现在，便携式设备中的运用正日益丰厚。跟着摄影、音乐、电影、可视电话、移动电视、3D游戏、定位服务、Web阅读、Email、即时通讯、电子付出等各种运用的不断涌现，推进着便携式设备的数据处理才能以超“摩尔定律”的速度添加。在高端的便携式设备中（比方智能手机、硬盘式PMP等），一般会有一颗运用处理器。这些处理器为一日千里的运用供给运转渠道和强壮动力，并为设备厂商供给至关重要的产品差异化。据威望市场调查组织剖析，2005年至2009年，运用处理器的复合年均添加率（CAGR）高达48%；到2009年，我国运用处理器的销售额将到达36亿美元。
上海杰得微电子有限公司的Z228芯片正是一款典型的运用处理器，它选用 ，中心电压为1.2V，I/O电压为2.5/3.3V，而封装为441-TFBGA。从图1能够看出，Z228芯片外观比人民币5角硬币还要略小一些。
图1：Z228芯片实物图。/I》
你能够幻想Z228便是一块超小的笔记本电脑主板（不带DRAM和硬盘等），加上显现屏、键盘、鼠标、网口和其它外设，它就变成了一台袖珍笔记本电脑。这正表现了体系级芯片（SoC）的概念。事实上，Z228正是一款高集成度的SoC芯片，兼具硬件的高功用、低本钱和软件的灵敏性。其模块框图如图2所示。
从图2能够看出，该芯片软件的灵敏性首要由ARM926EJ内核表现。现在简直一切的运用处理器都选用ARM内核，从某种意义讲，ARM在便携式终端范畴可被认为是事实上的规范，在互联网上能够下载到许多兼容ARM指令集的软件。芯片中硬件的高功用、低本钱首要由MPEG-4引擎和图画处理引擎来表现。视频编解码运算和图画处理选用全硬件完结，然后使ARM内核的担负大大减轻，终端的电池续航时刻得以明显延伸。选用硬件计划的另一优点是无需自主开发或从第三方购买多媒体编解码软件，然后缩短开发周期，下降研发本钱。
以下将介绍Z228芯片的技能特色及其运用。
1. ARM926EJ内核
Z228选用了ARM9系列中最高端的ARM926EJ处理器内核，在0.13um工艺下内核主频可达300MHz。它专为多任务的移动运用软件而规划，统筹高功用和低功耗的要求。在该内核的支撑下，Z228能流通地运转音频、视频、图画、2D图形、Java 3D游戏等多媒体运用软件。
图2：Z228芯片功用方框图。
Z228中的ARM926EJ内核包括16KB指令Cache和16KB数据Cache，具有TCM接口。内存办理单元（MMU）支撑WinCE、Linux等嵌入式OS。Z228选用矩阵式的AMBA总线（MAB），为高吞吐量的数据运用供给足够的带宽。ARM926EJ选用ARMv5TEJ指令集，后向兼容ARMv4指令集，并支撑盛行的ARM开发调试体系，能最大程度地维护终端设备厂商的软件出资。
Z228支撑ARM的JazelleTM加速技能，可大大进步Java程序的运转速度，并坚持极低的功耗。MOVE协处理器经过完结SAD引擎，使得视频编码的功率进步50%以上。
2. MPEG-4编解码引擎
Z228内置MPEG-4/H.263的全硬件编解码引擎，在进行VGA@30fps的全双工编解码时，ARM926EJ的负荷极低（小于5%），可流通运转操作体系和其它运用程序。与市面上干流的仅支撑CIF标准的芯片比较，Z228的视频功用更具优势。在进行码率高达8Mbps的实时解码时，画面没有停顿感。别的，高质量VGA录像与CIF比较，在PC上回放时具有更大的图画画面，输出到电视的作用也更超卓。
其全硬件完结的特色使得软件干涉很少，进步了产品的稳定性。该引擎选用获得专利的运动估量技能，十分省电，在VGA@30fps全双工编解码时，功耗低于120mW。
图3：无防错的解码图画。图4：Z228的解码图画。
为了在低码率传输条件下供给优异的图画质量，该引擎具有视频防错的功用，包括条带重同步（Slice resynchronizaTIon）、数据切割（Data parTITIon）、可逆变长编码（RVLC）和头扩展码（HEC）等，明显地改进了无线环境下视频传输的鲁棒性。比照图3和图4，即可显现Z228的防错技能在改进画质方面的优胜功用。
Z228还内置高功用的全硬件视频后处理引擎，支撑色度空间转化、恣意标准图画缩放、去块/去环滤波、亮度/比照度/饱和度校对、颤动（Dithering）、图画掩模、画中画等功用。解码后的视频图画经该引擎处理后直接上屏，无须CPU干涉，在不添加功耗的前提下，完结视频的流通播映。
3. 视频接口加速引擎
