瑞萨电子USB3.0 主机控制器uPD720200在嵌入式媒体网关上的应用

作者：时间：2010-10-27来源：向勇明应用工程师，世强电讯收藏

　　摘要：近年来随着网络接入方式越来越发达，数字媒体的日益普及，很多家庭都拥有了各种各样的媒体播放和存储设备。为了管理日益庞大的媒体文件，市场上出现了一种专门用来共享媒体文件的媒体网关。为了传输那些体积巨大的媒体文件到这个设备中，USB3.0接口是一个非常好的选择。本文主要介绍瑞萨电子的USB3.0主机控制器Upd720200在这类设备中的应用.

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/113933.htm

　　一：嵌入式媒体网关的系统架构

　　嵌入式媒体网关通俗的来说就是一台嵌入式的计算机，其架构和我们平常了解的个人电脑的架构基本类似，只是在普通个人电脑的基础上简化了相关的输入输出设备，以降低整个系统的成本。大多数嵌入式媒体网关的系统框图如下：

　　从框图我们可以看出来，嵌入式CPU是整个系统的核心，嵌入式CPU本身带有各种各样的外部I/O接口。就上面的框图而言，SDRAM为系统软件的运行提供动态存储器空间、FLASH用来存储系统的固件代码、SATA和USB2.0接口用来连接外部存储装置、PCI Express接口用来给系统扩展其他的功能卡、以太网接口为系统提供网络连接功能。通常来讲，嵌入式媒体网关运行Linux操作系统，通过网络来访问和控制整个系统。

　　二： USB3.0主机控制器Upd720200在嵌入式媒体中心中的应用

　　随着数字媒体的日益普及，高清视频、数码照片的容量动辄几个GB，而大容量闪存、MP4及“海量”移动硬盘等USB设备的不断增加，使我们随时需要传输几GB甚至几十GB的大文件到我们的媒体中心去，如果使用原来的USB2.0接口，传输这些文件往往要等待几分钟甚至几十分钟。这样给用户的体验就非常的不好。为此我们需要引入新一代的USB3.0接口，使用这种接口，不仅能使我们系统能在几十秒甚至几秒就能完成GB级的数据传输而且还能和已有的USB设备保持兼容。

　　USB3.0又称为SuperSpeed USB。USB3.0包含了USB2.0的所有特性，且USB3.0大幅提升了传输速度，其最大传输带宽高达5.0Gbps，即625MB/s。USB 3.0采用对偶单纯形四线制差分信号线，支持双向并发数据流传输。USB3.0和USB2.0特性对比列表如下：

　　瑞萨电子作为USB相关规格制定团体“USB Implementers Forum”的核心成员，从1996起年就参与了USB标准的制定及技术开发工作。瑞萨电子于2000年4月向市场推出全球首颗USB2.0标准的主控芯片“uPD720100”，后续又推出了一系列的USB控制芯片，如upd720114-USB2.0 HUB控制芯片，Upd720150-USB2.0 HOST+Device控制芯片等。如今瑞萨电子又推出了世界上首颗符合USB3.0标准的主控芯片Upd720200，并且首批通过USB-IF认证。

　　目前这颗IC在多家电脑主板厂商获得了批量的应用。事实上，现在市场上的各家做USB3.0 Device端IC的厂商都使用Upd720200来做设备端的兼容性测试。由此可见瑞萨电子的USB3.0产品在行业中的地位。

　　回到我们的嵌入式媒体网关来说，Upd720200采用PCI Express接口与主机进行通讯，只需要将Upd720200的PCI Express接口与CPU的对应接口直接连接就好了。uPD720200在嵌入式系统中的应用，部分原理图如下所示意：

　　针对嵌入式应用，我们提供Windows和Linux两种操作系统下的驱动程序，大大减小客户端驱动软件编写的工作量，便于用户能快速的将这个器件集成到他们的应用中。

　　三：USB3.0 接口给用户带来的良好体验

　　在家庭中用到的嵌入式媒体网关，主要是用来存储用户高清视频和照片的。而这些高清视频的文件体积都非常的巨大，譬如一部90分钟的1080P的高清电影，其占用的存储空间可能需要25GB左右，那么使用不同的USB技术传输这些数据需要消耗的时间我们做了一个对比，从中我们就可以发现其中巨大的差距以及USB3.0给用户带来良好体验。