手持便携应用的关键：低功耗与高灵活性

　　显示和成像

为了满足用户不同的喜好和价位需求，便携电子产品采用多种不同类型的液晶显示器(LCD) 和接口，然而，这却为产品设计带来了一大挑战，设计人员必须使用模块化电路板来支持所有类型的显示器。

爱特的显示解决方案具有以下主要优点：

● 备有多种精选功能，如色度空间转换、缩放、视频α混合 (alpha blending)、屏幕显示 (onscreen display, OSD)、帧缓存控制器和视频时序发生器;

● 带有连接各种不同处理器、存储器和显示器的接口;

● 不管接口、分辨率和制造商为何都能够驱动各种显示面板。

除此之外，这些器件还能够实现：

● 带有定制功能的灵活 LCD 控制器，与市面上的普通 LCD 控制芯片不同，可为特定系统提供灵活性和独特的解决方案;

● 管理功率和控制亮度的 LCD背光控制。

图1 示出一个简单的 LCD 控制器，包含了一个用于连接中央处理单元 (CPU) 的接口、一个帧缓存控制器和一个视频时序发生器。

　　人机接口 (HMI)

在较新的手持便携设备中，系统与用户之间的接口 (人机接口) 是一个关键的设计考虑事项。HMI 接口如字母与数字键盘 (QWERTY)、带白光或彩色 LED 背光照明的触摸键盘/触摸屏、可编程按键/开关、操纵杆、滚轮，以及蜂鸣器/扬声器，在手持设备中的运用变得越来越普及。

Actel FPGA 器件拥有众多关键优势，包括：

● 在单一低成本、小外形尺寸FPGA上集成多项控制功能;

● 快速开发和快速上市;

● 超低功耗IGLOO器件使用Flash*FreezeTM技术，降低总体系统功耗，延长电池寿命。

除此之外，这些器件还能够实现：

● 定制HMI控制器，用于键盘控制等功能;

● 亮度控制：通过改变脉宽调制(PWM)逻辑的占空比来管理白光 LED 的强度/亮度;

● 颜色混合：使用3个PWM信号来控制红绿蓝(RGB) LED的颜色混合，有助于降低功耗;

● 音调生成：使用16位 PWM 信号产生满足所需频率 (周期) 和音量 (占空比) 要求的音调。

图2 所示的设计能够在单个Actel快闪FPGA上实现多种HMI控制功能。

　　存储

小形硬盘驱动器 (HDD) 和闪存的迅速发展与供货，正在推动便携设备市场的爆炸性增长。

IGLOO 系列是 Actel 超低功耗 FPGA系列，器件密度高达 300 万门，能够实现各种存储功能，而无需根据不同的存储接口要求对整个系统进行重新设计。

Actel FPGA为存储设计提供以下优势：

● 超低功耗存储控制器，功耗仅5μW;

● 单芯片编程，上电即行。

除此之外，这些器件还能够实现符合 SD、SDIO、microSD、MMC 和 CE-ATA 等流行存储接口标准的控制器，并针对低功耗而优化。

图3和图4 所示分别为实现 IDE 控制器 (针对硬盘应用) 和安全数字 (SD) 控制器的设计。