Z228内置视频接口加速引擎，选用了杰得专利的可配置图画处理管道技能，包括EBBI插值复原、AWBA白平衡调理、IBCSA图画校对、Gamma颜色校对、HPFS数字变焦、ADNR去噪、DES边缘增强等模块。该加速引擎经过CMOS/CCD图画传感器接口电路，可与市场上干流的CMOS/CCD传感器模组衔接，支撑RAW、RGB、YUV等多种输入格局。Z228集成了高质量的JPEG编解码模块，可担任高达1，600万像素的静态图片的摄影。电子取景和屏上菜单功用也由硬件完结。
图5：Z228芯片的软件架构。
此外，该加速引擎还具有CCIR656/601输入输出接口，便利与电视接口相连，供给电视录制和电视输出等颇受欢迎的娱乐性运用。
4. 外设接口
作为一款高集成度的SoC芯片，Z228内置了多种硬件接口，不只能给体系开发者带来许多便利，并且能有用下降产品的本钱和减小产品的体积。
Z228支撑双屏显现：高达SVGA（800×600）分辨率的24位真彩的主液晶屏，另带一个智能LCD模块，作为副屏与主屏一起作业。Z228支撑触摸屏，便于开发PDA、学习机和高端智能手机。
Z228内置了USB OTG接口，使得产品不只能快捷地与PC主机及其周边设备进行通讯，并且能便利地衔接USB存储设备、USB打印机或其它支撑USB协议的移动设备。
图6 ：用于Z228芯片的开发板。
针对移动设备对大容量存储卡的要求，Z228集成了SD/CF/PCMCIA接口，支撑高达4GB容量的扩展。
Z228还内置了其它外设接口，使之可与2G/2.5G/3G基带芯片、蓝牙控制器、以太网芯片、模仿音频编解码器、电视编码器、红外收发器、微硬盘等各种设备互联，开宣布具有差异化的产品。
5. 嵌入式软件
在SoC研发中，嵌入式软件占有十分重要的位置。它表现产品的差异化，并充任用户和硬件之间的桥梁，是决议产品胜败的要害。Z228的嵌入式软件选用了可分层的弹性架构，如图5所示。
硬件笼统层包括板级支撑包（BSP）、驱动程序和确诊调试东西。BSP由发动代码（Bootloader）和硬件配置文件组成，供给体系发动时的软件环境。硬件笼统层在逻辑上把软硬件模块的耦合度降到最低，便于加速软硬件协同验证，缩短开发周期。OS层供给对干流的嵌入式操作体系的支撑，比方WinCE5.0、Linux2.6.15。协议层首要包括必要的中间件，如SIP、RTP、RTSP、多媒体库等。由协议层笼统出若干API，供运用层调用。
从硬件笼统层到运用层构成了Z228的软件开发包。它遵从模块化的规划准则，在结构上具有可扩展性和灵敏性。针对不同的设备和运用，开发人员可进行恰当的削减，以本钱和功用之间获得平衡。
6. 运用举例
根据Z228芯片，杰得供给接口丰厚的体系板和开发包，如图6所示。以此为基础，研发人员能够快速地开宣布功用各异的产品。
智能手机。根据Z228芯片，只需运用较少的器材，研发人员就能较快地开宣布功用强壮的多媒体智能手机。Z228能够经过UART或68K接口与基带芯片通讯。Z228支撑干流的嵌入式操作体系，支撑高质量的音视频通讯，具有数码相机/视频摄像功用和PDA功用，并具有软件扩展才能。Z228完结了高效的电源办理，供给多种作业形式，能有用延伸智能手机的电池寿数。
PMP/MP4。Z228强壮的多媒体功用和丰厚的外设接口是高端交融型PMP的必备特色。根据Z228的PMP可外接硬盘、存储卡、摄像头模组、FM模组、蓝牙模组、802.11模组，集摄影、摄像、音乐、FM收音、录音、电视录制和输出、无线传输、数码伴侣等许多功用于一身。内置的ARM926EJ处理器还可运转嵌入式操作体系，支撑Java游戏、Flash插件、即时通讯软件、电子图书等，充分表现PMP产品的差异化。
视频监控。Z228是构建视频监控体系的抱负挑选。其内置的ARM9处理器和硬件视频编解码器有利于研发愈加灵敏和廉价的分布式终端设备和根据IP的监控网络，契合视频监控向网络化、数字化和智能化方向开展的趋势。Z228的先进的视频压缩算法，能在较低带宽下（小于700kbps）下供给杰出的画质（大于30dB）；在低推迟形式下，端到端推迟（不计传输推迟）小于60ms；ARM9处理器的存在使得音视频同步的完结更为便利。
可视电话。Z228可用于规划低本钱的可视电话和视频会议体系。运用Z228，并合作五颜六色图画传感器模块和LCD显现模块，产品可传送双向的MPEG-4视频信号。VGA标准的画面，再加上低推迟形式和防错技能，可明显改进用户体会。ARM926EJ处理器可运转SIP协议栈，并对视频流的码率进行即时动态调整，以习惯不同的信道带宽。
