基于AK3210M應(yīng)用處理器的多媒體手機(jī)設(shè)計(jì)

隨著手機(jī)從單純的語(yǔ)音交流工具發(fā)展成集通訊、成像、游戲于一體的多媒體設(shè)備，應(yīng)用處理器正在取代基帶芯片成為手機(jī)的核心。本文介紹了集成全方位的多媒體處理與加速模塊，可支持400萬(wàn)CMOS圖像傳感器">像素的CMOS、CCD照相機(jī)以及3D游戲的AK3210M應(yīng)用處理器及以它為核心的多媒體手機(jī)設(shè)計(jì)。

無線網(wǎng)絡(luò)、無線服務(wù)和手機(jī)終端配置三者之間相輔相成。從2G、2.5G再到3G，伴隨著無線網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，運(yùn)營(yíng)商和終端用戶對(duì)手機(jī)應(yīng)用又有了更多的期待。移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和移動(dòng)增值服務(wù)將取代語(yǔ)音通話成為主要的利潤(rùn)來源。而傳統(tǒng)的以通信基帶為中心的手機(jī)架構(gòu)已經(jīng)不適應(yīng)越來越復(fù)雜的終端移動(dòng)運(yùn)算。應(yīng)用處理器是未來手機(jī)的數(shù)據(jù)處理引擎與核心，它將引領(lǐng)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的騰飛。

AK3210M應(yīng)用處理器采用最高頻率達(dá)200MHz的JANUS II微處理器內(nèi)核，并內(nèi)嵌一個(gè)最高工作頻率為100MHz的DSP。它集成了各種內(nèi)存控制器、UART口和紅外接口、主/從并口、USB設(shè)備接口和MMC/SD接口等。該芯片采用208引腳FBGA/QFP封裝，由0.18umCMOS工藝制造。

以AK3210M應(yīng)用處理器為核心的多媒體手機(jī)參考設(shè)計(jì)如圖1所示。該參考設(shè)計(jì)基于安凱RTOS，搭配GSM/GPRS模塊或芯片組，可以支持彩信、WAP、照相、錄像、MIDI、MP3、3D游戲等豐富的多媒體娛樂和應(yīng)用。

目前手機(jī)的多媒體功能正日益豐富，相關(guān)功能已涉及音頻、視頻、圖形與圖像處理等各個(gè)方面。AK3210M集成了全方位的多媒體處理與加速模塊，包括LCD控制器、4百萬(wàn)像素圖像傳感器接口、2D和3D圖形加速、MPEG4、H.26X加速等，并支持MIDI和弦音樂解碼、MP3解碼。

其中集成的LCD控制器最大可支持640×480的分辨率。根據(jù)市場(chǎng)上的LCD產(chǎn)品供應(yīng)情況，該LCD控制器支持MPU和RGB兩種LCD接口模式。其中，MPU模式最大可支持262K色彩；RGB模式最大支持RGB 24位彩色顯示。通過該兩種接口，AK3210M可以廣泛地支持各種LCD產(chǎn)品，使開發(fā)商與制造商具有更大的選擇余地。

數(shù)碼相機(jī)已逐漸成為手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。其中，30萬(wàn)像素?cái)?shù)碼相機(jī)是目前的主流，而百萬(wàn)像素照機(jī)將成為未來幾年的發(fā)展熱點(diǎn)。AK3210M內(nèi)部集成強(qiáng)大的數(shù)碼相機(jī)處理模塊。它支持CMOS、CCD兩種圖像傳感器，支持的最大分辨率為400萬(wàn)像素。此外，它支持CCIR601/656標(biāo)準(zhǔn)。

AK3210M內(nèi)部集成了多種媒體加速器，包括2D/3D圖形加速器、靜態(tài)圖像加速器、視頻加速器和音頻加速器等。三維游戲是手機(jī)的一個(gè)全新應(yīng)用。三維圖形處理涉及許多復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，傳統(tǒng)的基帶處理器已經(jīng)不能勝任三維游戲的實(shí)時(shí)處理。而集成的2D/3D圖形加速器正是把三維游戲移植到手機(jī)平臺(tái)上的利器。它最大可實(shí)現(xiàn)一百萬(wàn)個(gè)三角形每秒的圖形加速處理，可以在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)流暢的三維處理。

為實(shí)現(xiàn)數(shù)碼相機(jī)接口的后續(xù)處理，AK3210M集成了靜態(tài)圖像處理模塊，即JPEG編解碼器。該編解碼器最大可支持四百萬(wàn)像素的圖像處理。在視頻處理方面，AK3210M還支持MPEG4/H.26X加速處理，支持視頻的單雙向編解碼處理。利用AK3210M該方面的特性，可以在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)像素?cái)?shù)碼拍照、視頻錄放、可視電話、視頻會(huì)議等功能。

在音頻處理方面， 可開放性地實(shí)現(xiàn)包括MP3解碼、MIDI 40/64和弦合成、AMR編解碼等各種音頻標(biāo)準(zhǔn)。

為了進(jìn)一步滿足手機(jī)系統(tǒng)和多媒體應(yīng)用的需要，AK3210M還內(nèi)嵌有兩個(gè)12位DAC和三個(gè)10位ADC。其中兩個(gè)DAC可用于立體聲音樂處理，ADC則可用于觸摸屏控制及手機(jī)電池管理。

隨著無線網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，傳統(tǒng)的以基帶為中心手機(jī)終端架構(gòu)因其數(shù)據(jù)處理能力有限將成為制約手機(jī)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)升級(jí)的阻礙因素。應(yīng)用處理器憑借其突出的移動(dòng)計(jì)算能力將成為未來手機(jī)架構(gòu)中的核心。

安凱AK3210M應(yīng)用處理器采用片上系統(tǒng) (SoC)架構(gòu)，集成了包括視頻、音頻、圖形加速在內(nèi)各種多媒體處理功能，在降低外圍電路復(fù)雜性、縮小整機(jī)的尺寸以及降低整機(jī)成本等方面具有顯然的優(yōu)勢(shì)，代表著未來手機(jī)解決方案的發(fā)展方向。