優(yōu)化移動多媒體傳輸鏈的功耗

1、    優(yōu)化移動多媒體傳輸鏈的功耗        Abdul Aleaf 時間:2008年06月03日     字 體: 大 中 小        關(guān)鍵詞:        低功率顯示器架構(gòu)MPL接口? ?MPL可為位映射顯示器提供一個低引腳數(shù)、低EMI的高效率接口。MPL之所以能

2、實現(xiàn)這些效果，全靠以下的一些特點：? · 較少的信號線路：它用一個串行接口取代了并行視頻數(shù)據(jù)總線，將一般多至28條的信號線路削減至3條或4條。這不但簡化了互連的線路(一般是指介于主電路板和平板顯示器模塊之間的扁平接線或柔性電路)，而且亦減少了發(fā)射電磁干擾的天線數(shù)量。? · 較低的開關(guān)電流：電流模式信號可降低開關(guān)電流。與TTL和LVCMOS的電平比較，它能夠?qū)㈦娏鳒p少一個數(shù)量級以上。? ?· 較低的電壓擺幅：信號只有20mV的電壓擺幅，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于1.8V的TTL和LVCMOS。? 圖1所示為一個連接到平板顯示驅(qū)動器的MPL接口。圖中的MPL提供一個高帶寬的視頻接口，同

3、時一個SPI接口則提供一個訪問顯示器驅(qū)動寄存器的接口。當(dāng)沒有視頻數(shù)據(jù)傳輸時，MPL接口可以被關(guān)閉以進(jìn)一步減少功耗。?LM2512A MPL串行器在一個并行視頻總線的視頻控制器和MPL之間提供了一個接口，LM2512A 能夠?qū)?4位的RGB視頻和多至三個控制信號串行化，并可把前者抖動成18位以便在MPL上傳輸。此外，三個片上式的256×8查找表能為每個顏色提供個別的色彩校正功能，并且可通過SPI接口為LM2512A的查找表和控制寄存器編程。? 至于FPD95120平板顯示驅(qū)動器則集成有一個MPL接收器。對于沒有MPL接口的顯示驅(qū)動器來說，可使用一個MPL解串器來重新產(chǎn)生出18位的并行視

4、頻數(shù)據(jù)。自刷新模式? ?FPD95120中包含一個片上式的230Kbit局部顯示存儲器，可以在沒有視頻輸入時刷新顯示器，以便允許關(guān)閉MPL接口。當(dāng)用戶不收看視頻、也不上網(wǎng)時，該功能便會啟動。但是，即使在這時也有一些功能需要顯示文字，例如即時短信或樂曲清單。當(dāng)MPL接口處于關(guān)閉狀態(tài)時，可以通過SPI接口訪問FPD95120的顯示存儲器。FPD95120可支持一個240×320 像素的局部圖像顯示，分辨率為每像素3位，或者是一個320×480 像素的圖像顯示，分辨率為每像素1位。RGB LED背光驅(qū)動器? 一個具備視頻放映質(zhì)量的顯示器需要配合極純凈的白色光源，這個白色光源能夠在

5、不同的亮度設(shè)定、溫度和多個廠商平板顯示器中維持高純度的白色光。傳統(tǒng)的白光LED方案只能提供一個由白光LED供應(yīng)商決定的固定色彩平衡，而一個RGB LED 光源則是把紅、綠和藍(lán)光LED的輸出合成為白光，這樣便可通過驅(qū)動器的脈沖寬度調(diào)制來調(diào)節(jié)每個顏色，從而調(diào)節(jié)合成光的色彩平衡度。RGB LED背光驅(qū)動器如圖2所示。? LP5520的RGB背光驅(qū)動器設(shè)有一個用戶可編程的校正存儲器，它能夠在-40°C+120°C的范圍內(nèi)，以每16°C為一增量級來保持每種LED顏色的光度對溫度的曲線特性。通過把一個LM20溫度傳感器安裝在LED的附近，便能夠使LP5520在一個寬闊的溫度范

