Электронная суть мультимедийного комбайна

Хорошо известная компания Micro-Star International (MSI), помимо основной своей продукции, достаточно успешно развивает и направление мультимедиа. Одним из образцов этой деятельности может служить многофункциональный аудио/видеоплеер MSI MEGA VIEW 566, являющийся, по сути, сверхкомпактным мультимедиа-комбайном. Хорошо известная компания Micro-Star International (MSI), помимо основной своей продукции, достаточно успешно развивает и направление мультимедиа. Одним из образцов этой деятельности может служить многофункциональный аудио/видеоплеер MSI MEGA VIEW 566, являющийся, по сути, сверхкомпактным мультимедиа-комбайном. Это устройство способно не только воспроизводить аудио- и видеоинформацию, представленную цифровыми файлами разных форматов, но и осуществлять запись от источников аналоговых сигналов. Это устройство во многом напоминает предыдущую модель MSI MEGA VIEW 561, однако есть и небольшие отличия. Кроме небольшого изменения цветового дизайна и комплектации, в архитектуру модели MSI MEGA VIEW 566 добавлен слот под карточки флэш-памяти стандартов SD/MMC (Secure Digital Card и Multimedia Card). Остальные конструктивные особенности и функциональные возможности практически совпадают с предшественником – моделью MSI MEGA VIEW 561. Тем не менее, модель MSI MEGA VIEW 566 заслуживает более пристального внимания, тем более что она обладает рядом интересных особенностей, связанных с использованием современных компонентов. КомплектВ состав комплекта плеера MSI MEGA VIEW 566 входят: упаковочная коробка; плеер MSI MEGA VIEW 566; инструкции пользователя; адаптер питания от сети; два аккумулятора; пульт дистанционного управления с элементом питания; два компакт-диска с драйверами и ПО; шнурок для ношения плеера; аудио/видеокабель; кабель USB; наушники; штатив. Основные характеристики С героем нашего обзора, плеером MSI MEGA VIEW 566 вы можете познакомиться на фото ниже, а основные параметры этого устройства в сравнении с моделью MSI MEGA VIEW 561 представлены в Таблице 1.Таблица 1. Основные параметры MSI MEGA VIEW 561/566Управление плеером осуществляется с помощью нескольких клавиш, расположенных на лицевой стороне и в верхнем торце корпуса, при этом основной из них является многопозиционный джойстик. Также можно воспользоваться и специальным миниатюрным пультом дистанционного управления. Указанные модели имеют встроенные подсистемы аудио/видеозаписи для копирования фильмов с традиционных источников. Ими могут быть, например, видеомагнитофон, CD/DVD-проигрыватель или видеокамера. Встроенные средства обеспечивают поддержку разных форматов мультимедиа, позволяя проигрывать разнообразные видео- и аудиофайлы. Видеодекодеры, входящие в состав данных моделей, поддерживают системы PAL/NTSC. Воспроизведение информации возможно и с помощью внешних аудио/видеосредств, для чего в составе MSI MEGA VIEW предусмотрены соответствующие интерфейсы и разъёмы.Возможности MSI MEGA VIEW значительно расширены, благодаря наличию FM-приёмника с возможностью записи передач. Для облегчения пользования тюнером имеется возможность запоминать до 8 фиксированных частот. Кроме того, благодаря встроенному микрофону, каждая из моделей MEGA VIEW обладает функцией диктофона, что позволяет записывать лекции, интервью и устные заметки. Энергопитание устройств MSI MEGA VIEW может осуществляться либо от электросети через малогабаритный выпрямитель, либо от сменного перезаряжаемого литий-ионного аккумулятора (Li-Ion, 2200 мАч, 3,7 В, 1 элемент). При этом необходимо отметить, что с моделью 566 поставляются два аккумулятора. Каждый из аккумуляторов обеспечивает до 3,5 часов видео- или до 8 часов аудиовоспроизведения (зависит от форматов файлов и условий воспроизведения мультимедийной информации).