采用AudioDJ技术的音频播放芯片OZ168及其应用设计

摘要：CD/DVD ROM目前已成为便携式电脑的标准设备，OZ168芯片采用AudioDJTM技术，可保证在电脑不开机的情况下欣赏CD音乐，从而将便携式电脑转变成随身携带的CD机，这一方案可大大降低电脑电池消耗，最大限度地延长工作时间。文中介绍了OZ168的主要特点、结构功能，给出了其应用电路。

１　引言

ＯＺ１６８是Ｏ２ ＭＩＣＲＯ公司生产的专用便携式电脑音频播放芯片。目前，便携式电脑几乎都将ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ作为标准配置，正常情况下，在便携式电脑上播放ＣＤ音乐都需要先将系统开机，用Ｗｉｎｄｏｗ-ｓＴＭＭｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ或其它媒体播放软件来播放。为了简单的功能去开启系统，而消耗大量的电池电力，这无疑会为正常的移动办公带来电池电力不足的压力。ＡｕｄｊｏＤＪＴＭ技术能使便携式电脑用户在随时欣赏ＣＤ音乐的美妙的同时，无需顾虑电池的容量限制，ＯＺ１６８器件的专用隔电措施可保证只提供ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ等少部分系统工作电源而将电脑其它部分关闭，从而大大降低电脑的电池消耗，最大限度地延长电池工作时间。图１是ＯＺ１６８的工作系统框图，它的主要功能和特点如下：

    ●具有三种工作模式：ＣＤ播放模式、直接播放模式、直通信道模式；

●具有三种电源管理方案：自动省电工作模式、休眠模式、待机模式；

●支持２位ＣＤ音轨数码显示，可用ＬＣＤ显示ＳＴＯＰ，Ｐｌａｙ?Ｐａｕｓｅ?Ｓｅａｒｃｈ等状态；

●在ＣＤ播放模式时，可通过ＡＴＡＰＩ协议来控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的各种工作状态；

●支持ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ ＤＭＡ功能，从而使数据传输的速率更快；

●ＡｕｄｊｏＤＪＴＭ技术可保证系统的最小软件支持；

●具有ＣＤ高品质音响效果。

２　工作模式

ＯＺ１６８有ＣＤ播放(ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ Ｍｏｄｅ)，直接播放(Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ)和直通信道(ＰＡＳＳ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｍｏｄ)三种工作模式。而且芯片会根据计算机不同的工作状态自动进入相应的工作模式。

２．１ ＣＤ播放模式

当系统在ＣＤ播放模式时，整个系统只有ＣＤ ＲＯＭ和音频放大器两大部分需要电源，系统其它部分被关闭，此时ＣＤ ＲＯＭ左右声道音频信号直接传送至音频放大器，从而保证了在不开机状况下播放ＣＤ。在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式下，ＯＺ１６８可通过ＡＴＡＰＩ协议直接控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的状态以及播放ＣＤ Ｔｒａｃｋ的音轨。ＯＺ１６８音乐播放键功能如下：

(１)通过Ｐｌａｙｅｒ、Ｐａｕｓｅ、ＮＥＸＴ ＴＰＫ、ＰＲＥＶ ＴＲＫ、ＳＴＯＰ ＥＪ ＥＣＴ等操作，可使用户选择自己喜欢的音乐。

(２)通过ＡＴＡＰＩ接口，可在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ工作模式下，直接通过ＡＴＡＰＩ命令控制ＣＤ ＲＯＭ的工作状态。ＡＴＡＰＩ既能提供表１所列的控制命令，也可自定义一些控制命令。ＡＴＡＰＩ设备?如ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ?支持ＯＺ１６８工作中的所有ＡＴＡ专用协议和控制指令。图２是ＣＤ播放模式的工作状态图。

表1 ATAPI指令控制表

命  令  控  制	操  作  码
Mode sense	5Ah
Pause/resume	4Bh
Play audio MSF	47h
STOP	1Bh
Read TOC	43h
Request sense	03h
Read sub channel	42h
Test unit ready	00h
Unlock	1Eh

２．２ 直接播放模式

直接播放模式时，系统实际已进入开机状态，此时用户依然可以用各种功能键控制ＣＤ播放。当功能键ＰＬＡＹ ＰＡＵＳＥ、ＮＥＸＴ ＴＲＫ、ＰＲＥＶ ＴＲＫ或ＳＴＯＰ＿ＥＥＣＴ被按下时，ＯＺ１６８会发出中断ＩＮＴ信号，以改变中断状态寄存器?０７ｈ?的第８个字节。当ＯＺ１６８有ＩＮＴ信号发出时，ＳＭＢＵＳ Ｈｏｓｔ会读取功能键寄存器?０１ｈ?以确定是哪一个键被按下时，此后，命令控制寄存器?０３ｈ?的Ｂｉｔ?ＡＣＫ?字节将被重置，预定的ＡｕｄｉｏＤＪＴＭ驱动程序和ＣＤ ＲＯＭ驱动程序将直接对ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ发出相应的控制命令以控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ的动作。当ＯＺ１６８控制命令结束时，ＯＺ１６８将自动清除功能键寄存器和ＡＣＫ字节的值。

