用于CD－MP3播放装置的集成电路及其省电方法
专利汇可以提供用于CD－MP3播放装置的集成电路及其省电方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于CD－MP3播放装置的集成 电路 及其省电方法,其将MP3解码核心、光碟资料处理核心、光碟伺服控制核心、系统微处理核心与音频数字至模拟转换核心等整合至该CD－MP3的单晶片集成电路中,这样CD播放机只需4－6颗IC;且在读取MP3碟片时,可将电源模态控制回路切换为降速控制技术模态、间歇式伺服控制技术模态、暂存记忆控制技术模态等数种新开发控 制模 态之一,并可机动调降伺服解码等IC内部各运作单元的运作时基 频率 ,达到省电及降低运转噪音的目的。，下面是用于CD－MP3播放装置的集成电路及其省电方法专利的具体信息内容。
1、一种用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其主要包含有： 一将进入该集成电路内晶片的模拟信号转换成数字信号，借以完成信号的 解码、判读、分离、除错等处理工作的光碟资料处理核心，其与CD-MP3 单晶集成电路外的射频放大器相连接； 一可解压缩数字音乐压缩信号的MP3解码核心，其与光碟资料处理核心相 连接； 一协调及控制该集成电路的运作及对外部控制信号的回应工作的系统微处 理核心，其与MP3解码核心相连接； 一可依据光碟信号的读取情形及系统微控制核心的命令、转换成伺服控制 信号以驱动伺服回路、完成光碟资料的读取等工作的光碟机伺服控制核心， 其与光碟资料处理核心及系统微处理核心相连接。
2、如权利要求1所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是： 其中所述光碟资料处理核心包含有： 一可将射频放大器传输的模拟信号转换成数字信号的射频模拟至数字转换 器，其与CD-MP3单晶电路外的射频放大器相连接； 一可修正信号的时基误差、稳定输出信号的资料锁相回路，其与该射频模 拟至数字转换器相连接。
3、如权利要求2所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其 中还包含有一可解8-14编码、还原资料格式、并分离出控制及显示码供系 统微控器单元使用的EFM解码器，其与该资料锁相回路相连接。
4、如权利要求2所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其 中还包含有一可修正错误的位元信号的错误改正器，其与该EFM解码器相 连接。
5、如权利要求2所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其 中还包含有一可依据电子防震缓冲储存器的使用与否，控制资料流的暂存 状况及防震耐受性，避免音乐信号中断的电子防震缓冲储存器处理器，其 与该错误改正器相连接。
6、如权利要求2所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其 中还包含有一可处理控制及显示码，供系统微控器运作使用的控制及显示 解码器，其与EFM调码器及系统微控制器相连接。
7、如权利要求1所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其 中MP3解码核心包含有一可将MP3等音乐压缩格式的资料码解压缩的MP3 解码器，其与该电子防震缓冲储存器处理器相连接。
8、如权利要求1所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其 中还包含有一音频数字至模拟转换核心，其主要包括有可将数字的音频信 号转换成模拟信号的音频数字至模拟转换器，该转换器与MP3解码器相连 接。