6、圍內(nèi)自動維持白平衡。此外，片上的12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的第二個輸入可用作一個外部的光電二極管，以用來監(jiān)視周圍環(huán)境的光度。一個主機(jī)微控制器可通過其I2C/SPI 接口去訪問LP5520的控制寄存器，從而控制LED的光線強(qiáng)度。? LP5520的高效升壓轉(zhuǎn)換器能夠接受一個2.9V5.5V的寬闊輸入電壓范圍，并且產(chǎn)生出一個5V20V的輸出電壓，而增量級被編程成1V。一個自適應(yīng)模式可通過監(jiān)視LED驅(qū)動器的輸出，將升壓降低至有助于節(jié)能的最低有效值。優(yōu)化音頻功率? 音頻子系統(tǒng)也是高能耗產(chǎn)品的代表。一些主要用來聽音樂或通話的設(shè)備更是如此。音頻子系統(tǒng)的功率可通過以下的技術(shù)來優(yōu)化：? · 揚(yáng)聲器驅(qū)動器配置。

7、橋路和電荷泵驅(qū)動器可以消除大容量的隔直電容器并改善音頻的低音效果。? · Intellisense?誖輸出設(shè)備辨認(rèn)。自動分辨出單聲道或立體聲耳機(jī)，并且在單聲道模式下可把多余的聲道關(guān)閉。揚(yáng)聲器驅(qū)動器配置? 在音頻子系統(tǒng)中最耗電的組件可說是揚(yáng)聲器驅(qū)動器，原因是它真正執(zhí)行著機(jī)械性的工作。因此，如果想有效地節(jié)能，則應(yīng)由此著手。圖3所示為幾個普遍采用的驅(qū)動器配置。? 在圖3中最簡單的是采用隔直流電容器的單端式驅(qū)動配置。其中的音頻驅(qū)動器由一個單一電源供電，其輸出會同時帶有交流和直流的成份，因此必需加插一個電容器來阻隔直流成份。在這種情況下，直流成份會浪費(fèi)一定的功率，因為它根本沒有為產(chǎn)生聲音作出任

8、何的貢獻(xiàn)，但其開銷仍會計算在音頻功率的預(yù)算中。在橋路配置中，揚(yáng)聲器的兩邊同時由一個相同的直流成份驅(qū)動，只是把交流成份的極性倒轉(zhuǎn)，因此消除了直流失調(diào)，而流經(jīng)揚(yáng)聲器的電壓是兩個輸入之間的差別。至于配有電荷泵的單端式驅(qū)動，一個內(nèi)部負(fù)電壓可容許輸出圍繞著接地進(jìn)行中央化。圖4顯示出三種配置的波形。?Intellisense輸出設(shè)備辨認(rèn)? 一個多用途的便攜設(shè)備可以讓不同種類的耳機(jī)插入，它們可以是供收聽音樂用的立體聲耳機(jī)，或是用于通話并設(shè)有麥克風(fēng)的單聲道頭戴耳機(jī)。Intellisense技術(shù)可容許任何一種耳機(jī)插入同一個插口，而且能夠為設(shè)備自動調(diào)節(jié)驅(qū)動器配置，這樣當(dāng)設(shè)備是單聲道或正把一個輸出短路到接地時，便無

9、需再浪費(fèi)多余的功率去驅(qū)動立體聲信號。? 當(dāng)LM4982耳筒放大器偵測到有耳筒插入時，它便會同時在左和右的輸出上施加一個小電壓，并且會經(jīng)負(fù)載感受到一個最終電流。假如連接到放大器的負(fù)載超過9，則放大器會以全功率去驅(qū)動它，而當(dāng)小于3時，LM4982便會假設(shè)一個短路到接地并將其驅(qū)動器關(guān)閉。當(dāng)右聲道被短路時，Intellisense 便會把LM4982設(shè)定成單聲道模式。此外，當(dāng)左聲道被短路到接地時，兩個放大器會同時被關(guān)閉來保護(hù)系統(tǒng)。Intellisense的功能可以經(jīng)由來自I2C接口的命令進(jìn)行啟動和關(guān)閉。? 消費(fèi)者對于長時間通話和觀看的需求促使設(shè)計人員為系統(tǒng)的每一個部分尋找能效最優(yōu)化的半導(dǎo)體器件。當(dāng)設(shè)計者成功地把系統(tǒng)的主要功耗器件的功耗降低后