基于RK3566的無線投屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0   引言

無線投屏就是通過無線傳輸?shù)姆绞綄⒁苿?dòng)設(shè)備（如手機(jī)、平板、筆記本、電腦）的畫面“實(shí)時(shí)地”投射到支持此功能的外設(shè)大屏幕上，實(shí)現(xiàn)多屏共享。它具有連線少、簡單易操作、實(shí)時(shí)傳輸、穩(wěn)定性和多人協(xié)作等特點(diǎn)。

傳統(tǒng)投屏系統(tǒng)通過HDMI 線或VGA 線將電腦畫面?zhèn)鬏數(shù)酵庠O(shè)大屏上，電源線和信號(hào)傳輸線布線復(fù)雜且不美觀，影響會(huì)議體驗(yàn)；目前主流無線投屏系統(tǒng)解決了電腦和外設(shè)大屏之間的信號(hào)傳輸線布線問題，但是仍然沒有解決電源線布線問題，本設(shè)計(jì)采用USB 和HDMI 二合一線纜與外設(shè)大屏的USB接口和HDMI接口連接，USB 給系統(tǒng)供電，HDMI 傳輸投屏畫面，很好的解決了單獨(dú)電源線和單獨(dú)HDMI 線布線問題。無線投屏系統(tǒng)組網(wǎng)如圖1。

圖1 無線投屏系統(tǒng)組網(wǎng)

1   硬件設(shè)計(jì)

無線投屏系統(tǒng)主控采用瑞芯微RK3566，Wi-Fi 采用瑞昱RTL8821CS。系統(tǒng)使用USB 和HDMI 二合一線纜與外設(shè)大屏的USB 接口和HDMI 接口連接；無線投屏系統(tǒng)通過HDMI 將移動(dòng)設(shè)備（如手機(jī)、平板、筆記本、電腦）的畫面?zhèn)鬏數(shù)酵庠O(shè)大屏上；USB 給無線投屏系統(tǒng)供電。

1.1 RK3566介紹

瑞芯微RK3566 是一款專為消費(fèi)類行業(yè)應(yīng)用打造的通用型芯片；CPU 采用四核64 位Cortex-A55 處理器，集成G52 圖形處理器，內(nèi)嵌高性能2D 加速硬件，內(nèi)置獨(dú)立的NPU 支持1 T 算力，接口支持支持HDMI2.0，運(yùn)行安卓11 和Linux 系統(tǒng)；RK3566 有著十分強(qiáng)大的視頻解碼能力，支持多路視頻源同時(shí)解碼；它還支持HDR10，具有良好的色彩、動(dòng)態(tài)范圍；支持圖像后處理，超分辨率，去噪，色彩增強(qiáng)，解交織；支持動(dòng)態(tài)幀率、碼率分辨率調(diào)節(jié)等功能。

1.2 RTL8821CS介紹

瑞昱RTL8821CS是一款高度集成的Wi-Fi 芯片，具有多用戶多輸入、多輸出功能，支持無線局域網(wǎng)SDIO接口控制器，內(nèi)部集成藍(lán)牙4.2 接口控制器，支持1T1R 的WLAN 基帶和射頻集成在一個(gè)芯片中。

1.3 硬件設(shè)計(jì)

無線投屏系統(tǒng)硬件電路主要包括主控電路、Wi-Fi電路、電源電路、時(shí)鐘復(fù)位電路、USB 接口和HDMI接口等。硬件電路如圖2：其中，USB 給無線投屏系統(tǒng)供電，電源電路、時(shí)鐘復(fù)位電路保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，Wi-Fi 用于移動(dòng)設(shè)備（如手機(jī)、平板、筆記本、電腦）無線連接，HDMI 線纜把無線投屏獲取的移動(dòng)設(shè)備畫面實(shí)時(shí)的顯示在大屏上。

圖2 硬件電路框圖

RK3566 芯片有兩個(gè)PLL 的電源， 分別是PLL_AVDD_1V8 和PLL_AVDD_0V8，為防止干擾PLL 電源被干擾，耦電容設(shè)計(jì)上必須靠近引腳擺放且單獨(dú)LDO供電。給芯片Logic 和NPU 電源供電的電源芯片LDO供電能力大于2 A，否則系統(tǒng)會(huì)不穩(wěn)定。24 MHz晶振和內(nèi)部反饋電路共同構(gòu)成了系統(tǒng)的時(shí)鐘電路，芯片的nPOR引腳低電平有效，用來實(shí)現(xiàn)芯片復(fù)位，復(fù)位時(shí)間大于4 μs 可以保證芯片穩(wěn)定工作。晶振的XIN、XOUT信號(hào)在PCB 設(shè)計(jì)時(shí)走線全程做包地處理，并保證這些信號(hào)有完整的參考地，晶體電路下方不能電源線或有高速信號(hào)穿過，并且不超過兩個(gè)過孔，晶振靠近主控放置。DDR 組內(nèi)的不同信號(hào)線之間和組間兩相鄰信號(hào)線均要保持“3 W”原則，CLKP、CLKN 差分對(duì)線長誤差小于5 mil，DQS、DM 和DATA 的線長誤差小于10 mil，DQSnP、DQSnM 差分對(duì)線長誤差小于5 mil。FLASH 保持信號(hào)參考平面完整避免信號(hào)走線穿越電源分割區(qū)域，相鄰信號(hào)走線間距保持“3 W”原則。

2   軟件設(shè)計(jì)

無線投屏系統(tǒng)軟件支持Miracast、Airplay 和DLNA三種投屏協(xié)議，支持開機(jī)即投，支持四路多屏顯示，支持Miracast 和Airplay 投屏標(biāo)準(zhǔn)混合投屏，菜單鍵調(diào)出設(shè)置切換網(wǎng)絡(luò)等。軟件功能如圖3：其中app 殼是指上層UI 界面，項(xiàng)目組件是自研混投包含的3 種投屏協(xié)議及播放器，公共業(yè)務(wù)模塊就是做的一些通用的功能，獨(dú)立庫是指投屏協(xié)議和播放器所依賴的底層庫。

圖3 軟件功能框圖

3   結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了一款無線投屏系統(tǒng)，支持DLNA 投屏協(xié)議、Airplay 投屏協(xié)議和Miracast 投屏協(xié)議；系統(tǒng)最大支持4 路跨協(xié)議同時(shí)投屏；實(shí)驗(yàn)證明投屏穩(wěn)定性高，用戶體驗(yàn)較好。

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（本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年1月期）