專利名稱：一種帶TV輸出的智能WiFi無線路由器的設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TV輸出的智能WiFi無線路由器的設(shè)計方法。將擬太網(wǎng)接口、 TV 輸出接口、 WiFi天線、WiFi通訊模塊或芯片、處理器、用于存儲程序和數(shù)據(jù)的大容量NAND Flash、用于程序運行和數(shù)據(jù)緩存的SDRAM或DDR-SDRAM、電源管理和電源接口 、狀態(tài)指示燈等電子部件集成在一起，構(gòu)成一個帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，其顯著特點是在現(xiàn)有的WiFi無線路由器的基礎(chǔ)上增加了大容量NAND Flash作為大容量數(shù)據(jù)緩存和TV輸出功能。可以實現(xiàn)各種互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的訂制下載和緩沖存儲，可以根據(jù)帶有WiFi的手機和電腦等設(shè)備所發(fā)送指令將預先選擇好的需要下載的互聯(lián)網(wǎng)上的包括視頻、音樂、圖片和新聞、郵件等信息內(nèi)容自動下載到本路由器，再通過WiFi局域網(wǎng)絡(luò)快速的發(fā)送給帶有WiF通訊功能的手機和電腦等設(shè)備，或通過本路由器中的高性能處理器實現(xiàn)各種多媒體內(nèi)容的實時解碼并輸出到電視機上進行顯示。實現(xiàn)一旦內(nèi)容下載一次后，在存儲器容量許可的時間內(nèi)多臺WiFi設(shè)備可以共享已經(jīng)存儲到路由器中的內(nèi)容，從而降低家庭、小型辦公室、網(wǎng)吧和咖啡吧等場合對于互聯(lián)網(wǎng)外部接口帶寬的要求，提高多臺WiFi設(shè)備的內(nèi)容下載速度。利用路由器中的大容量Flash存儲，可以將WiFi無線路由器作為互聯(lián)網(wǎng)的一個小型服務(wù)器，支持自動BT下載和數(shù)據(jù)上傳，可以通過WiFi快速的接收來自帶有WiFi功能的手機和電腦等設(shè)備的各種郵件、圖片、音頻和視頻內(nèi)容，再自動的獨立的不需要以上設(shè)備干預的通過ADSL等互聯(lián)網(wǎng)接口發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。 在本發(fā)明的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器具有各種流媒體和多媒體的實時解碼功能，支持如RMVB、MPEG4、H. 264、 FLV、 SWF-Flash、 AVI、 MPEG2等格式內(nèi)容在電視機上的直接播放，主要利用高性能處理器進行軟件和硬件相結(jié)合的運算處理方式進行各種算法的處理，同時兼顧了視頻格式的可擴展性和低功耗高與性能，可以通過遠程軟件升級支持未來的各種視頻格式。 本發(fā)明的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器支持在電視機上玩互聯(lián)網(wǎng)健身游戲、支持在電視機上實現(xiàn)按照客戶需求的新聞訂制和閱讀、支持在電視機上的電子書訂制和閱讀、支持在電視機上的音樂和視頻內(nèi)容的訂制和欣賞。 本發(fā)明的智能WiFi無線路由器具有WiFi無線路由器的基本功能，即有線網(wǎng)絡(luò)和WiFi無線網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換功能，可以設(shè)置各種WiFi的加密方式。


圖1是本發(fā)明的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器的原理框圖，將擬太網(wǎng)接口 、TV輸出接口、WiFi天線、WiFi通訊模塊或芯片、應用處理器、用于存儲程序和數(shù)據(jù)的大容量NAND Flash、用于數(shù)據(jù)緩存的SDRAM或DDR-SDRAM、電源管理和電源接口 、狀態(tài)指示燈等電子部件集成在一起，構(gòu)成一個智能WiFi無線路由器，其顯著特點是在現(xiàn)有的WiFi無線路由器的基礎(chǔ)上增加了大容量NANDFlash作為大容量數(shù)據(jù)緩存。其中WiFi天線可以是微型陶瓷天線、PIFA天線或拉桿天線等，處理器要求至少有400MHz以上的ARM或MIPS等32位以上處理器，最好內(nèi)部帶有Ethernet擬太網(wǎng)的MAC或TV輸出，也可以使用外部的擬太網(wǎng)接口芯片和TV輸出編碼芯片，WiFi模塊可以使用單芯片的WiFi解決方案，也可以使用多芯片的解決方案，可以采用商業(yè)化的WiFi模塊，也可用單芯片或芯片組，直接設(shè)計在智能WiFi無線路由器的PCB板上。擬太網(wǎng)接口為標準的RJ45接口， TV編碼輸出功能可以在處理器內(nèi)部，也可以是外部擴展的TV編碼芯片。
