USB3.0 主机控制器uPD720200在嵌入式媒体网关上的应用

时间：2010-10-28 14:59:05

关键字： UPD 嵌入式控制器 USB3.0

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[导读]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

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.

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：

特性	USB3.0	USB2.O
Logo
USB接口以及电缆示意
数据速率	超高速（最大5.0Gbps）高速（最大480Mbps）全速(最大12 Mbps) 低速（最大1.5 Mbps）	高速（最大480Mbps）全速(最大12 Mbps) 低速（最大1.5 Mbps）
传输线数量	两对超高速的传输线路一对线路可以传送高速/全速/低速三种速度	一对一对线路可以传送高速/全速/低速三种速度
数据接口	全双工双向数据传输	半双工，只能提供单向数据流传输
传输协议	主机主导传输，设备可以异步请求服务，数据包直接路由到对应外设	主机主导传输，数据包为广播方式在总线上传输
电源管理	多级电源管理方式，支持空闲、睡眠和挂起模式（状态），支持链路、设备和功能层次上的电源管理	设备层上的电源管理
总线供电	在设备未配置的状态下比USB2.0增加50%的电量（150mA），在配置状态下能够提供900mA的电量（比USB2.0增加80%）	最大500mA
端口状态	端口能硬件监测设备的连接状态，并使端口进入SuperSpeed的数据传输状态	硬件检测设备连接状态，由系统软件通过端口命令使端口进入传输状态
传输方式	SuperSpeed继承USB2.0的4种传输方式，批量传输具备“流式”传输的能力	4种基本传输方式：控制、批量、中断和同步传输

瑞萨电子作为USB相关规格制定团体“

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。