的内部功能框图可知, DM320 主要包含如下部分:
l ARM926 MCU, 200MHz
l C54X DSP 为核心的多媒体加速器
l 内存交换控制器( Memory Traffic Controller )
l CCD/CMOS 传感口 接口(可直接支持数码照相 / 摄像)
l 模拟视频编码(直接支持 AV OUT )
l the On-Screen Display (OSD)( 支持边看视频,边调节菜单 )
l SDRAM 、 Flash 控制器
l 直接驱动 LCD 的控制器
l USB 1.1 DEVICE/OTG 接口
l MMC/SD 卡接口
l Sony Memory Stick 接口
l 2 个串口, JTAG 调试口,通用 IO 口等
由以上可看到, DM320 作为 PMP 产品的硬件基础是足够的了;由于有了 多媒体加速,主 CPU 可以跑在比较低的频率下,以达到省电的效果;有了硬件 OSD ,可以边看视频,边调节各种菜单,实际使用起来相当方便。
4 .为何 USB 速度如何的快
——得益于专用的 USB2.0 硬盘 盒控制 IC
作为 PMP 产品,由于视频文件相当大,需要相当大的存贮空间,因此 A2 使用了 20G / 1.8 ' 的硬盘作为存贮介质。然而这么的存贮空间,数据传输将成为一个大的瓶颈。
为解决数据专输的问题, A2 中采用了专门的 USB2.0-ATA 控制器 CY 7C 68300B 。此控制器一度成为 USB 移动硬盘最热的主 IC 。从以上的内部结构框图可看出,当 USB 连接时,此控制器能直接控制硬盘的读写,而不经过 DM320 的任何处理,这样就可保证了 USB 数据传输的高效性。
另外, A2 选用了东芝 1.8 ' 硬盘 MK 2006GAL ,性能也不错。见下表,这样的硬盘作为笔记本硬盘,基本满足大部分应用的要求了。
从下图可看到基于 Nand Flash 的 U3 的 USB 远比 A2 慢得多。 1G 字节的数据,传到 U3 ,需要 3 分多钟的时间;传到 A2 只需要 1 分钟的时间。
由此看来 A2 直接作为移动硬盘使用,也有不错的性能。
5 .为何能有如何长的播放时间
——多重的省电设计及超大容量的电池
通常一部电影长度在 2 小时左右, 20G 的硬盘空间至少可以保存十来部高质量的电影。多好效果的 PMP ,如果播放不了 2 部电影就没电了,哪也是一个很不实用的摆设。然而 A2 却能连续播放 8 小时视频——可播放 4 部 2 小时的电影,至少播放 15 小时的音乐;这对于大部人来说,已经是很足够了。综观目前绝大部分的 PMP 产品,充其量也就播放 2 小时到 4 小时罢了。 A2 这样的性能,已经是很优秀的了。
A2 如此长的播放时间,得益于内部使用了 4300mAH 超大容量的锂聚合物电池、使用了 TI/Philips 多颗高效率的开关电源、以及高效的电源管理。
从上文提到的“主要元件清单”中,可看到,开关电源使用了 Philips PCF50606HN, Philips TEA1211, TI TPS61027 它们都是性能相当好的开关电源;另外,充电方面使用了 TI BQ24032 ,实测充电电流最高达 1A ,这样保证了更短的充电时间。
由于读写硬盘时所需要的电流相当大,达到 424mA(=1.4W/3.3V) ;而空闲状态只有 121mA(=0.4W/3.3V) ,见下图,因此要达到省电的目的,必需尽量减少硬盘的读写时间。
A2 的电源管理方面可以从下图 A2 播放 MP3 文件时实测的工作电流情况看到, A2 采用了读取一大块的硬盘数据到 SDRAM 中,以减少硬盘读写时间的办法,达到省电的目的,而不是总让硬盘 全速地 运行。从图中可看到 A2 播放 320Kbps MP3 文件的工作电流最小时只有 260mA 。在拆机进行测试电流过程中,在电流降到 260mA 时,我总听到硬盘磁头停靠的喀嚓音;在电流提升的同时,也听到了硬盘全速运行的声音。
