基于凌阳SPHE8104G的车载CD温度特性研究毕业论文.doc

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1、毕业设计（论文）题 目：基于凌阳SPHE8104G的车载CD温度特性研究 学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将

2、本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期：导师签名： 日期：毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关

3、于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签

4、名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：基于凌阳SPHE8104G的车载CD温度特性研究II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1、翻译英文相关资料一篇。2、参考opu spec

5、设计硬件电路ALPC。3、实验高低温度特性，使OPU在-1075度范围内能够正常发光读碟。4、掌握DVD播放机的系统组成和播放原理。 5、学习CD、DVD碟片物理规范。III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：1、第1周第3周 查阅资料、翻译英文资料并撰写开题报告；2、第4周第7周 方案论证，元件选择，硬件电路部分设计3、第8周第12周 软件部分设计4、第13周第16周 软硬件运行并调试5、第17周18周 总结，撰写论文并准备答辩 、主 要参考资料：1.Sunplus车载芯片SPHE8104G 数据操作手册2.sanyo激光头opu spec手册3.sanyo激光二极管操作手册4.信号完整

6、性关于高速电路设计5.何希才，新型集成电路及应用实例，北京：科技出版社，20026.“电子报”合订本，成都：四川科学技术出版社7.郑继禹，锁相环原理与应用，北京：人民邮电出版社，19768.阎石，数字电子技术基础，北京：高等教育出版社，2003 信息工程学院 学院 自动化 专业类 080823 班学生（签名）： 夏弼程 日期： 自 2012 年 3 月 1 日至 2012 年 6 月 1 日指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 自动化 系（室）主任（签名）：基于凌阳SPHE8104G的车载CD温度特性研究 学生姓名：夏弼程 班级：080823指导老师：王长坤摘要：SPHE8

7、104G是台湾凌阳公司推出的一款高性能、低成本的CD解码芯片,主要用于车载CD，但车载CD的光头OPU因为容易受周围高低温环境的影响而导致不能正常播碟。本设计重点设计了基于车载CD的ALPC硬件电路，使得OPU在摄氏度下，CD-ROM上的MPEG文件能在SPHE8104G的CD上顺利播放。ALPC系统采用分立元件搭建的纯硬件系统，考虑到参考电压很小，采用双电源供电，并且射频RF信号要求很高，所以我们的电源经过了严格的去噪处理。经验证，本系统在给定温度变化范围内能够很好地实现自动功率控制。本系统可在日常工作中用于检测光头的性能。关键词：扇区 循迹 ALPC指导老师签名： The Temperat

8、ure Characteristics Research of Vehicle CD System Based on Sunplus-prof SPHE8104G Student name : Xia Bicheng Class: 080823Supervisor: Wang Changkun Abstract: The chip SPHE8104G is a CD decoder with high performance and low cost released by the company SUNPLUS in Taiwan.It is mainly used in vehicle C

9、D system.Howerer,with temperature surrounding the opu of Vehicle SPHE8104G CD System varys extremely ,the laser cannot emit normal light needed by the CD-Rom.Therefore ,we desigen a Auto Laser Power Control(ALPC) system to get it possible that the MPEG files on the CD-ROM disc are perfectly played o

10、n the SPHE8104D CD between the temperature of -10 and 70.The ALPC is a kind of pure hardwaresystem composed of separated aparts .We use minus and plus powers as our power supply as we reliaze that the reference voltage is very little ,moreover,we must add special filter circuit to release the noise

11、of RF signal so that we obtain precise high frequency signal .Our test experiment indicate that our system can get auto power control precisely between -10 to 70 .Therefore we can come to the conclusion that our ALPC system can be used to test performance of OPU during our daily work .Key Words: sec

12、tor tracking ALPC Signature of Supervisor:目 录1 引言11.1课题研究背景11.2问题的提出11.3研究的意义21.4 论文正文总体结构安排22 基于SPHE8104G的CD系统架构分析32.1 凌阳（sunplus-prof）机芯(OPU)系统32.2 SPHE8104G的CD系统硬件构架52.2.1 驱动电路62.2.2 音频电路72.2.3 Video Buffer电路82.3 基于SPHE8104G的DVD系统的软件架构93 CD-ROM规范113.1 碟片规格书113.2 CD-ROM规范113.3 CD-ROM的物理规范113.3.1 C