具體實施例方式
是本發(fā)明的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器的原理框圖，將擬太網(wǎng)接口、 TV輸出接口、WiFi天線、WiFi通訊模塊或芯片、應用處理器、用于存儲程序和數(shù)據(jù)的大容量NANDFlash、用于數(shù)據(jù)緩存的SDRAM或DDR-SDRAM、電源管理和電源接口 、狀態(tài)指示燈等電子部件集成在一起，構(gòu)成一個智能WiFi無線路由器，其顯著特點是在現(xiàn)有的WiFi無線路由器的基礎(chǔ)上增加了大容量NAND Flash作為大容量數(shù)據(jù)緩存。其中WiFi天線可以是微型陶瓷天線、PIFA天線或拉桿天線等，處理器要求至少有400MHz以上的ARM或MIPS等32位以上處理器，最好內(nèi)部帶有Ethernet擬太網(wǎng)的MAC,也可以使用外部的擬太網(wǎng)接口芯片，WiFi模塊可以使用單芯片的WiFi解決方案，也可以使用多芯片的解決方案，可以采用商業(yè)化的WiFi模塊，也可用單芯片或芯片組，直接設(shè)計在智能WiFi無線路由器的PCB板上。擬太網(wǎng)接口為標準的RJ45接口。 對于內(nèi)部帶有Ethernet MAC功能的處理器，擬太網(wǎng)接口線路比較簡單，只需要選用低成本的支持MII接口的Ethernet PHY物理接口芯片即可，對于內(nèi)部沒有Ethernet MAC功能的處理器，需要外部的單芯片的帶有數(shù)據(jù)總線接口的Ethernet芯片，對擬太網(wǎng)和ADSL的接口采用標準的RJ45接口，以做到通用性和方便性。 對于內(nèi)部帶TV編碼輸出功能的處理器，TV輸出接口的外部線路比較簡單，只需要進行阻抗匹配即可，對于內(nèi)部沒有TV編碼輸出功能的處理器，可以通過處理器的外部擴展總線擴展一片TV編碼芯片。 WiFi天線可以采用根據(jù)PCB板的覆地情況和外殼的差異定制PIFA皮發(fā)天線，也可以采用微型集成化的陶瓷天線，對于距離要求比較高的智能WiFi路由器，可采用四分之一長波長的單極金屬天線。 對于WiFi模塊，可以使用單芯片的WiFi解決方案，也可以使用多芯片的解決方案，可以采用商業(yè)化的WiFi模塊，也可用單芯片或芯片組，直接設(shè)計在智能WiFi無線路由器的PCB板上。 數(shù)據(jù)緩存可以采用普通的SDRAM，或DDR-SDRAM或DDR2-SDRAM，主要根據(jù)選擇的處理器的外部存儲擴展接口而定，SDRAM用于程序運行空間和程序運行中需要的各種數(shù)據(jù)緩存，實現(xiàn)本發(fā)明的所有功能需要32MB以上的SDRAM。 本發(fā)明要求處理器至少有400MHz以上的ARM或MIPS等32位以上處理器，最好內(nèi)部帶有Ethernet擬太網(wǎng)的MAC,由于需要對于各種內(nèi)容進行實時的解碼運算，因此需要內(nèi)部帶有硬件MPEG和H. 264解碼功能，至少帶有視頻硬件加速器，帶有SPI或SDIO接口以便支持和WiFi基帶處理器的連接，處理器內(nèi)部需要帶有4位-8位的ECC校驗，以提高大容量NAND Flash的的存取速度。本發(fā)明的具體實施案例中采用了 Telechips的TCC7901處理器，內(nèi)部具有498MHz的雙ARM9核處理器，內(nèi)部帶有TV編碼輸出功能和視頻加速器，以及雙SD卡接口和USB主機接口等功能，比較適合與本發(fā)明需要的處理器要求，在TCC7901的基礎(chǔ)上擴展Holtek公司的數(shù)據(jù)總線型Ethernet擬太網(wǎng)接口芯片以及SDRAM和NAND Flash等外部器件，即可實現(xiàn)本發(fā)明的硬件，當然也可以采用其它的處理器加上外部高性能DSP或視頻ASIC芯片完成本發(fā)明的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器的設(shè)計。
狀態(tài)指示燈可以根據(jù)外殼的大小選擇2-4個，分別指示電源、擬太網(wǎng)、WiFi和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)等。大容量數(shù)據(jù)存儲采用NAND Flash,以便將智能WiFi無線路由器做到小型化和低功耗，為了擴大存儲容量，在產(chǎn)品板上可以根據(jù)外殼大小的限制設(shè)計1-8片NAND Flash,目前容量可以做到2GB到128GB，隨著存儲器技術(shù)的飛速發(fā)展，以后可以做到更大的存儲容
