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便携式闪存(Nandflash)MP3一路热销，闪存芯片也曾一度面临缺货，在这样的情况下，使用容量更大成本更低的硬盘作为存储介质的HDD-MP3播放器便应运而生。最为著名的硬盘MP3品牌苹果的iPOD系列硬盘MP3已经取得了极大的成功，在3年时间内总共卖出了超过1千万台。华恒科技也开发了支持Microdrive微硬盘和1．8寸笔记本硬盘的MP3播放器解决方案，所采用的处理器是飞思卡尔半导体的MCF5 249。本文将就基于MCF5249的硬盘MP3产品设计作简单的介绍。
硬件设计
硬盘MP3播放器功能更加丰富、界面更加友善、操作更加灵活，可以支持更加复杂的文件系统以及文件管理、操作、检索等功能。需要支持运行更加复杂的软件。同时由于采用硬盘作为存储介质，功耗的问题更加突出。而通过软件可以实现更加灵活的电源管理功能。这就对处理器提出了更高的要求，除了完成音乐编解码处理以外，处理器控制能力也大大加强。目前市面上的硬盘MP3播放器采用的芯片有：Freescale的MCF5249／SCF5250、Sigmatel的STMP3550／3560等。在这之前已经有基于MCF5249的CD机和iRiver的硬盘MP3播放器取得成功。
MCF5249以ColdFire 32位微处理器体系结构为基础，主频120MHz-140MHz，带有96KB的芯片内SRAM，8KB的指令高速缓存、两个独立的UART和16位计时器、以及一个PLL时钟。此芯片还带有IDE／ATA界面可支持CD-ROM或硬盘／CF卡、软件监视时钟、GPIO线路、两个12C接口、QSPI、4通道DMA、和一个非粘合性SDRAM控制器。另外，该器件还集成了一个芯片内12位DAC和一个增强型乘法(eMAC)累加器，用于为音频及其他应用提供快速运算和信号处理所需的DSP功能。
Freescale的MCF5249微处理器设计用于音频电子设备、成像、保安／指纹识别认证和工业控制应用，工作频率为140MHz时性能可达125Dhrystone 2．1MIPS，而功耗仅为每兆赫1．3mW。
和Sigmatel STMP3xxx系列解码芯片相比，MCF5249属于通用型32位嵌入式微处理器，通用处理器的系统总线具有更强的驱动能力，可以扩展支持多种硬件模块、实现多种接口功能，如USB2．0、Mono／CSTN／TFT LCD、有线，无线网络、红外、蓝牙等等。图2为一般硬盘MP3的硬件系统架构图。
针对硬盘MP3产品应用，华恒科技在推出支持微硬盘的便携式MP3播放器解决方案的同时，还和Freescale联合推出了具有无线音乐服务器功能的Hosea System开发系统，见图3。
由于硬盘MP3的功能更加丰富，系统更加复杂，在硬件设计时需要更多的考虑器件的排布和走线的规范。MCF5249既有BGA封装，也有QFP封装的芯片，开发商可以从实际硬件设计能力、产品尺寸要求、成本控制等方面综合考虑以决定选用的器件和PCB的层数。
和普通MP3不同的是，硬盘MP3要更多的考虑功耗方面的因素，以延长产品连续工作时间。需要通过多种手段来降低系统的耗电量，主要有以下几个方面：
·硬盘休眠。需要增加系统的缓存(sDRAM)，预先将音乐读到内存中，以便让硬盘有空闲，而不需要连续运转。
·LCD控制。通过灵活设置LCD背光亮度、动态调节自动关闭LCD背光、关闭LCD等方式降低LCD显示引起的功耗。
·CPU降频。MCF5249通过软件进行MP3、JPEG等的解码播放。经实际测试，CPU的主频和功耗几乎成线性关系，所以当运行的应用不需要高主频时将CPU主频降低可以有效的降低功耗。
·关闭不需要的工作模块，如通讯、传输端口等等。
表1给出的是华恒硬盘MP3解决方案的主要器件及实现的主要功能。
软件系统
MCF5249能够实现如此丰富的功能，归功于其具有的更强的通用计算、处理能力，使得其可以支持更加复杂的软件，支持多任务、多进程，甚至完善的操作系统如gClinux、FlexOS等。
可扩展性
结合我们强大的硬件设计能力，目前华恒科技已经基于MCF5249+lxClinux操作系统实现了多种接口功能及产品应用，如图5所示。
