Wi-Fi和微型硬盤在便攜式產(chǎn)品中的應(yīng)用

無(wú)線應(yīng)用和個(gè)人數(shù)據(jù)存儲(chǔ)這兩個(gè)話題, 無(wú)可置疑地正在成為現(xiàn)今便攜式產(chǎn)品市場(chǎng)中最熱門的話題。
　　無(wú)線應(yīng)用尤其是無(wú)線上網(wǎng), 正在陸續(xù)地被便攜式產(chǎn)品所采用, 有如SONY(索尼)公司最新推出的PSP (Play Station Portable)，就增添了802.11b無(wú)線上網(wǎng)功能。而其它產(chǎn)品如PDA和智能型手機(jī)，更是搶得先機(jī)將802.11b加入其里面。802.11b不但可以用于無(wú)線上網(wǎng), 它更是在便攜式產(chǎn)品領(lǐng)域里開(kāi)拓了全新的應(yīng)用, 如VoIP(Voice over IP)，就是幫助用戶通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)免費(fèi)通話。個(gè)人數(shù)據(jù)存儲(chǔ)同樣也得到大家得高度關(guān)注。從最近幾年來(lái)微型硬盤的迅速發(fā)展，我們就可以看到個(gè)人數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在便攜式產(chǎn)品里的突破。

　　眾所周知，802.11從最起初的802.11b(11Mbps), 發(fā)展至近年的802.11g(54Mbps)，它已成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。也有很多廠商開(kāi)發(fā)了他們自己的標(biāo)準(zhǔn)以提供更高的帶寬，如SUPER A/G(108Mbps)。由于無(wú)線上網(wǎng)的飛速發(fā)展, 802.11b提供的帶寬已經(jīng)難以滿足用戶的需求，而與此同時(shí)，802.11a/g在市場(chǎng)倍受關(guān)注，很多計(jì)算機(jī)和筆記本電腦已經(jīng)改用802.11a/g, 802.11a/g大有取代 802.11b之勢(shì)。 但是目前，尚無(wú)任何便攜式產(chǎn)品有采用802.11a/g的標(biāo)準(zhǔn)，原因何在？

　　由于無(wú)線應(yīng)用起初都是針對(duì)計(jì)算機(jī)市場(chǎng), 所以目前802.11a/g的接口都是采用CardBus或PCI/miniPCI。又因?yàn)镃ardBus和PCI/miniPCI是在計(jì)算機(jī)里最通用的接口，當(dāng)需要轉(zhuǎn)換到便攜式產(chǎn)品上時(shí), 由于嵌入式處理器考慮到低引腳數(shù)和低功耗的因素, 并沒(méi)有采用類似的接口, 使它們不能連接在一起，設(shè)計(jì)人員不得不面對(duì)接口的兼容性這一難題。 以QuickLogic公司為例，通過(guò)提供一個(gè)業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的開(kāi)發(fā)板和軟件，得以實(shí)現(xiàn)通過(guò)miniPCI來(lái)加802.11a/g。目前QuickLogic公司擁有兩種不同微處理器的參考設(shè)計(jì)板。 第一是以Intel(英特爾)PXA 嵌入式處理器為主的開(kāi)發(fā)平臺(tái), 如圖1。  它是一個(gè)以英特爾的Mainstone DVK(一個(gè)以PXA 微處理器為主的開(kāi)發(fā)板)為主的開(kāi)發(fā)子板。  此子板的主要接口是PXA處理器的VLIO (Variable Latency I/O)。 設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)此子板和英特爾的DVK，連接任何以miniPCI為主的Wi-Fi模塊來(lái)進(jìn)行演示并把該設(shè)計(jì)整合到自己的設(shè)計(jì)里。  QuickLogic公司的該Eclipse II 低功耗橋接解決方案待機(jī)電流僅為75mA, 在文件傳輸時(shí)也只需12mA左右，而傳輸時(shí)帶寬最高可達(dá)到30Mbps。