13、D上数据的存储格式113.3.2 CD-ROM上的数据存储的物理格式123.4 CD-ROM的逻辑规范123.4.1 主卷标描述符 （Primary Volume Descriptor）133.4.2 通透性层次（Levels of Interchange）154 基于车载CD的ALPC系统设计164.1研究内容164.1.1问题产生164.2 实验方案164.3 ALPC系统硬件设计174.3.1 sanyo 公司参考电路174.3.2改进电路194.3.3 参数计算194.3.4 电源电路图214.4 ALPC印刷版设计224.5 ALPC系统测试验证224.5.1 电压跟随曲线224.5

14、.2 激光二极管电流和温度的关系234.5.3 不同增益下的跟随电压变化情况255 总结和展望26参考文献27致 谢28附 录29南昌航空大学学士学位论文1 引言1.1课题研究背景随着人们生活水平的提高，汽车成为人们日常生活中一个重要的交通工具。人们对于车载娱乐系统的要求也越来越高，其趋势是越来越朝着多功能、低成本、小型化、高品质的方向发展：如车载GPRS、车载数字电视、车载DVD，车载电台等；可以想象车载娱乐系统必将在不久的将来得到普及。其中车载DVD，数字收音机和数字电视作为车载娱乐系统的最基本的组成部分，受到越来越多的用户的欢迎。据统计，全世界的人们每周花在乘汽车上班、购物、接送孩子上学

15、以及其他必要日常事务上的时间超过5亿小时。既然有如此多的时间在车上度过，人们在确保能够按时安全到达目的地的同时，正在寻求各种手段以便在汽车上娱乐、与家人朋友交谈以及完成那些通常在办公室、车间及家里完成的工作。也就是说，人们期待着汽车能够实现从“Safe Car”到“Work Car”,直到“Fun Car”的转变。目前汽车上应用的主要车载电子产品有GPS、车载电视、车载DVD、车载收音机、车载音响、车载通信系统、车载网络系统、车载PC等。随着电脑和信息技术在汽车上的应用,能够满足上述人们期望的,被称之为Telematics的新产业正在形成，Telematics是无线通信技术、卫星导航系统、网络

16、通信技术和车载影音系统的综合物。车载娱乐导航系统作为车载电子产品的中坚力量，其发展可谓一日千里。通过调查分析，我们总结出车载娱乐系统具备的特点包括：多功能、低成本、小型化、高品质。从车载显示方面来看，最初是带CRT的显示器，到了2000年，出现了液晶显示器，接着又有了DVD的视频系统和后坐席上设计了娱乐系统。目前的发展是高清晰度的显示器，新的发展还在继续。从车载导航方面来看，最初是地图的导航，后来出现了CT导航。在导航过程中又出现了语音提示，目前比较普遍的是DVD导航，而最新的技术是HVDV的导航。据分析，今后的趋势将是多媒体导航，即综合汽车音响、收音机、DVD、移动电视、导航集于一体的导航趋

17、势。1.2问题的提出汽车电子产业日新月异的发展给电子厂商带来了巨大的市场，同时，也使他们面临着巨大的挑战。随着车载电子产品技术的不断发展，集成化车载电子解决方案将成为未来车载电子发展的必然趋势，GPRS、车载通信系统、车载网络系统、车身电子控制等功能都会被集成到车载电子控制系统中，车载娱乐系统也将成为集成化车载系统的一个子功能。车载CD由于汽车的使用环境恶劣，如灰尘、震动、温差大等都会使CD机产生不同程度的故障。因此对于车用CD在恶劣环境下能够保持镭射功率自动控制（即ALPC）至关重要。1.3研究的意义汽车电子产业日新月异的发展给电子厂商带来了巨大的市场，同时，也使他们面临着巨大的挑战。随着车

