Евгений Рудометов

 >>  Часть 1

Оценивая уже реализованный уровень производства изделий Cisco, необходимо отметить, что продолжается работа по повышению уровня локализации.

Как рассказал генеральный директор контрактного предприятия (фото 3), в дальнейшем планируется выпуск корпусов IPTV-приставок, а в перспективе возможно изготовление и других компонентов, например, печатных плат.

Фото 3.  Генеральный директор контрактного предприятия

Производимые в России цифровые приставки Cisco позволяют расширить пакет услуг, предоставляемых провайдерами IP-телевидения.

Это осуществляется за счет таких функций, как цифровая видеозапись, возможность воспроизведения программы после паузы и индивидуальная доставка абоненту телевизионных программ и видеофильмов (видео по запросу).

В настоящее время данные устройства представлены двумя моделями (фото 4):

• ISB2230 – с жестким диском,
• ISB2200 – без жесткого диска.

Фото 4.  IPTV-приставки ISB2230/ISB2200

Данные модели являются самыми компактными IPTV-приставками, выпускаемыми компанией Cisco. Их размеры составляют 23 x 15 x 5 см.

Созданы IPTV-приставки на базе процессора Broadcom BCM7405/7406. Это обеспечило производительность порядка 1 млрд. инструкций в секунду.

Изделия имеют сертификат совместимости с платформой Microsoft Mediaroom.

Обеспечена аппаратная совместимость с другими платформами на основе Linux.

Приставки Cisco оснащены большим количеством дополнительных интерфейсов, таких как компонентный выход, USB, HDMI, Ethernet и т. п.

Мультимедийный интерфейс поддерживает воспроизведение звуковых форматов высокого качества и позволяет передавать цифровые видеоданные высокого разрешения.

В следующей части  данной статьи приведены детали использования IPTV-приставок, озвученные на пресс-конференции.
     

>> Часть 3
    

Евгений Рудометов
          

 Часть 3  
  

Функциональная схема  CY7C68013  (FX2)  представлена на Рис. 8.
  

Рис. 8. Функциональные схемы CY7C68013 (FX2)
   

Второй в приведенном списке приведена микросхема OXFW911-TQ-A (Oxford Semiconductor OXFW911-TQ-A, OXFW911). Эта микросхема является контроллером периферии для шины IEEE 1394a, обеспечивающим в соответствии со стандартом скорость обмена данными до 400 Мбит/сек. Необходимо отметить, что в наименовании микросхемы TQ означает конструктив — 128 TQFP, A – ревизию. 

Данная микросхема поддерживает протокол SBP-2. Является мостом между IEEE 1394a и ATA/ATAPI (IDE). Поддерживает UDMA5 (ATA100), PIO modes 0 to 4, DMA modes 0 to 2 и Ultra DMA modes 0 to 5.

Имеет в своем составе довольно мощный 32-разрядный процессор ARM7TDMI,  а также Scratch RAM, 512 Кбайт Flash memory, средства интерфейса внешнего Serial ROM и другие компоненты.

Микросхема OXFW911 используется во многих устройствах и контроллерах, обслуживающих накопители. К числу таких устройств относятся внешние накопители и различные внешние контейнеры (storage drive case) для эксплуатации HDD, дисководов CD и DVD.

Функциональная схема OXFW911 представлена на Рис. 9.
  

Рис. 9. Функциональная схема OXFW911
    

Последней из списка основных микросхем приведена FW802B (AGERE FW802B). Эта микросхема является  контроллером шины IEEE 1394a: FW802B Low-Power PHY 1394a-2000 Two-Cable Transceiver/Arbiter Device. Поддерживает три скорости передачи данных: 100, 200, 400 Мбит/с. Это второй контроллер стандарта IEEE 1394a, необходимость которого следует из архитектуры рассматриваемого внешнего накопителя. Действительно, как это можно видеть на Рис. 1, Рис. 3 и Рис. 4, предоставленная модель внешнего накопителя External Hard Drive имеет два разъема IEEE 1394a. Вероятно, поэтому используется два контроллера, поддерживающих данный высокоскоростной интерфейс. Правда, при этом остается загадкой, почему для реализации двух портов IEEE 1394a конструкторы выбрали разные микросхемы контроллеров. Вероятно, это связано с чисто экономическими соображениями и возможно удобством проектирования. Кстати, указанная микросхема AGERE FW802B встречается в качестве контроллера IEEE 1394a в составе некоторых моделей материнских плат ряда известных производителей.

