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。
关键词：AudioDJTM技术;CD播放;便携式电脑
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，PlayPauseSearch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 sense5Ah
Pause/resume4Bh
Play audio MSF47h
STOP1Bh
Read TOC43h
Request sense03h
Read sub channel42h
Test unit ready00h
Unlock1Eh
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BitACK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 Player11x
Direct Modex01
Pass Throughx00
Power Off01x
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LCD12……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LCD12……112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 点击放大
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。
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