5量。也可以通過l-2個SD卡插槽或USB主機接口進一步擴展存儲。 本發(fā)明所需的全部程序代碼存儲于內(nèi)部NAND Flash之中，并保存2份以上的程序備份，各個備份的程序可以相互驗證，以防止NAND Flash隨著使用過程中逐步產(chǎn)生壞塊的情況，在插入電源后，處理器從NAND Flash中將程序裝在到SDRAM中運行，運行過程中從網(wǎng)上下載的大量數(shù)據(jù)存儲到NAND Flash中， 一旦某個和本路由器連接的WiFi設(shè)備下載過某個互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容，其它的設(shè)備再需要下載同樣的內(nèi)容的時候，本路由器不再訪問外部互聯(lián)網(wǎng)，而是直接的快速地將已經(jīng)存儲在路由器中的內(nèi)容通過WiFi高速的發(fā)送給其它需要下載相同內(nèi)容的設(shè)備。 本發(fā)明的路由器也可以通過WiFi先高速的接收來自帶WiFi功能的手機、電腦、游戲機、照相機和攝像機等設(shè)備傳送來的郵件、圖片、音頻和視頻等內(nèi)容，再獨立的自動的通過ADSL等外部互聯(lián)網(wǎng)接口發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上，互聯(lián)網(wǎng)再轉(zhuǎn)發(fā)給目標接收者。
操作系統(tǒng)可以選用WinCE、 Li皿x等開放的操作系統(tǒng)，也可以采用專有的操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的基本系統(tǒng)要求是支持32位的文件系統(tǒng)、便于集成擬太網(wǎng)和WiFi網(wǎng)等各種硬件的驅(qū)動程序、支持TCP/IP等核心網(wǎng)絡(luò)程序、支持嵌入式的互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器，WiFi路由器程序，WiFi Adhoc通訊程序等，并且便于應用擴展。本發(fā)明人采用上海吉芯電子有限公司的專有操作系統(tǒng)HY0S來完成以上功能程序的實現(xiàn)和集成，HY0S操作系統(tǒng)支持各種NANDFlash存儲、支持各種圖片、音頻、視頻的編解碼、具有郵件編寫和閱讀、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器以及友好的用戶操作界面等功能。 在本發(fā)明的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器具有各種流媒體和多媒體的實時解碼功能，支持如RMVB、MPEG4、H. 264、 FLV、 SWF-Flash、 AVI、 MPEG2等格式內(nèi)容在電視機上的直接播放，主要利用高性能處理器進行軟件和硬件相結(jié)合的運算處理方式進行各種算法的處理，同時兼顧了視頻格式的可擴展性和低功耗高與性能，可以通過遠程軟件升級支持未來的各種視頻格式。 軟件集成TV輸出功能，可以利用傳統(tǒng)的電視遙控器或三維無線鼠標，在電視屏幕上通過彩色圖形菜單形式操作，進行互聯(lián)網(wǎng)瀏覽和多媒體播放，以及視頻點播功能。通過在電視屏幕上的虛擬鍵盤操作或功能圖標的選擇，可以進行網(wǎng)址選擇、郵件編寫、記事本編寫等輸入操作，也可以通過配合WiFi無線話筒在網(wǎng)絡(luò)上進行語音聊天。 以下通過利用HY0S的例子說明各種電子書和多媒體的實現(xiàn)方法，當然也可以采
用其它的操作系統(tǒng)，通過添加不同的應用程序和多媒體編解碼程序來實現(xiàn)。 本發(fā)明的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，可以接收來自三維無線鼠標的軌跡
和加速度以及按鍵信息，配合內(nèi)部的游戲軟件，可以模擬各種人體的動作，在電視屏幕上顯
示游戲者的各種動作并通過互聯(lián)網(wǎng)傳遞這些動作信息，從而實現(xiàn)在電視機上進行各種基于
互聯(lián)網(wǎng)的健身游戲。 通過HY0S內(nèi)部集成的電子書閱讀功能，可以從網(wǎng)絡(luò)上下載或從外部USB存儲器以及SD卡上復制各種電子書到本發(fā)明的路由器上，再通過三維無線鼠標操作，實現(xiàn)在電視機上閱讀各種電子書。 通過HY0S內(nèi)部集成的多媒體播放功能，可以從網(wǎng)絡(luò)上下載或從外部USB存儲器以及SD卡上復制各種音樂和視頻文件到本發(fā)明的路由器上，再通過三維無線鼠標操作，實現(xiàn)在電視機上播放各種音樂和視頻內(nèi)容，包含但是不限于MP3、 AAC、 MIDI、 RMVB、 FLV、SWF-Flash、MPEG4等格式的多媒體，以及通過軟件升級支持未來的多媒體格式。 通過HY0S內(nèi)部集成的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器功能，配合三維無線鼠標和電視屏幕上的虛擬
鍵盤操作，可以實現(xiàn)在電視機上瀏覽互聯(lián)網(wǎng)。 通過集成802. 11的各種協(xié)議，使得本發(fā)明的智能WiFi無線路由器具有WiFi無線路由器的基本功能，即有線網(wǎng)絡(luò)和WiFi無線網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換功能，可以通過帶有顯示屏和輸入設(shè)備的WiFi設(shè)備如電腦和手機設(shè)置各種WiFi的加密方式等路由器信息。