Описывая указанные микросхемы, нельзя не упомянуть еще один чип, расположенный на управляющей плате внешнего накопителя External Hard Drive рядом с CY7C68013. На Рис. 7 этот чип расположен у правого нижнего угла CY7C68013 на печатной плате. Наименование этой небольшой микросхемы 24LC65. Ее суть выражена в ее техническом описании как 64K 2.5V I2C Smart Serial EEPROM (Serial Electrically Erasable PROM) и представляет собой память EEPROM объемом 8 Кбайт, подключаемую посредством последовательной шины I2C. Говоря о 24LC65, следует отметить, что последовательный интерфейс EEPROM применяется в широком спектре устройств. Прежде всего, этот тип памяти используется, чтобы хранить привилегированные данные и параметры конфигурации/установки. Последовательные EEPROM являются гибким и сравнительно недорогим типом энергонезависимой памяти, микросхемы которой характеризуются малым количеством контактов, низкими уровнями напряжения, а также низким расходом энергии. Данная микросхема 24LC65 здесь является сателлитом вышеописанного контроллера CY7C68013, подключаясь к нему именно через шину I2C, на работу с которой 24LC65 и рассчитана. Она хранит информацию, определяющую функционирование контроллера CY7C68013 (то есть выполняет в какой-то степени роль BIOS), а, следовательно, и последовательной шины USB 2.0. А это, в конечном счете, влияет на работу внешнего накопителя External Hard Drive и скорость передачи информации с компьютером при подключении через порт USB 2.0.

Остается отметить, что перечисленными микросхемами не исчерпывается набор элементов, расположенных на управляющей плате, входящей в состав внешнего накопителя External Hard Drive. На этой плате традиционно присутствуют также генераторы тактовых частот, компоненты преобразователей уровней напряжений электропитания, буферные схемы, резисторы, конденсаторы и т. п. Все они выполняют хотя и важные, но все-таки не основные функции. Поэтому эти элементы, их внутренняя структура и связанная с ними схемотехника особого интереса не вызывают и здесь не рассматриваются. Кроме того, они не имеют отношения к следующему разделу, некоторые положения которого явно заслуживают особого внимания.
  

Тенденция

Рассматривая архитектуру перечисленных микросхем, с помощью которых были реализованы интерфейсы IEEE1394а и USB 2.0, следует отметить, что они демонстрируют довольно любопытную тенденцию в проектировании сложных чипов.

Благодаря возможностям современных полупроводниковых технологий у конструкторов чипов появилась возможность встраивания в их структуру относительно мощных процессоров, а также оперативной и flash-памяти в состав массовых и сравнительно дешевых микросхем. Примером же таких высоко интегрированных элементов служат перечисленные микросхемы контроллеров последовательных интерфейсов. Основой данных микросхем являются ядра процессоров, родственные настольным и карманным аналогам. Эти ядра дополнены соответствующими шинами, а также элементами памяти, играющими роль оперативной (ОЗУ) и постоянной (флэш) с аналогом BIOS. Учитывая наличие нескольких таких наборов, рассматриваемую плату управления внешним накопителем можно считать не только многопроцессорной, но даже и многокомпьютерной  системой.

Кстати, нечто подобное можно обнаружить и в случае многих традиционных компонентов, типа HDD, дисководов DVD/CD, видеоадаптеров и т.п. Действительно каждое из этих устройств стандартно имеет в своем составе довольно сложные контроллеры, выполняющие функции процессоров, а также микросхемы оперативной памяти и элементы флэш-памяти, содержащие firmware (по сути BIOS компьютера). Дополнительные же контроллерами последовательных и параллельных интерфейсов, нередко содержащими собственные процессорные ядра, память и BIOS, превращают подобные устройства в многокомпьютерные системы с распределенными вычислениями. Впрочем, все это уже стало уже нормой и у специалистов не вызывают удивления подобные «открытия».

