瑞薩電子USB3.0 主機(jī)控制器uPD720200在嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)上的應(yīng)用

　　摘要：近年來隨著網(wǎng)絡(luò)接入方式越來越發(fā)達(dá)，數(shù)字媒體的日益普及，很多家庭都擁有了各種各樣的媒體播放和存儲(chǔ)設(shè)備。為了管理日益龐大的媒體文件，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種專門用來共享媒體文件的媒體網(wǎng)關(guān)。為了傳輸那些體積巨大的媒體文件到這個(gè)設(shè)備中，USB3.0接口是一個(gè)非常好的選擇。本文主要介紹瑞薩電子的USB3.0主機(jī)控制器Upd720200在這類設(shè)備中的應(yīng)用.

　　一：嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)

　　嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)通俗的來說就是一臺(tái)嵌入式的計(jì)算機(jī)，其架構(gòu)和我們平常了解的個(gè)人電腦的架構(gòu)基本類似，只是在普通個(gè)人電腦的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了相關(guān)的輸入輸出設(shè)備，以降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。大多數(shù)嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)框圖如下：

　　從框圖我們可以看出來，嵌入式CPU是整個(gè)系統(tǒng)的核心，嵌入式CPU本身帶有各種各樣的外部I/O接口。就上面的框圖而言，SDRAM為系統(tǒng)軟件的運(yùn)行提供動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器空間、FLASH用來存儲(chǔ)系統(tǒng)的固件代碼、SATA和USB2.0接口用來連接外部存儲(chǔ)裝置、PCI Express接口用來給系統(tǒng)擴(kuò)展其他的功能卡、以太網(wǎng)接口為系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)連接功能。 通常來講，嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)來訪問和控制整個(gè)系統(tǒng)。

　　二： USB3.0主機(jī)控制器Upd720200在嵌入式媒體中心中的應(yīng)用

　　隨著數(shù)字媒體的日益普及，高清視頻、數(shù)碼照片的容量動(dòng)輒幾個(gè)GB，而大容量閃存、MP4及“海量”移動(dòng)硬盤等USB設(shè)備的不斷增加，使我們隨時(shí)需要傳輸幾GB甚至幾十GB的大文件到我們的媒體中心去，如果使用原來的USB2.0接口，傳輸這些文件往往要等待幾分鐘甚至幾十分鐘。這樣給用戶的體驗(yàn)就非常的不好。為此我們需要引入新一代的USB3.0接口，使用這種接口，不僅能使我們系統(tǒng)能在幾十秒甚至幾秒就能完成GB級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸而且還能和已有的USB設(shè)備保持兼容。

　　USB3.0又稱為SuperSpeed USB。USB3.0包含了USB2.0的所有特性，且USB3.0大幅提升了傳輸速度，其最大傳輸帶寬高達(dá)5.0Gbps，即625MB/s。USB 3.0采用對(duì)偶單純形四線制差分信號(hào)線，支持雙向并發(fā)數(shù)據(jù)流傳輸。USB3.0和USB2.0特性對(duì)比列表如下：

　　瑞薩電子作為USB相關(guān)規(guī)格制定團(tuán)體“USB Implementers Forum”的核心成員，從1996起年就參與了USB標(biāo)準(zhǔn)的制定及技術(shù)開發(fā)工作。瑞薩電子于2000年4月向市場(chǎng)推出全球首顆USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的主控芯片“uPD720100”，后續(xù)又推出了一系列的USB控制芯片，如upd720114-USB2.0 HUB控制芯片，Upd720150-USB2.0 HOST+Device控制芯片等。如今瑞薩電子又推出了世界上首顆符合USB3.0標(biāo)準(zhǔn)的主控芯片Upd720200，并且首批通過USB-IF認(rèn)證。

　　目前這顆IC在多家電腦主板廠商獲得了批量的應(yīng)用。事實(shí)上，現(xiàn)在市場(chǎng)上的各家做USB3.0 Device端IC的廠商都使用Upd720200來做設(shè)備端的兼容性測(cè)試。由此可見瑞薩電子的USB3.0產(chǎn)品在行業(yè)中的地位。

　　回到我們的嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)來說，Upd720200采用PCI Express接口與主機(jī)進(jìn)行通訊，只需要將Upd720200的PCI Express接口與CPU的對(duì)應(yīng)接口直接連接就好了。uPD720200在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，部分原理圖如下所示意：

　　針對(duì)嵌入式應(yīng)用，我們提供Windows和Linux兩種操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)程序，大大減小客戶端驅(qū)動(dòng)軟件編寫的工作量，便于用戶能快速的將這個(gè)器件集成到他們的應(yīng)用中。

　　三：USB3.0 接口給用戶帶來的良好體驗(yàn)

　　在家庭中用到的嵌入式媒體網(wǎng)關(guān)，主要是用來存儲(chǔ)用戶高清視頻和照片的。而這些高清視頻的文件體積都非常的巨大，譬如一部90分鐘的1080P的高清電影，其占用的存儲(chǔ)空間可能需要25GB左右，那么使用不同的USB技術(shù)傳輸這些數(shù)據(jù)需要消耗的時(shí)間我們做了一個(gè)對(duì)比，從中我們就可以發(fā)現(xiàn)其中巨大的差距以及USB3.0給用戶帶來良好體驗(yàn)。

　　綜上所述，在嵌入式的媒體網(wǎng)關(guān)中加入U(xiǎn)SB3.0主機(jī)接口器件Upd720200，當(dāng)連接USB3.0的設(shè)備向其傳輸體積巨大的媒體文件時(shí)，可以給用戶帶來非常好的使用體驗(yàn)。

　　目前，瑞薩電子中國區(qū)授權(quán)代理商世強(qiáng)電訊可為USB3.0主控芯片提供現(xiàn)貨供應(yīng)。世強(qiáng)電訊擁有強(qiáng)大的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)和完善的物流體系，同時(shí)為瑞薩電子的USB產(chǎn)品線配置了專職的銷售和技術(shù)支持人員，可以快速響應(yīng)客戶的技術(shù)和物流需求。