由下面的几个实测工作电流可知,当数据量越大,硬盘空闲的时间越少,相应地工作电流也越大,播放时间也相应地减少了。当然,数据量越大,需要 CPU 解码的时间工作量也增大,工作电流也相应增大。
6 .强大的音频输出效果
——优越的 BBE 效果,特大的音量输出
A2 选用了 WM8750 作为音频编解码器,主要是因为它高达 98dB/95dB 的放音 / 录音信噪比,以及高达 40mW 的喇叭驱动能力,多路的音频输入(以满足 MIC/FM/DMB/AV INI 等需要),以及它的低功耗。
A2 作为一个 PMP 产品,依然沿用了 Cowon 的看家本领:优越的 BBE 效果。这在 A2 直接驱动的两个 8 欧的喇叭中,表现也相当的不错。
7 .为何能有如何优秀的显示效果
——顶级的 TFT 显示及先进的 OSD 技术
A2 的显示屏,选用了三星的 TFT : LTP400WQ-F02 , 4 英寸 16:9 的宽屏, 1600 万色, 480x272 的分辨率,作为 PMP 产品,这样 的屏示屏 是相当不错的了。
另外,在 A2 的双核处理器 DM320 中,有硬件 OSD ( the On-Screen Display )功能,可以使用硬件实现两张图片的叠加。在操作菜单中设置了透明色,与动态的视频画面 / 图片进行叠加,这样既可看到视频,又方便更改系统设置。在 A2 中,大量使用了硬件 OSD 技术,实际使用起来相当方便。
从原理来说,仅用软件一样能实现这样的效果,但是叠加过程需要对每一个象素点进行比较和替换,占用了太多的运算量;对于 130,560(=480x272) 这样多的象素点来说,如果用纯软件实现将占用过多的 CPU 时间。
8 .多种音视频格式直接播放
——强大的多媒体加速使视频播放更流畅
A2 的 DM320 中使用了双核处理器,有了一个强大的多媒体加速器,以及 内存交换控制器,使得 A2 运行较低的频率实现多种视频格式不再太困难。
A2 支持的视频格式有 AVI 、 ASF 、 WMV ,基于 DivX3.11 、 DivX4 、 DivX5 、 XviD 、 MPEG4 、 WMV9 的编码全部可以正常播放,支持的最大画面尺寸为 720 × 576 像素、 30Fps ,影片音频支持 MP3 、 WMA 编码格式及 AC3 6.1 系统,最大 48KHz 采样频率、 448Kbps 编码率。实际播放效果相当流畅。
音频格式有 MP3 ( MPEG 1/2/2 .5 、 Layer3 )、 WMA 、 ASF 、 OGG 、 WAV ,也是很丰富的。
实现上, DM320 可以直接支持 DVD 格式视频的播放,但在 A2 中可能因为版权及相关费用的问题,没有支持。这是笔者对 A2 唯一感到不足的地方。
9 .强大的 AV 输入输出功能
——留住时间,留住精彩的节目
DM320 内部有模拟视频编码器,因此 DM320 可直接支持视频文件输出到电视机中播放。在家里,一个 40 ' 的液晶电视机或背投, 最比看 4 ' 的屏幕舒服得多,因此把视频输出到电视机观看,也是值得一试的。在下面测试中,可看到 A2 输出到电视中的效果,对比原图,效果还是相当不错。
有好的电视节目,总想把它留住。然而 DM320 内部没有模拟视频解码器,无法输入模拟视频信号到 DM320 中。因此, A2 中增加了一颗 TI/TVP5150AM1 作为电视 AV 输入的视频解码,以把模拟的视频信号数字化后输入到 DM320 中录制。下面也对 A2 视频录制的效果及电视原本效果作了比较,这样的效果很不错了。