Для тех же, кто не является профессионалами в схемотехнике компьютерных компонентов, остается напомнить, что основой внешнего накопителя является именно стандартный HDD, в составе которого использованы все полагающиеся микросхемы, содержащие в своем составе перечисленные выше элементы. И именно это позволяет считать External Hard Drive многопроцессорной и даже мнококомпьтерной системой

Все это означает, что эра многопроцессорных систем и параллельных вычислений, о наступлении которой нас недавно известили компании Intel и AMD, уже наступила несколько лет назад. И это произошло без маркетингового шума.

Конечно, в случае Intel, AMD (а также IBM, SUN и т.п.) речь идет о мощных центральных процессорах. Однако не следует принижать и достижения конструкторов чипов, в составе которых уже несколько лет используются процессорные ядра, во многом совпадающие с внутренностями центральных процессоров, господствовавших сравнительно недавно в наших настольных и мобильных компьютерах. Конечно, речь идет о микросхемах, традиционно считающихся второстепенными, но без которых, вообще говоря, не могут быть созданы полноценные, многофункциональные, современные, высокопроизводительные компьютеры.     

В заключение следует добавить, что новые модели внешних накопителей Seagate, являющихся наследниками данной модели External Hard Drive, способны еще больше расширить функциональные возможности компьютеров. 

Часть 1
     

Евгений Рудометов
          

  Часть 1

Электроника плеера

Для обеспечения доступа к внутреннему содержимому плеера MSI MEGA VIEW 566 необходимо вскрыть его корпус. Для этого необходимо выполнить следующие действия:
  -  вынуть аккумулятор,
  -  открутить четыре винта,
  -  освободить защелки.

Результат разборки — на Фото 4.
   

Фото 4. Составные части плеера MSI MEGA VIEW 566
   

Исключая из описания как несущественную часть гофрированный цилиндрический элемент, примыкающий к отсеку аккумулятора, необходимо отметить, что в разобранном виде плеер состоит из двух половинок, соединенных гибким плоским пластиковым кабелем. После отсоединения данного кабеля от соответствующего разъема устройство разделяется на две части.

Рассмотрение начнем с той, что содержит печатную плату с электронными компонентами, представленными большим числом микросхем с окружающими их элементами поддержки.

Указанная плата удерживается несколькими винтами и защелками. После несложных манипуляций простейшими инструментами она легко отделяется от остальных составляющих плеера.

Фронтальная сторона платы

Внешний вид фронтальной части платы приведен на Фото 5.
 

Фото 5. Печатная плата MSI MEGA VIEW 566
  

На плате MSI MEGA VIEW 566 выделяются несколько крупных микросхем, составляющих основу архитектуры данного устройства.

Центральным полупроводниковым элементом платы, а соответственно и плеера MSI MEGA VIEW 566 является микросхема TMS320DM270, выпущенная компанией Texas Insruments и приведенная на Фото 5 и Фото 6.
 

Фото 6. Медиапроцессор TMS320DM270
    

Микросхема TMS320DM270 — это однокристальный цифровой медиапроцессор, созданный для портативных медиаустройств. Он объединил в своем составе два сравнительно сложных устройства: цифровой 90 МГц сигнальный процессор DSP C54x (TMS320C54x) с program/data памятью объемом 128 Кбайт и универсальный 32-разрядный 80 МГц процессор RISC ARM7 с 8 Кбайт I-cache и 32 Кбайт program/data. Кроме того, в составе  TMS320DM270 реализованы сопроцессоры видео и графики, а также ряд вспомогательных блоков управления и контроллеров интерфейсов. Архитектура TMS320DM270 приведена на Фото 7.
   

Фото 7. Архитектура медиапроцессора TMS320DM270
    

Медиапроцессор TMS320DM270 способен обрабатывать информацию в кодировке JPEG, motion-JPEG, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.263, H.264, DivX, Windows Media Video (WMV), MP3, Advanced Audio Coding (AAC), Windows Media  Audio (WMA), G.711, G.723.1, G.726. Обеспечивает за счет реализации соответствующих интерфейсов поддержку микросхем и карт памяти, датчиков CCD/CMOS, подключение LCD и др. Благодаря эффективным аппаратным средствам кодирования и декодирования обеспечивается быстрая обработка и передача аудио и видеоинформации. Так, например, поддерживается: MPEG-4 SP кодирование и декодирование при разрешении VGA, 30 fps и потоке 3 Мбит/с; H.264 кодирование и декодирование при QVGA, 30 fps и 512 Кбит/с, и т. п. Ориентирован для применения в мобильных устройствах, таких как, например, цифровые фотокамеры и видеокамеры, устройства DVD, стационарные и мобильные аудио и видеоплееры, различного рода коммуникаторы и медиасерверы.

