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基于JZ4730处理器的PND方案

51GPS世界资料  时间:2008-2-15  点击率:
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  GPS市场正在蓬勃发展,便携式导航设备(PND)显露了强劲的威力。本文介绍基于北京君正集成电路有限公司的JZ4730处理器的PND设计方案,并简要说明具有更强优势的JZ4740。

  北京君正的嵌入式CPU具有创新的微体系技术XBurst,使处理器能在极低的功耗下高速运行指令,其各种性能指标领先现有工业界32位CPU内核。在取得学习机市场的成功后,君正将精力投入在PND方向。基于JZ4730处理器的PND设计方案以低成本、低功耗、高性价比为原则进行设计,现在已经进入到量产阶段。图a为该方案的原理框图,下面对主要部分进行说明。

图:基于JZ4730处理器的PND设计方案原理框图(a)与PND设计方案的电源设计原理图(b)。
图:基于JZ4730处理器的PND设计方案原理框图(a)与PND设计方案的电源设计原理图(b)。

  1. 处理器。JZ4730微处理器采用优化的MIPS架构,可运行在336MHz以上。由于采用独特的Xburst技术,在保证性能稳定的基础上,JZ4730的功耗远低于ARM处理器。它的主要特性包括:支持USB HOST与USB Device功能;支持SLC NAND 闪存;使用133MHz的SDRAM;芯片封装为0.8mm球距的256针BGA,利于贴片生产;工作电压仅需3.3V与1.8V,外围电路简单。JZ4730可顺畅地运行WinCE 5.0与Linux2.6,并且完全开放源代码,便于客户按需要定制操作系统,实现更灵活的设计。

  2. GPS模块。GPS模块采用台湾晨星(Mstar)公司的MG1613S单芯片硬件GPS模块,最高接受灵敏度达-161dbm,具有48个卫星捕获通道,12个卫星跟踪通道。冷启动时间低于35秒,定位精度可达2m CEP。它通过串口与CPU相连,性价比非常高。

  3. LED显示屏。本方案可使用多家厂商的3.5英寸LCD屏,如夏普、三星、AUO、Truly等。支持TFT真彩色显示,分辨率为320×240像素。现在的新型LCD仅需要单3.3V供电,而有些屏在外部还需多路电源,本方案进行了兼容设计,并通过AK4182A检测触摸屏实现用户与系统的操作接口,通过AK4182A的ADC进行电池电量的检测。

  4. 音频电路。JZ4730具备AC97与IIS音频接口。本方案采用Cirrus Logic公司的CS4334实现IIS的解码,CS4334可自动适应主系统的时钟频率与采样频率。由于CS4334不能直接驱动耳机与喇叭,所以增加运放UTC3414来驱动耳机。为了降低能耗,选用D类单声道功放EUA2011,以驱动最大3W的喇叭负载。

  5. 存储器。JZ4730可以由NOR或者NAND闪存启动,但为节省成本,可将操作系统放入到NAND 闪存中。可以选择64MB以上的闪存,如K9F1G08U0M,由于CPU字长为32位,本方案采用两片16位32MB的SDRAM EM48AM1684VTC-75,实际工作频率为112MHz左右。

  6. 电源设计。原则上采用价格有优势、引脚兼容、广泛使用并且易采购的芯片来实现电源设计。使用EUP8054对锂电池进行充电,且主系统能判断是由DC变压器供电还是USB电源供电,以切换充电电流的大小。采用兼容的DC/DC电路产生3.3V与1.8V电压给CPU及外设供电。因为CS4334为5V供电,电流小于20mA,因此使用简单的倍压电路来产生所需的电压。针对某些LCD需要,可以利用KB3415与TPS65120RGTR产生VCOM、VGL与VGH信号。LCD背光的亮度通过PWM信号调节。电源设计原理图如上图(b)所示。

  为适应不同的应用需要,本方案可以扩展蓝牙模块、TMC接收、FM发射以及停车辅助功能,通过用户接口软件来提高产品的亮点,增强用户体验。基于高性能的处理器,本方案还能实现音乐播放、MPEG-4视频播放、数码相框与阅读电子书等功能。当然,装备了导航地图软件之后,PND的真正意义就可以完美展现出来。

  与JZ4730相比,JZ4740集成了独立的RTC、CODEC、触摸屏检测模块,并且支持MLC 闪存,因此硬件上外围电路更简单,更加容易设计,方案成本更低。此外,JZ4740还增强了多媒体指令处理能力,可以解码RMVB文件。


作者: 张彦飞
GPS组项目经理
北高智科技有限公司技术部

编辑:张彦飞  来源:电子系统设计
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