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目前，DVD播放機逐漸被BD播放機取代已經成為一種趨勢。這種趨勢也會延伸到便攜式光盤播放機領域。在2011年的美國CES展上，Sony、Philips、Sumsung等都繼松下之后推出了自己的便攜式BD播放機，可以說明這種趨勢已經形成。本文從系統方案的角度出發，詳細闡述便攜式BD播放機的設計開發內容，旨在為國內的同行們今后在設計產品時提供一個方案、一些思路，避免出現類似課題，提高開發效率，提高產品的質量和競爭力。

系統硬件構成

整個系統硬件的構成如圖1所示，包括OPU、解碼器、MCU、電源電池管理、按鍵及遙控接收、LCD驅動、HDMI輸出、USB、網絡接口、各Switch檢測等。下面詳細闡述各構成的功能。



圖1  系統硬件構成

OPU：因為BD播放機需要兼容DVD和CD，因此這個模塊需要配置能夠讀取CD/DVD/BD三種光盤數據的激光頭，目前市場上三洋，索尼等的產品均能滿足這個要求。

Decoder：BD播放機的解碼器要求能夠解碼1920×1080P的全高清的視頻信號，包括H.264/VC-1/MPEG等，MTK、博通的芯片均能滿足要求。本文列舉的解碼芯片內置了以太網，HDMI，ADAC等芯片，集成度較高。實際選型時根據產品開發的需求，具體選擇。

MCU：MCU的角色很重要。因為便攜式播放機的功能很多，目前在市場上能夠全部完成所有便攜式功能的單一的解碼芯片還沒有，因此需要增加一個單獨的MCU來協助解碼器構成整個系統，實現系統的所有功能。MCU負責處理按鍵及遙控器，控制LCD的驅動芯片，電源管理，電池充放電處理，音頻功放等，同時和解碼器通過雙方之間的通信進行命令的交互和信息的傳遞。

電池電源管理：負責整個系統的電源管理，包括開關機，適配器/電池使用的切換，電池的充放電處理等。

按鍵和遙控器：處理本體按鍵和遙控器按鍵的輸入。

Switch：負責外部開關，耳機插入的檢測。

RTC：實時時鐘模塊，可以作為實際的計時使用。

FAN：風扇，用于給系統散熱用；BD播放機工作時，芯片工作頻率較高，功耗較大，需要外加裝置給主要芯片散熱。

Over Current Protection:這個芯片用來對USB接口進行過電流的檢測和保護。

USB：用于外接USB設備，擴展光盤播放機的功能，對應網絡下載的高清素材播放等。

網絡接口：有三個作用，(1)滿足BDA要求的BD live播放；(2)對應軟件網絡升級，BD播放機的軟件復雜，且BD規格不斷更新，配置這個功能可以在產品上市以后通過網絡的自動升級功能對應市場問題，滿足市場不斷變化的需求，降低消費者的投入，提高產品的競爭力；(3)對應各種網絡應用功能。

系統軟件設計

系統主要由解碼器和MCU構成，解碼器和MCU之間通過通信來進行配合協調，完成整個系統的功能。因此系統的軟件設計包含3個部分即解碼器部分的軟件設計、MCU部分的軟件設計、通信設計。

1解碼器的軟件設計

解碼器軟件在Linux操作系統上架構而成，包括設備驅動、中間件和應用層。采用模塊化的設計理念，根據系統功能將系統進行劃分成不同層次和不同模塊來進行實現。不同任務的運行通過啟動不同的進程來控制。

便攜式藍光播放機同以往類似產品的最大區別在于可以播放藍光碟片和具有豐富的網絡功能。解碼器軟件的系統構成如圖2所示。



圖2  解碼器軟件系統構成

2 MCU的軟件設計
MCU的軟件設計采用了小型操作系統來管理兩個任務。SubTask用于和解碼器進行通信，MainTask負責通信之外的所有處理，整個系統分為驅動層，中間層和應用層。驅動層包含了硬件設備和OS，有端子配置、按鍵輸入、開關檢測、AMP、FAN、RTC等；中間層則包含了需要向應用層提供的實現具體功能和動作的各個模塊接口；應用層根據系統的功能，分為UI、OSD等模塊，完成系統所需要實現的各種功能。MCU軟件的系統構成如圖3所示。



圖3  MCU軟件系統構成

3 通信設計

MCU和解碼器之間的通信，物理層可以采用多種接口形式，這里選用的是UART。關于協議層的設計需要重點考慮兩個方面的問題。一是系統所需要的所有功能是否可以實現，不要產生因為協議設計的不全面導致系統功能實現受影響的失誤；二是通信的異常處理機制是否考慮周全，這個影響到系統的可靠性，包括出錯時重復發送次數的設定，通信忙時等待延時時間的設定等。   

功耗設計

功耗設計對于便攜式產品甚為重要，不僅要考慮到正常工作時消耗的功率，還要考慮到待機時的功耗。功耗設計涉及到系統多方面的內容，包括芯片的選擇，電路的設計等。具體到本系統需要從OPU部分的功耗、LCD的背光、解碼器的工作功率、周邊電路、待機時的電源管理等進行研討和驗證。