На плате справа от TMS320DM270 находятся две микросхемы SEC K4S561633F. Они являются чипами памяти «4M x 16Bit x 4 Banks Mobile SDRAM in 54BOC».

Слева от TMS320DM270 расположена микросхема UPS051, выполняющая функции контроллера LCD. Рядом с ней находится разъем, через который к печатной плате плеера  подключается кабель дисплея.

На плате выше микросхемы TMS320DM270 расположена микросхема MX 29LV320ABXEI-70, выполненная в 48-контактном корпусе. Это чип флэш-памяти с однополярным питанием. Созданная компанией Macronix International Co., Ltd. (MXIC), данная микросхема имеет информационную емкость 32 Мбит, напряжение питания — 2.7-3.6 В, время доступа — 70 нс.

Еще выше, почти у самого торца печатной платы, расположен сравнительно большой разъем. Он обеспечивает подключение накопителя на жестких магнитных дисках.

Рядом с этим разъемом находится микросхема ALi M5642 — мост USB-to-ATA: поддерживает интерфейс USB 2.0.

Справа от  ALi M5642 имеется еще одна сравнительно крупная микросхема — SSM2166,  расположенная у небольшого разъема. Данная микросхема является  микрофонным усилителем, выпускаемым компанией Analog Devices. Усилитель способен сжимать входной аналоговый сигнал (от 1:1 до 15:1) и имеет низкий коэффициент шума. Полоса частот данного усилителя простирается до 20 кГц при неравномерности 1 дБ, коэффициент усиления — до 60 дБ. Остается добавить, что микрофон, сигнал которого обрабатывается встроенными средствами SSM2166, подключается посредством упомянутого небольшого разъема.

Ниже этого миниатюрного разъема находится микросхема AIC23B, выпускаемая компанией Texas Insruments и иногда встречающаяся на рынке под наименованием TLV320AIC23B. Данная микросхема является «Stereo Audio CODEC». Она работает с входными и выходными сигналами 8‑96 кГц. Динамический диапазон — более 90 дБ, для Sigma-Delta ADC — 100 дБ. Микросхема принимает аналоговые сигналы, преобразуя их в цифровую форму для последующей обработки процессором DSP. Кстати, указанная микросхема легко сопрягается с сигнальным процессором TI C54x, входящим как составная часть в TMS320DM270.

Следует отметить, что микросхема AIC23B способна осуществлять и обратное преобразование. Так, например, поступающий от DSP или другого источника цифровой сигнал данная микросхема может конвертировать в аналоговый сигнал. Этот сигнал через встроенный в AIC23B усилитель можно подать на головные телефоны непосредственно или через простейший усилитель мощности, собранный на одном-двух транзисторах, — на более мощный внешний динамик.

Разъем для встроенного миниатюрного динамика, входящего в состав видеоплеера, расположен в нижней части печатной платы. Кстати, рядом с ним находится еще одна микросхема —  VP5150A. Эта микросхема является видеодекодером, поддерживающим стандарты NTCS/PAL/SECAM. Данная микросхема осуществляет преобразование аналоговых сигналов NTCS (M, 4.43) / PAL (B, D, G, H, I, M, N) / SECAM (B, D, G, K, K1, L) в цифровой YCbCr 4:2:2. Поддерживаются Composite и S-Video. Благодаря высокоскоростному 9-разрядному ADC со встроенным аналоговым процессором выходной сигнал может быть 8 бит 4:2:2 или 8 бит ITU-R BT.

Конечно, на этой стороне печатной плате имеются и другие компоненты, однако они играют в основном вспомогательную роль.

Остается рассмотреть обратную сторону платы.

Часть 3