USB3.0 主機(jī)控制器uPD720200在嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)上的應(yīng)用
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.
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:
特性 | USB3.0 | USB2.O |
Logo | ||
USB接口以及電纜示意 | | |
數(shù)據(jù)速率 | 超高速(最大5.0Gbps) 全速(最大12 Mbps) | 高速(最大480Mbps) 全速(最大12 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USB2.0的4種傳輸方式,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“
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
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。
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。
目前,瑞薩電子中國區(qū)授權(quán)代理商世強電訊可為USB3.0主控芯片提供現(xiàn)貨供應(yīng)。世強電訊擁有強大的技術(shù)支持團(tuán)隊和完善的物流體系,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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