9、如权利要求1所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是：其 中系统微处理核心包含有一可控制及协调IC中各单元运作、并借由显示器 显示系统运作状况的系统微控制器，其与MP3解码器及音频数字至模拟转 换器等各单元相连接。
10、如权利要求9所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是： 其中还包含有一可依系统需求状态切换系统的操作频率、运作电压及各单 元的运作模式，以达至能源最佳利用效能的电源模态控制回路，其与系统 微控制器、EFM解码器及MP3解码核器等单元相连接。
11、如权利要求1所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是： 其中还包含有一可将模拟音频信号输出该CD-MP3单晶片集成电路外、并 能降低音乐的高频杂讯的低通滤波器，该滤波器与该音频数字至模拟转换 器相连接。
12、如权利要求9所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是： 其中还包含有一可提供CD-MP3单晶片集成电路各运作单元的时基频率的 时序产生器，其与电源模态控制回路等单元相连接。
13、如权利要求9所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是： 其中还包含有一提供储存系统运作所需程序及控制码的系统程序储存器， 其与系统微控制器相连接。
14、如权利要求1所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是： 其中该光碟机伺服控制核心包含有： 一处理及提供光碟机的主轴传动器、滑动传动器及促动器的聚焦、循轨伺 服所需的控制信号的伺服机制控制器，与该伺服机制模拟至数字转换器相 连接； 一可将该控制信号转换成驱动信号，输出至该CD-MP3单晶片集成电路外 的促动器与传动器的驱动回路的伺服信号产生器，与该伺服机制控制器及 系统微控制器相连接。
15、如权利要求14所述的用于CD-MP3播放装置的集成电路，其特征是： 其中还包含有一将射频放大器送来的伺服控制所需的模拟信号转换成数字 信号的伺服机制模拟至数字转换器，与CD-MP3单晶片集成电路外的射频 放大器相连接。
16、一种用于CD-MP3播放装置的省电方法，其特征是：其主要是运用电 源模态控制回路，于读取光碟片时，根据资料数据的输入形式，将至少一 硬件降低效能以节省消耗的电源。
17、如权利要求16所述的用于CD-MP3播放装置的省电方法，其特征是： 当该资料数据的输入为传统非压缩式光碟片时，将MP3解码器予以关闭， 以节省电源。
18、如权利要求16所述的用于CD-MP3播放装置的省电方法，其特征是： 当该资料数据的输入为MP3音乐压缩格式的光碟片时，其步骤包括有： 将该主轴传动器的运转速度降低至1/2以下； 依据读取资料的位元流速度，机动调降伺服、解码等IC内部各运作单元的 运作时基频率，降低集成电路的消耗电量。
19、如权利要求16所述的用于CD-MP3播放装置的省电方法，其特征是： 当该资料数据的输入为MP3等音乐压缩格式的光碟片时，其步骤包括有： 在读取光碟片资料时，先将资料存入大容量的电子防震缓冲储存器； 关闭激光及停止光碟机的主轴传动器、滑动传动器及促动器的聚焦、循轨 等相关伺服的运作； 待电子防震缓冲储存器内的资料输送待尽时，再启动激光及光碟机的主轴 传动器、滑动传动器及促动器的聚焦、循轨等相关伺服的运作； 再次读取资料，如此反复运作即可将耗用系统大半电能的光碟机伺服运作 降低。
20、如权利要求19所述的用于CD-MP3播放装置的省电方法，其特征是： 其中电子防震缓冲储存器可以采用更大容量的储存器，其步骤包括有： 在读取资料时将大量资料先存入电子防震缓冲储存器； 然后长时间关闭激光及停止光碟机的主轴传动器、滑动传动器及促动器的 聚焦、循轨等相关伺服的运作； 待无法于暂存储存器内找寻到欲播放的音乐资料时，再启动激光及光碟机 的主轴传动器、滑动传动器及促动器的聚焦、循轨等相关伺服的运作； 再次读取资料，如此反复运作即可将耗用电能降低。