Предусмотрительные конструкторы снабдили плеер разъёмом для карт памяти SD/MMC, что также расширило его возможности. Этот разъём и соответствующие средства позволяют считывать с указанных карт видео- и аудиофайлы. MSI MEGA VIEW 566 можно использовать и для резервного копирования файлов с SD/MMC карты, при этом имеется два способа копирования файлов: сразу скопировать все файлы с SD-карты в MSI MEGA VIEW 566 или копировать их выборочно из каталога SD. Разъём позволяет легко обмениваться информацией с устройствами, использующими данные средства памяти, например, цифровыми камерами. Кроме того, наличие SD/MMC позволяет использовать модель MSI MEGA VIEW 566 в качестве карт-ридера для операций чтения, записи и хранения разнообразной информации. Для наполнения аудио/видеоконтентом встроенной подсистемы памяти устройства MSI MEGA VIEW могут быть подключены к источникам аналогового сигнала и использоваться в качестве компактных видеомагнитофонов. Кроме того, для загрузки внутреннего накопителя на жёстких магнитных дисках указанные модели MSI MEGA VIEW могут подключаться к компьютерам с помощью кабеля и разъёмов USB. Следует отметить, что использование в составе указанных устройств MSI MEGA VIEW компактных накопителей на жёстких магнитных дисках, обладающих сравнительно высокой информационной ёмкостью, обеспечивает поддержку дополнительных потребительских функций. Так, например, модели MSI MEGA VIEW можно использовать не только в качестве пишущих аудио/видеплееров, но и применять как компактные мобильные накопители для записи, хранения и считывания разнообразной компьютерной информации. Скоростные же параметры таких режимов можно определить в процессе тестирования, что и было нами проделано. Среди скоростных параметров наибольший интерес представляют результаты тестов Disk Access Time и Disk Transfer Rate. Первый из них даёт оценку времени доступа, второй, состоящий из двух частей, – скорость передачи данных в начале и конце магнитных дисков накопителя: 22 мс, 12,500 Мбайт/с, 11,900 Мбайт/с. Скоростные параметры подтверждаются и результатами теста File System Benchmark пакета SiSoft Sandra 2004: Drive Index – 12 Мбайт/с. До самой сути Обычно анализ возможностей является последней частью исследования. Однако иногда хочется добраться «до самой сути» устройства: сняв крышку, внимательно рассмотреть компоненты. И есть основание считать, что это желание разделяет подавляющее число «себе подобных». Действительно, кто в нежном возрасте не отрывал куклам головы, ручки и ножки, а также не разламывал любимые машинки. Всё это проделывалось не от злобы и раздражения, а исключительно из любопытства, стремления познать внутреннее содержание. Что же касается электронных устройств, то, безусловно, их функциональные возможности в значительной степени определяются используемыми элементами. Именно поэтому было трудно удержаться от соблазна вскрыть плеер MSI MEGA VIEW 566. Прежде чем приступить к описанию внутреннего устройства героя нашего обзора, следует отметить, что часть реализованных мультимедийных функций можно обнаружить и в КПК. Кстати, дизайн MSI MEGA VIEW 566 во многом напоминает КПК. Именно поэтому можно было ожидать, что основой архитектуры данного плеера является процессор архитектуры Intel XScale, дополненный полагающимися элементами окружения. Это было бы вполне логично, поскольку использование готовых, хорошо отлаженных и проверенных временем решений позволяет снизить стоимость разработки и сократить время выпуска на рынок новых устройств. Насколько же реальны предположения относительно Intel XScale, покажет вскрытие, тем более что на этот непростой и потенциально опасный для работоспособности устройства шаг было получено разрешение специалистов компании MSI.Внимание. При попытках повторения операции вскрытия ни автор, ни сотрудники Ferra.ru не несут ответственности за нарушение работы устройств вследствие их непрофессиональной разборки** _ Электронная начинка Избавив плеер от аккумулятора, открутив четыре винта и освободив полагающиеся защёлки, нам удалось разъединить корпус плеера. Результат этих действий представлен ниже.Исключая из описания как несущественную часть гофрированный цилиндрический элемент, примыкающий к отсеку аккумулятора, необходимо отметить, что в разобранном виде плеер состоит из двух половинок, соединённых гибким плоским пластиковым кабелем. После отсоединения данного кабеля от соответствующего разъёма устройство разделяется на две части. Начнём с той, которая содержит печатную плату с электронными компонентами, представленными большим числом микросхем с окружающими их элементами поддержки. Указанная плата удерживается несколькими винтами и защёлками. После несложных манипуляций простейшими инструментами она легко отделяется от остальных составляющих плеера.На плате MSI MEGA VIEW 566 выделяются несколько крупных микросхем, составляющих основу архитектуры данного устройства. Именно они и станут основным объектом рассмотрения. Центральным полупроводниковым элементом платы и, соответственно, плеера MSI MEGA VIEW 566 является микросхема TMS320DM270, выпущенная компанией Texas Insruments.