18、载电子产品技术的不断发展，集成化车载电子解决方案将成为未来车载电子发展的必然趋势，GPRS、车载通信系统、车载网络系统、车身电子控制等功能都会被集成到车载电子控制系统中，车载娱乐系统也将成为集成化车载系统的一个子功能。本设计使得车载CD能够在恶劣环境（如高低温）下保持恒定功率，即能够发出CD红外读碟的所需的780nm波长，这就使得车载CD能够维持其固有的播碟特性，对于商业碟机有着极其重要的商业价值。1.4 论文正文总体结构安排第1章，阐述了本次设计的选题背景、问题的提出及研究意义，并叙述了ALPC系统的国内外发展背景以及结构组成。第2章，介绍毕业设计背景，基于sunplus的车载CD开发平台。

19、第3章，浅析CD-ROM碟片规格。第4章，主要介绍ALPC系统的设计过程。 第5章，对整个设计过程做了总结以及对未来的展望。2 基于SPHE8104G的CD系统架构分析SPHE8104G是台湾凌阳公司推出的一款高性能、低成本的CD解码芯片。它能对ISO/IEC 11172MPEG1和13818 MPEG2数据流进行实时解码和播放。SPHE8104G芯片内部集成了一个高性能的32位RISC控制器、一个高速多标准的音频解码器和一个数字视频解码器。SPHE8104G芯片还集成了一个灵活的可编程接口，可以利用这个接口扩展CD的功能。特别是最近的两年，凌阳的的CD方案得到了广泛的应用。SPHE8104G

20、是在2004年推出的一款CD的SOC，其软、硬件的架构也在不断的改进中，在原有的CD系统上增加了读卡、读USB等功能。但对于存储数据的CD-ROM的支持还不完善。 本设计就是在原CD系统上开发出一个支持CD-ROM的读取系统，让其能顺利地读取和播放CD-ROM上的音、视频文件。21 凌阳（sunplus-prof）机芯(OPU)系统图2-1 机芯OPUOPU的主要功能为：实现碟片资料的读取、聚焦、循迹。图2-2机芯的基本工作原理如图所示，半导体激光器，发出发散的激光束，经过准直透镜处理后成为水平偏振光，通过分离器后不改变其传播方向。1/4波长的光栅板相当于一个移相器，激光通过它后将产生90度的

21、相移。激光通过反射镜聚焦到光盘大约1毫米的区域上，光点直径仅为1微米。激光聚焦在由一系列凹坑和突台构成的信号螺旋线上，由于凹坑和突台反射率不同，从而产生激光光强的差异，反射光经过1/4波长光栅板时，又产生90度的相移，这时反射光和原始入射光的相位差达到180度，成为垂直偏振光。此时的偏振光束分离器对于反射光而言就像反射镜，光线经反射后进入会聚透镜并通过柱面透镜进入光电二级管上进行判读，不会混入半导体激光器中。机芯工作原理详细介绍见英文翻译“US7680016-Method for designing an optical pickup”。光盘信息存储是指声音、图像信号转换为数字信号，通过信息压

22、缩、纠错编码、信号调制，然后用激光实现母盘刻录，最后用电铸压模和注塑复制的方法，把调制后的信息存储到由凹坑/台构成的信息轨道光盘上。信息的读出过程则是通过将光盘驱动器/播放机的读出激光束聚焦在光盘的信息层上，扫描信息轨道，所获得的信息反射光经光电转换、信号处理、解调、纠错和解压缩后便可还原存储在光盘上的信息。DVD光驱/播放机使用波长650nm的半导体激光二极管作为读出光源，激光束通过物镜、穿透材料为透明聚碳酸酯的盘基，聚焦在反射层的信息轨道上形成读出光斑，光斑扫描信息轨道上的凹坑。DVD光盘的凹坑宽度为0.25um，最短的宽度为0.4um，最长的1.82um，凹坑深度为0.17um（近似四分