21、如权利要求19所述的用于CD-MP3播放装置的省电方法，其特征是： 其步骤包括有： 为达到快速随机读取光碟片资料，先将资料存入电子防震缓冲储存器； 停止滑动传动器及促动器的聚焦、循轨等部份伺服回路的运作，而保留光 碟机的主轴传动器等的运转； 待无法于暂存储存器内找寻到欲播放的音乐资料时，再启动光碟机的滑动 传动器及促动器的聚焦、循轨等相关伺服的运作； 再次读取资料，可以缩短读取光碟片资料时的启动时间。
本发明涉及CD-MP3播放装置的改进，尤其是一种用于CD-MP3播放 装置的集成电路及其省电方法。
现有技术的可读取MP3等音乐压缩格式的CD播放机，其所需IC及回 路零件较多；请参阅图1，为现有技术的可读取MP3的CD播放机的系统结 构图；如图所示，CD读取机构1’与射频放大器2’相连接，数字信号处理 器8’分别与射频放大器2’、MP3解码器315’、促动器或传动器的驱动回 路7’、系统微控制器320’及电子防震缓冲储存器4’相连接；音频数字至 模拟转换器316’与MP3解码器315’相连接；系统微控制器320’与外部 程序储存器5’、VFD或LCD的驱动回路6’及促动器与传动器的驱动回路7’ 相连接；VFD或LCD的驱动回路6’与VFD或LCD显示器62’相连接，促动 器与传动器的驱动回路7’与CD读取机构l’相连接；CD读取机构1’读 取碟片上的资料，将信号传输至射频放大器2’；射频放大器2’将已放大 过后的信号传至数字信号处理器8’；MP3解码器315’可将MP3资料解码压 缩，再将信号传至音频数字至模拟转换器316’中；音频数字至模拟转换器 316’将数字信号转换成模拟信号后便可输出；电子防震缓冲储存器4’可 暂存防震时所需的资料；系统微控制器320’可接收数字信号处理器8’的 沟通信号，并将控制及显示信号分别传输至促动器与传动器的驱动回路7’ 及VFD或LCD显示器的驱动回路6’，如此可控制CD读取机构1’及VFD或 LCD显示器62’。
所以，现有技术的可读取MP3音乐格式的CD播放器依系统功能规划， 将需要7-9颗IC来完成系统设计，如此需要的回路零件数目多，将使得该 播放器的体积增大且增加故障率，造成维修不易。
再者，现有技术的可播放MP3音乐格式的CD播放机，在该播放机读取 播放MP3音乐格式的CD片时，因为系统为传统CD播放机结构，因此驱动 光碟片运转的主轴传动器及伺服系统，会依据播放一般CD片时的运转速度 持续运转，无法利用MP3压缩音乐资料的特性，如此不但会耗费电力，而 且又无法降低传动器运转所产生的噪音。
为克服上述现有技术的CD播放机中存在的缺陷，特提出本发明的一种 用于CD-MP3播放装置的集成电路及其省电方法，其目的在于它不仅能降 低该可播放MP3音乐格式的CD播放机所需的IC及回路零件数目，还可降 低传动器运转所产生的噪音，又可在播放MP3音乐格式时，可以有较省电 的模式。
本发明的用于CD-MP3播放装置的集成电路，主要是将MP3解码核心、 光碟资料处理核心、光碟机伺服控制核心、系统微处理核心及音频数字至 模拟转换核心等整合至该CD-MP3单晶片集成电路中，将该播放机系统所 需的IC及回路零件数目降低，以缩小系统体积及降低系统总成本。
本发明的用于CD-MP3播放装置的省电方法，主要是在该CD-MP3单 晶片集成电路中，植入新开发的电源模态控制回路，借由MP3可将资料量 压缩达至十分之一以下的特性，使得该播放机在读取MP3碟片时，可将电 源模态控制回路切换为降速控制技术模态、间歇式伺服控制技术模态、暂 存记忆控制技术模态等数种新开发控制模态之一，并可机动调降伺服解码 等IC内部各运作单元的运作时基频率。
应用本发明的用于CD-MP3播放装置的集成电路及其省电方法，其有 益效果是显而易见的：首先将CD播放机系统所需的IC及回路零件数目降 低，以缩小系统体积及降低系统总成本；再者，不仅降低了主轴传动器的 运转电流及其所产生的噪音，亦可降低CD-MP3单晶片集成电路本身的消 耗电量，善用每一份能源，而达到超省电的目的。