Данная разработка 2003 года представляет собой однокристальный цифровой медиапроцессор, созданный для переносных электронных устройств. Он объединил в своём составе два сравнительно сложных устройства: цифровой 90 МГц сигнальный процессор DSP C54x (TMS320C54x) с program/data памятью объёмом 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. С архитектурой TMS320DM270 вы можете познакомиться на фото ниже.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 счёт 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, поддерживаются: 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 на применение 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 , выпущенные компанией Samsung. Они являются чипами памяти «4M x 16Bit x 4 Banks Mobile SDRAM in 54BOC». Слева от TMS320DM270 расположена микросхема UPS051 , выполняющая функции контроллера LCD. Здесь же, чуть выше, находится разъём, через который к печатной плате плеера подключается кабель дисплея. Если в качестве ориентира продолжать использовать микросхему TMS320DM270, являющуюся доминирующей на лицевой стороне печатной платы, то выше расположена выполненная в 48-контактном корпусе микросхема MX 29LV320ABXEI-70. Это «SINGLE VOLTAGE 3V ONLY FLASH MEMORY» – чип флэш-памяти с однополярным питанием. Созданная компанией Macronix International Co., Ltd. (MXIC) по технологии 0,15 нм, данная микросхема имеет информационную ёмкость 32 Мбит, напряжение питания – 2,7-3,6 В, время доступа – 70 нс. Ещё выше, почти у самого торца печатной платы расположен сравнительно большой разъём. Он обеспечивает подключение накопителя на жёстких магнитных дисках. Рядом с этим разъёмом находится микросхема ALi M5642. Она находится здесь не случайно, поскольку тесно связана с используемым в составе плеера накопителем на жёстких магнитных дисках. Действительно, ALi M5642 является мостом USB-to-ATA и поддерживает интерфейс USB 2.0. Справа от ALi M5642 имеется ещё одна сравнительно крупная микросхема, имеющая наименование SSM2166 и расположенная у небольшого разъёма. 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 разъёма. Ниже этого миниатюрного разъёма 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 непосредственно на головные телефоны, или через простейший усилитель мощности, собранный на одном-двух транзисторах, на более мощный внешний динамик. Разъём для встроенного миниатюрного динамика, входящего в состав видеоплеера, расположен в нижней части печатной платы. Кстати, рядом с ним находится ещё одна микросхема, заслуживающая внимания. Речь идёт о чипе VP5150A , который выпускается компанией Texas Insruments. Эта микросхема является видеодекодером, поддерживающим все основные стандарты, – NTCS/PAL/SECAM video decoder. 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, как правило, играют вспомогательную роль. Закончив рассмотрение фронтальной стороны платы, следует уделить внимание элементам, расположенным и на её обратной поверхности. Её вид представлен ниже.На обратной стороне платы MSI MEGA VIEW 566 внимание сразу привлекают три микросхемы, имеющие следующие маркировки: 16LF873A, CN210, CL384. Первая из данного списка расположена справа от центра платы, две последних находятся в верхней части приведённого изображения. Оценивая функциональные возможности трёх перечисленных микросхем, необходимо отметить, что на обратной стороне данной печатной платы имеются и другие компоненты. Из оставшихся элементов внимание привлекают разъёмы. Слева расположены разъёмы для подключения внешних устройств, внизу – для подключения внешней платы с разъёмом под карточку флэш-памяти, справа – разъём аккумулятора. Что же касается остальных элементов, то они выполняют хотя и важную, но всё-таки вспомогательную роль и не заслуживают особого внимания. Это даёт основание прекратить рассмотрение электронных составляющих основной платы плеера и перенести внимание на другие компоненты. Прежде всего, к их числу относятся включённые в состав плеера панель жидкокристаллического экрана и накопитель на жёстких магнитных дисках. Панель жидкокристаллического экрана, конструктивно расположенная в верхней части корпуса плеера, имеет размер по диагонали 3,5 дюйма. Её внешний вид и маркировка приведены ниже.