２．３ 直通信道模式

在ＰＡＳＳ Ｔｈｒｏｕｇｈ工作模式，ＯＺ１６８在ＯＳ和所有系统设备之间被当作透明的部分，即设备和ＯＳ都“看”不到ＯＺ１６８的存在，此时，ＯＺ１６８只传送系统与ＣＤ ＲＯＭ之间所有下达和反馈的命令，而ＯＺ１６８不对这些指令和数据作任何变动，所有系统ＩＤＥ总线信号直通至ＣＤ ＲＯＭ ＩＤＥ总线。此时，ＯＺ１６８仅被用作系统与ＣＤ ＲＯＭ之间进行数据／命令传输的信道。３ 内部结构

ＯＺ１６８的内部结构图如图３所示，下面对其主要组成模块作一介绍。

３．１ 状态控制器模块

ＯＺ１６８的三种工作状态主要通过状态控制器来选择，状态控制器通过检测ＰＡＶ ＥＮ、ＰＣ ＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ()和Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ ｒｅｇｉｓｔｅｒ()的输入信号来确定进入那种工作模式。当ＰＡＶ＿ＥＮ为１且ＰＣ ＳＹＳＴＥ-ＭＯＦＦ为１时?ＯＺ１６８将发出ＰＷＲ ＣＴＲＬ信号以开启ＣＤ ＲＯＭ和音频放大器的电源，并配合功能键控制器通过ＡＴＡＰＩ协议直接控制ＣＤ ＲＯＭ的工作状态，此时ＯＺ１６８进入ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式。状态控制器模块的输入逻辑信号与相关的状态如表２所列。

表2 状态控制器与工作模式状态表

工作模式	PAV-EN信号状态	PCSYSTEM-OFF信号状态	Direct Mode信号状态
CD Player	1	1	x
Direct Mode	x	0	1
Pass Through	x	0	0
Power Off	0	1	x

３．２ 功能键控制模块

在ＣＤ Ｐｌａｙｅｒ模式和Ｄｉｒｅｃｔ模式，当有功能键信号输入控制模块时，功能键控制器将重新填写内部寄存器，并将改动的寄存器信息传送至状态控制器模块。状态控制器接收并保存这些设置，同时将其转换成ＡＴＡＰＩ协议控制指令，以直接控制ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ做出各种功能选择。

３．３ ＬＣＤ状态显示模块

ＯＺ１６８采用ＣＯＭ０，ＣＯＭ１及ＬＣＤ?１２……１?信号驱动ＬＣＤ ２位７段数码管，从而显示当前音轨数及ＳＴＯＰ、ＰＬＡＹ、ＰＡＵＳＥ和Ｆａｓｔ ｓｅａｒｃｈ等状态。ＣＯＭ０、ＣＯＭ１为ＬＣＤ面板显示模块的第１２组６４Ｈｚ时钟驱动信号。利用ＬＣＤ?１２……１?１２位显示数据信号，并配合ＣＯＭ０、ＣＯＭ１时钟信号可驱动３位７段数码管。图４所示是ＣＯＭ０、ＣＯＭ１的时钟驱动信号波形。

４ 设计实例

ＯＺ１６８电压范围为－０．３Ｖ ～＋６．０Ｖ，其输入电压应在－０．３～＋０．３Ｖ之间，正常工作温度范围为０～７０℃。图５是ＯＺ１６８的一个应用实例，它的功能键输入信号ＰＲＥＶ ＴＲＫ、ＮＥＸＴ ＴＲＫ、ＰＬＡＹ ＰＡＵＳＥ、ＳＴＯＰ ＥＪＥＣＴ等需接１００ｐＦ的滤波电容，以防止由噪声干扰引起的误动作，ＰＷＲ ＣＴＬ信号接４７ｋΩ下拉电阻可保证在ＲＥＳＥＴ上升沿时ＰＷＲ ＣＴＬ为０，从而开启电源管理控制，ＰＡＶＭＯＤＥ／ＩＤＳＥＬ引脚也应接下拉４．７ｋΩ电阻，选择ＳＭ ＢＵＳ ａｄｄｒｅｓｓ ＩＤ为３４ｈ可以保证ＯＺ１６８的输入电源稳定，Ｖｃｃ端需接１个１０μＦ的钽电容和１个０．１μＦ陶瓷电容做电源耦合电路。

图5

５　结束语

本文设计的ＯＺ１６８音频播放电路可作为参考设计电路使用，设计中未使用ＧＰＩＯ[１∶０]／ＶＯＬ＿ＵＰ／ＶＯＬ＿ＵＰ信号外接数字电位器的方式来实现数字音量调节功能，由于采用了高级电源管理技术，ＯＺ１６８的电量消耗很低，其高兼容性的ＡＴＡＰＩ接口规范可应用于各种品牌的ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ?而对于ＯＥＭ厂商来说，也可以根据不同需求更改ＣＤ／ＤＶＤ ＲＯＭ配置，但并不影响ＰＣ兼容性，从而为系统配置带来了极大方便。同时也为用户提供了更大的升级空间。