以下为本发明的附图： 图1为现有技术的可读取MP3的CD播放机系统结构图； 图2为本发明一较佳实施例应用于播放机的系统结构图； 图3为本发明的一较佳实施例的方块示意图； 图4为本发明的一较佳实施例的IC内部电路方块图。
下面结合附图对本发明做进一步详述：
首先，请参阅图2，为本发明一较佳实施例应用于播放机的系统结构图。 如图所示，本发明主要设置有一CD读取机构1与一射频放大器2相连接， 且该射频放大器2与一CD-MP3单晶片集成电路3(又简称为CD-MP3SOC) 相连接；该CD-MP3单晶片集成电路3与一电子防震缓冲储存器4、一外部 程序储存器5、一VFD或LCD的驱动回路6及一促动器与传动器的驱动回路 7相连接；设有一VFD/LCD显示器62与VFD/LCD的驱动回路6相连接，另 设有一促动器与传动器的驱动回路7与CD读取机构1相连接。
该CD读取机构1主要是将读取的光碟片信号传输至射频放大器2，该 射频放大器2将放大后的信号传输至CD-MP3单晶片集成电路3中；该CD -MP3单晶片集成电路3可直接作模拟音频输出，且可将控制信号传输至 VFD/LCD显示器的驱动回路6及促动器与传动器的驱动回路7，以控制 VFD/LCD显示器62及CD读取机构1；另，该电子防震缓冲储存器4及外部 程序储存器5可直接连接至CD-MP3单晶片集成电路3。
请参阅图3及图4，为本发明的一较佳实施例的方块示意图及IC内部 电路方块图。如图3所示，为光碟资料处理核心350、MP3解码核心360、 系统微处理核心370、光碟机伺服处理核心380与音频数字至模拟转换核心 390整合至集成电路3内。如图4所示，一射频模拟至数字转换器310与CD -MP3集成电路3外的射频放大器2相连接，一资料锁相回路311与射频模 拟至数字转换器310相连接，一EFM解码器312与资料锁相回路311相连 接，一错误改正器313与EFM解码器312相连接，一电子防震缓冲储存器 处理器314与错误改正器313相连接，且与CD-MP3单晶片集成电路3外的 电子防震缓冲储存器4相连接；一MP3解码器315与电子防震缓冲储存器 处理器314相连接，该音频数字至模拟转换器316另与MP3解码器315相 连接，一低通滤波器317与音频数字至模拟转换器316相连接。
另，该伺服机制模拟至数字转换器330与CD-MP3单晶片集成电路3 外的射频放大器2相连接，一伺服机制控制器332与伺服机制模拟至数字 转换器330相连接，一伺服信号产生器334与伺服机制控制器332相连接， 且该伺服信号产生器334与CD-MP3单晶片集成电路3外的促动器与传动 器的驱动回路7相连接。
另设有一系统微控制器320与系统程序储存器325、音频数字至模拟转 换器316、MP3解码器315、电子防震缓冲储存器处理器314、伺服机制控 制器332、伺服信号产生器334及CD-MP3单晶片集成电路3外的VFD或LCD 的驱动回路6等相连接；一电源模态控制回路322与系统微控制器320、MP3 解码器315、电子防震缓冲储存器处理器314、EFM解码器312及时序产生 器324等相连接；一控制及显示解码器323装设于EFM解码器312与系统 微控制器320之间。
其中该射频模拟至数字转换器310将射频放大器2的模拟信号转换成 数值信号，资料锁相回路311可稳定该信号的时基正确性，EFM解码器312 能将该信号解码成原始资料码，错误改正器313能修正资料码的错误部分， 电子防震缓冲储存器处理器314可将资料码暂存于电子防震缓冲储存器4， 作为资料码的读取缓冲暂存器，MP3解码器可将MP3等音乐压缩格式解码成 PCM音乐格式，且可经SPDIF数字编码输出至CD-MP3单晶片集成电路3外 及音频数字至模拟转换器316，音频数字至模拟转换器316将数字信号转换 成音频模拟信号再经过低通滤波器317输出至CD-MP3单晶片集成电路3 外。