Эта панель имеет наименование A035CN02 V1 и, как следует из данного наименования, произведена известной компанией AU Optronics. Согласно техническому описанию, разрешение панели A035CN02 V1 составляет 480 х 234, её активная область – 72 х 50,54 мм, размер пикселя – 0,150 х 0,216 мм, углы обзора (U/D/L/R) – 10/30/45/45, яркость – 240 cd/m, контрастность – 150:1, подсветка выполнена на основе LED с общей потребляемой мощностью 400 мВт. Вес панели составляет 35 г. Накопитель на жёстких магнитных дисках находится в нижней части корпуса и расположен под печатной платой с электронными элементами, описанными выше. Доступ к этому компоненту, отвечающему за хранение системного программного обеспечения и мультимедийных файлов, открывается после снятия платы.Накопитель снабжён специальным демпфером из губчатой резины, предохраняющим от случайных ударов и возможных вибраций, а также гибким плоским пластиковым кабелем, по которому осуществляется передача информации.Как следует из маркировки, приведённой на этикетке, описываемый накопитель, лишённый атрибутов защиты и связи, является изделием компании Hitachi. Его буквенно-цифровое наименование – HTC424020F7AT00. Из параметров данного накопителя следует отметить следующие важнейшие его характеристики: форм-фактор – 1,8 дюйма, ёмкость – 20 Гбайт, буфер – 2 Мбайт, среднее время доступа – 7,1 мс, скорость обмена между носителем и контроллером – 16,8-29,9 Мбайт/с, число дисков – 1, количество головок – 2, вес – 95 г, рабочая температура – 5-55°С. Как дополнение к данному накопителю, необходимо отметить и наличие небольшой внешней платы со слотом, посредством которого подключаются карточки флэш-памяти стандартов SD/MMC. Эта небольшая вспомогательная плата подключается к основной плате плеера MSI MEGA VIEW 566 посредством гибкого плоского кабеля и соответствующего разъёма, упомянутого выше.Рассматривая электронные компоненты, используемые в составе плеера, следует учитывать, что их чрезвычайно компактное размещение создаёт для конструкторов подобных устройств определённые трудности. Действительно, как следует из приведённых фотографий, в непосредственной близости расположены элементы, связанные с передачей и обработкой аналоговых сигналов. Их уровни нередко отличаются в десятки тысяч раз, а частоты – ещё больше. При этом, кроме активных и пассивных компонентов, расположенных на основной печатной плате, свою долю в общий негативный электромагнитный фон вносят микрофон и динамик. В корпусе плеера они расположены в непосредственной близости друг от друга.А нередко рядом с аналоговыми элементами находятся цифровые компоненты, работающие на сравнительно высоких тактовых частотах. Они негативно влияют не только на аналоговые цепи, но нередко и друг на друга. Остаётся добавить, что проблему электромагнитной совместимости осложняют кабели, передающие аналоговые и цифровые сигналы. Для обеспечения электромагнитной совместимости и повышения устойчивости работы указанных элементов в дополнение к многочисленным фильтрам, реализованным в электронной схеме, в конструкции плеера используется система электромагнитных экранов. Часть из них хорошо просматривается на представленных выше фотографиях. Без таких конструкторских ухищрений было бы трудно обеспечить работоспособность плеера в широком диапазоне его функциональных возможностей. Заключение Анализируя применяемые в составе плеера MSI MEGA VIEW 566 разнообразные компоненты, следует признать, что предположение о возможном использовании архитектуры Intel XScale оказалось несостоятельным. Однако от этого ни сам плеер, ни его конструкция не стали менее интересными. Действительно, основу схемотехнического решения данного устройства составил мощный медиапроцессор TMS320DM270 с двумя реализованными в нём производительными ядрами DSP и ARM, дополненными сопроцессорами и контроллерами. Этот медиапроцессор окружён современными элементами, часть из которых представлена довольно сложными микросхемами, нередко снабжёнными локальными вычислительными ядрами, элементами оперативной и флэш-памяти, скоростными шинами, портами и т. п. Использованные компоненты обеспечили широкий диапазон функциональных возможностей плеера MSI MEGA VIEW 566 при его высокой компактности и энергоэкономичности. Остаётся отметить, что на описанном устройстве упомянутая линейка не закончилась. Компания MSI продолжает развивать портативные мультимедийные устройства MSI MEGA VIEW. Уже объявлены новые, более совершенные модели с улучшенными потребительскими свойствами, рассмотрение которых будет продолжено в последующих статьях.