權(quán)利要求
一種帶TV輸出的智能WiFi無線路由器的設(shè)計方法。尤其是一種帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，將擬太網(wǎng)接口、TV輸出、WiFi天線、WiFi通訊模塊或芯片、高性能處理器、用于存儲程序和數(shù)據(jù)的大容量NAND Flash、用于程序運行和數(shù)據(jù)緩存的SDRAM或DDR-SDRAM、電源管理和電源接口、狀態(tài)指示燈等電子部件集成在一起，構(gòu)成一個智能WiFi無線路由器。其顯著特點是在現(xiàn)有的WiFi無線路由器的基礎(chǔ)上增加了大容量NAND Flash作為大容量數(shù)據(jù)緩存、增加TV輸出可以直接連接電視機、使用高性能的處理器可以直接對于通過互聯(lián)網(wǎng)上下載的多媒體內(nèi)容進行解碼，輸出到電視機上進行顯示，可以實現(xiàn)各種互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的訂制下在和緩沖存儲，可以根據(jù)帶有WiFi的手機和電腦等設(shè)備發(fā)送指令將預先選擇好的需要下載的互聯(lián)網(wǎng)上的包括視頻、音樂、圖片和新聞、郵件等信息內(nèi)容自動下載到本路由器，再通過WiFi局域網(wǎng)絡(luò)快速的發(fā)送給帶有WiF通訊功能的手機和電腦等設(shè)備，或直接輸出到電視機的屏幕上進行顯示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，為了便于進一步擴展存 儲容量和與數(shù)碼相機等設(shè)備快速交換內(nèi)容，可以增加1-2個SD卡插槽，通過SD卡進行數(shù)據(jù) 的復制和傳遞。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能WiFi無線路由器，為了便于進一步擴展存儲容量和與數(shù) 碼相機等設(shè)備快速交換內(nèi)容，可以增加1-2個USB主機接口 ，通過USB接口進行數(shù)據(jù)的復制 和傳遞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，通過TV輸出支持在電視 機上播放標準的RMVB視頻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，通過TV輸出支持在電視 機上播放標準的Flash視頻和游戲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，通過TV輸出支持在電視 機上玩互聯(lián)網(wǎng)健身游戲。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶TV輸出的智能WiFi無線路由器，通過TV輸出支持在電視 機上實現(xiàn)按照客戶需求的新聞訂制和閱讀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能WiFi無線路由器，通過TV輸出支持在電視機上的電子 書訂制和閱讀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能WiFi無線路由器，通過TV輸出支持在電視機上的音樂 和視頻內(nèi)容的訂制和欣賞。
全文摘要
一種帶TV輸出的智能WiFi無線路由器。將擬太網(wǎng)接口、TV輸出、WiFi通訊、高性能處理器、大容量NAND Flash、SDRAM、電源管理和電源接口、狀態(tài)指示燈等部件集成在一起，構(gòu)成一個帶TV輸出的智能WiFi無線路由器。其顯著特點是在現(xiàn)有的無線路由器的上增加了大容量NAND Flash存儲和TV輸出功能、使用高性能的處理器可以直接對通過互聯(lián)網(wǎng)上下載的多媒體內(nèi)容進行解碼并輸出到電視機上進行顯示，可以實現(xiàn)各種互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的訂制下在和緩沖存儲，可以根據(jù)帶有WiFi的電腦和手機等設(shè)備發(fā)送指令將預先選擇好的需要下載的互聯(lián)網(wǎng)上的包括視頻、音樂、圖片和新聞、郵件等信息內(nèi)容自動下載到本路由器，再通過WiFi局域網(wǎng)絡(luò)快速的發(fā)送給這些WiFi設(shè)備或顯示在電視機上。
文檔編號H04L12/56GK101729380SQ200810201450
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者楊心懷 申請人:上海吉芯電子有限公司