　　第二個(gè)開(kāi)發(fā)板是由QuickLogic公司和瑞薩科技合作開(kāi)發(fā)完成的VoIP參考板, 如圖2。  它是一個(gè)完整的VoIP參考板，不但支持VoIP的完整功能，如聲音的傳輸，更可以通過(guò)彩色LCD板和802.11a/g的帶寬來(lái)支持影像的傳輸。它的按鍵也是以一般電話的取向?yàn)橹? 使用戶可以很容易的就把此開(kāi)發(fā)板納入到自己的PCB板圖里以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
　　以上兩種參考設(shè)計(jì)板均采用了802.11a/g模塊，但在具體設(shè)計(jì)上仍存在不同。如圖3，基于英特爾PXA的參考子板采用的設(shè)計(jì)是邊帶存儲(chǔ)器的方式,  其主要好處在于邊帶存儲(chǔ)器能夠提供較大的緩沖, 從而實(shí)現(xiàn)提高帶寬。如圖4，瑞薩科技采用的是BUS MASTER INTERFACE, QuickLogic器件可以直接在這里存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到處理器主存儲(chǔ)器里, 而處理器無(wú)需直接參與數(shù)據(jù)傳輸。它同時(shí)具備了另一優(yōu)勢(shì), 就是在不用增加SRAM在PCB上的前提下，實(shí)現(xiàn)了空間節(jié)省和成本節(jié)約。

　　微型硬盤
　　微型硬盤市場(chǎng)正在迅速進(jìn)入成熟發(fā)展期，做為便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品的存儲(chǔ)媒介，它已得到市場(chǎng)的普遍認(rèn)可。在過(guò)去幾年間，微型硬盤存儲(chǔ)容量取得顯著提高，外形規(guī)格實(shí)現(xiàn)了小型化，其在便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品中得到了很快應(yīng)用。盡管如此，微型硬盤依然面臨著重大的技術(shù)考驗(yàn),  就是它的功耗消耗量。 目前微型硬盤的功耗量還是在便攜式產(chǎn)品里占據(jù)很大的部分，一般1.8寸的硬盤功耗消耗量就已達(dá)到400mA。 如何通過(guò)降低硬盤的使用量以達(dá)到延長(zhǎng)電池壽命已經(jīng)成為微型硬盤應(yīng)用的必要條件，而QuickLogic公司專門針對(duì)此項(xiàng)開(kāi)發(fā)的微型硬盤開(kāi)發(fā)參考子板為我們開(kāi)啟了一條突破技術(shù)瓶頸的新思路。請(qǐng)參考圖5。
　　同英特爾MainStone DVK為主的Wi-Fi子板一樣，該子板也同樣插在VLIO接口上。 該子板的技術(shù)性突破，不僅是在提供參考設(shè)計(jì)給設(shè)計(jì)工程師，更是在提高系統(tǒng)帶寬和延長(zhǎng)電池壽命的技術(shù)瓶頸處指明了出路。

　　目前，一般便攜式產(chǎn)品的鋰電池功耗量為1,000mAh左右，1.8寸微型硬盤的功耗量為400mA左右，當(dāng)其應(yīng)用在便攜式產(chǎn)品里的時(shí)候，這便成為一個(gè)很大的數(shù)字, 它意味著該硬盤連續(xù)操作兩個(gè)小時(shí)后就必須再次充電。為了減少硬盤的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間, 目前普遍采用的設(shè)計(jì)方法是加載一個(gè)SDRAM，先行下載到SDRAM里, 然后在SDRAM里執(zhí)行命令。以MP3為例來(lái)看目前多數(shù)設(shè)計(jì)微型硬盤應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)MP3文件大小為4MB左右, 播放時(shí)間4分鐘。蘋果公司的iPOD里有32MB的SDRAM，將32MB的MP3(8首歌)傳到SDRAM來(lái)執(zhí)行時(shí), 硬盤可以停止運(yùn)轉(zhuǎn)32分鐘左右，由此實(shí)現(xiàn)了功耗節(jié)省。并且，當(dāng)直接在微盤執(zhí)行文件時(shí), 存在著跳針的可能性，傳送至SDRAM來(lái)執(zhí)行就可避免一些跳歌的麻煩。