伺服机制模拟至数字转换器330将射频放大器2的信号转换成数字信 号，再将该信号传输至伺服机制控制器332，该伺服机制控制器332依所获 得信号的情况，处理成光碟机的主轴传动器、滑动传动器及促动器的聚焦 伺服、循轨伺服等所需的控制信号，传输至伺服信号产生器334，伺服信号 产生器334将伺服信号转换成驱动信号，传输至CD-MP3单晶片集成电路3 外的促动器与传动器的驱动回路7。
该系统微控制器320可控制及协调回路中各单元的运作；而电源模态 控制回路332可依系统需求状态，切换系统的操作频率、运作电压及各单 元的运作模式，以达到省电的目的，其主要运作模态包含以下数种： 模态一：使用于读取传统非压缩式光碟片时，将MP3解码核心予以关闭， 停止其运作，以节省消耗电源。 模态二：使用于读取MP3等音乐压缩格式的光碟片时，借由将该主轴传动 器的运转速度降低至1/2以下，并依据读取资料的位元流速度，可机动调 降伺服、解码等IC内部各运作单元的运作时基频率，如此不仅降低主轴传 动器的运转电流及其所产生的噪音，亦可降低CD-MP3单晶片集成电路本身 的消耗电量，以节省消耗电源，我们将其称为降速控制技术。 模态三：使用于读取MP3等音乐压缩格式的光碟片时，借由使用较大容量 的电子防震缓冲储存器，在读取光碟片资料时，先将资料存入电子防震缓 冲储存器，然后关闭激光及停止光碟机的主轴传动器、滑动传动器及促动 器的聚焦、循轨等相关伺服的运作，待电子防震缓冲储存器内的资料输送 待尽时，再启动激光及光碟机的主轴传动器、滑动传动器及促动器的聚焦、 循轨等相关伺服的运作，以再次读取资料，如此反复运作即可将耗用系统 大半电能的光碟机伺服运作降低；若以资料量压缩率可达十倍的MP3音乐 为例，借由此技术可让光碟机伺服运作时间只占系统运作时间的十分之一 左右，即可维持音乐连续播放的功能；此一极端省电的运作模式，我们将 其称为间歇式伺服控制技术。 模态四：使用于读取MP3等音乐压缩格式的光碟片时，借由使用比上述模 态三更大容量的电子防震缓冲储存器，在读取光碟片资料时，先将大量资 料先存入电子防震缓冲储存器，然后长时间关闭激光及停止光碟机的主轴 传动器、滑动传动器及促动器的聚焦、循轨等相关伺服的运作，待无法于 暂存储存器内找寻到欲播放的音乐资料时，再启动激光及光碟机的主轴传 动器、滑动传动器及促动器的聚焦、循轨等相关伺服的运作，以再次读取 资料，如此反复运作即可将耗用电能降至比模态三更低的运作模式，我们 将其称为暂存记忆控制技术。 模态五：使用于读取MP3等音乐压缩格式的光碟片时，当电子防震缓冲储 存器的容量比上述模态三的容量少时，为达到快速随机读取光碟片资料的 目的，于资料存入电子防震缓冲储存器后，只停止滑动传动器及促动器的 聚焦、循轨等部份伺服回路的运作，而保留光碟机的主轴传动器等的运转， 待无法于暂存储存器内找寻到欲播放的音乐资料时，再启动光碟机的滑动 传动器及促动器的聚焦、循轨等相关伺服的运作，以再次读取资料，此种 控制方式虽无法如模态三那样省电，但可以缩短读取光碟片资料时的启动 时间，我们将其称为半间歇式伺服控制技术。
所以，以本发明的CD-MP3单晶片集成电路3的技术结构去设计可播放 MP3音乐格式的CD播放机，仅只需要4-6颗IC及较少量的回路零件，其可 使零件数目下降减少成本，又可缩小该播放机系统的体积；且该电源模态 控制回路322，另可依系统需求状态切换系统的操作频率、运作电压及各单 元的运作模式，以达到超省电的目的。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任 何熟知此技术的人士，在不脱离本发明的精神及范围内，当可做更动与润 饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
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