基于MCF5249的硬盘MP3产品已经初步具备MPEG4视频播放功能。个人数码娱乐设备不仅功能上被快速地丰富和完善，也逐步显现出与网络／设备之间更强的互通性的要求，以获得同步的资讯、更广袤的网络资源。
搜索Coldfire，电子产品世界网站有16篇相关文章。
硬件设计
硬盘MP3播放器功能更加丰富、界面更加友善、操作更加灵活，可以支持更加复杂的文件系统以及文件管理、操作、检索等功能。需要支持运行更加复杂的软件。同时由于采用硬盘作为存储介质，功耗的问题更加突出。而通过软件可以实现更加灵活的电源管理功能。这就对处理器提出了更高的要求，除了完成音乐编解码处理以外，处理器控制能力也大大加强。目前市面上的硬盘MP3播放器采用的芯片有：Freescale的MCF5249／SCF5250、Sigmatel的STMP3550／3560等。在这之前已经有基于MCF5249的CD机和iRiver的硬盘MP3播放器取得成功。
MCF5249以ColdFire 32位微处理器体系结构为基础，主频120MHz-140MHz，带有96KB的芯片内SRAM，8KB的指令高速缓存、两个独立的UART和16位计时器、以及一个PLL时钟。此芯片还带有IDE／ATA界面可支持CD-ROM或硬盘／CF卡、软件监视时钟、GPIO线路、两个12C接口、QSPI、4通道DMA、和一个非粘合性SDRAM控制器。另外，该器件还集成了一个芯片内12位DAC和一个增强型乘法(eMAC)累加器，用于为音频及其他应用提供快速运算和信号处理所需的DSP功能。
Freescale的MCF5249微处理器设计用于音频电子设备、成像、保安／指纹识别认证和工业控制应用，工作频率为140MHz时性能可达125Dhrystone 2．1MIPS，而功耗仅为每兆赫1．3mW。
和Sigmatel STMP3xxx系列解码芯片相比，MCF5249属于通用型32位嵌入式微处理器，通用处理器的系统总线具有更强的驱动能力，可以扩展支持多种硬件模块、实现多种接口功能，如USB2．0、Mono／CSTN／TFT LCD、有线，无线网络、红外、蓝牙等等。图2为一般硬盘MP3的硬件系统架构图。
针对硬盘MP3产品应用，华恒科技在推出支持微硬盘的便携式MP3播放器解决方案的同时，还和Freescale联合推出了具有无线音乐服务器功能的Hosea System开发系统，见图3。
由于硬盘MP3的功能更加丰富，系统更加复杂，在硬件设计时需要更多的考虑器件的排布和走线的规范。MCF5249既有BGA封装，也有QFP封装的芯片，开发商可以从实际硬件设计能力、产品尺寸要求、成本控制等方面综合考虑以决定选用的器件和PCB的层数。
和普通MP3不同的是，硬盘MP3要更多的考虑功耗方面的因素，以延长产品连续工作时间。需要通过多种手段来降低系统的耗电量，主要有以下几个方面：
·硬盘休眠。需要增加系统的缓存(sDRAM)，预先将音乐读到内存中，以便让硬盘有空闲，而不需要连续运转。
·LCD控制。通过灵活设置LCD背光亮度、动态调节自动关闭LCD背光、关闭LCD等方式降低LCD显示引起的功耗。
·CPU降频。MCF5249通过软件进行MP3、JPEG等的解码播放。经实际测试，CPU的主频和功耗几乎成线性关系，所以当运行的应用不需要高主频时将CPU主频降低可以有效的降低功耗。
·关闭不需要的工作模块，如通讯、传输端口等等。
表1给出的是华恒硬盘MP3解决方案的主要器件及实现的主要功能。
软件系统
MCF5249能够实现如此丰富的功能，归功于其具有的更强的通用计算、处理能力，使得其可以支持更加复杂的软件，支持多任务、多进程，甚至完善的操作系统如gClinux、FlexOS等。
可扩展性
结合我们强大的硬件设计能力，目前华恒科技已经基于MCF5249+lxClinux操作系统实现了多种接口功能及产品应用，如图5所示。
基于MCF5249的硬盘MP3产品已经初步具备MPEG4视频播放功能。个人数码娱乐设备不仅功能上被快速地丰富和完善，也逐步显现出与网络／设备之间更强的互通性的要求，以获得同步的资讯、更广袤的网络资源。
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