23、之一波长）。轨道间距0.74um。光学头是光驱、碟机的重要组成部件，是系统的核心，直接影响到读出信号的质量。我们可以用反射光的相消干涉来解释光盘的读出原理。当聚焦光斑扫描信息轨道式，光斑落在没有信息凹坑的地方，激光完全被反射；光斑落在信息凹坑上时，由于光斑直径大于凹坑宽度，凹坑底部反射的光和凹坑边缘反射的光由于/2的光程差(凹坑深度/4)而达到干涉极小，这样，聚焦光斑扫描由凹坑构成的信息轨道时，反射激光会被凹坑和台（凹坑之间的部分）调制，在读出系统的象限接收器上，由各象限读出信号之和得到光盘的读出信号。2.2 SPHE8104G的CD系统硬件构架以SPHE8104G的CD Player作为本设

24、计的基础，是因为它具有强大的伺服能力、较强大的扩展功能，也是现在DVD行业的一款主流IC。在这样的系统上去开发，具有一定的实用性。SPHE8104G的DVD系统主要功能有：-支持一般CD、DVD的播放。-支持DVD 游戏。-支持USB1.1。-有读卡功能（支持SD、SD、MS、MS-pro、MMC、SMC、CF、XD、NAND）。-有六通道视频输出，三种视频信号输出。-音频：采用10位DAC，支持AC3、DTS和光纤输入与输出。-具有左右两声道的MIC输入。由SPHE8104G构成的DVD系统的硬件架构如图2-3。SPHE8104GVIDEOAUDIOMotorPWMOPUInterfaceA

25、DCVFD/IRUARTSPDIFUSBCard ReaderSDRAM/ROM/FLASH图2-3 SPHE8104G系统的硬件框图2.2.1 驱动电路图2-4是DVD系统上对电机等的驱动放大电路。对于DVD的伺服系统来说，需要控制五部分协同工作。一是主轴电机，即带动碟片转动的电机。光头要以恒线速度读取光盘上的信息，因此主轴电机要载着碟片相对于光头作恒线速度运动，图中RAD+、RAD-就是驱动主轴电机的控制信号；二是大车马达，主要作用是控制光头的径向运动，图中的SP+、SP-就是大车的控制信号；三是聚焦控制信号，要读取数据，要求激光束准确的聚焦在信息层上，因此要对其作实时调整，图中FOC+、

26、FOC-就是聚焦控制信号；四是寻迹误差控制，其作用是让激光束准确的聚焦在轨道上，图中的SLED+、SLED-就是其驱动信号；五是进出仓的控制，这部分相对比较简单，图中的LD+和LD-就是进出仓电机的驱动信号。图2-4 驱动电路2.2.2 音频电路SPHE8104G具有两通道的音频DAC，但如果要求实现AC3、DTS音效的话，就需要外接音频DAC了。系统上采用的是CS4360。它具有三输入，六通道输出，可以实现5.1声道的输出。如图2-3所示。图2-5 音频DAC电路输出信号的驱动能力还不够，一般还需要外接滤波和放大电路，系统中采用的是一个二阶的有源滤波电路。在音频信号的最后输出时，加入了静音电

27、路，如图2-4所示。图2-6 静音电路该电路可以防止在开关机时引起爆音。R102接音频信号的输出。在开机和关机时，因突然上电或断电，使音频信号突然从无到有或从有到无，从而产生爆音。Q18相当于一个开关，当R91处的电平为高时，Q18饱和导通，则输出信号被短到地，因此不会产生爆音。当上电时，可能音频信号还没输出，但运放上已经加上了电压，此时就会有噪声产生，而此时EC37将充电，在充电这段时间Q27将导通，Q27、Q28、Q29是线或的关系，使得输出为高电平。当EC27充电完毕的时候，电路各部分的工作可能已经就绪，防止了爆音。而断电时，就靠EC37的放电来防止爆音。还有一路就是靠IC来控制什么时候

28、允许输出信号。也可用它来实现播放时的静音功能。要通过软件来设置。2.2.3 Video Buffer电路考虑到VIDIO电路要适应各种不同的电视制式，因此要有混频信号输出、RGB三原色输出和YUV信号输出。图2-5就是Video Buffer电路的一部分。图2-7 Video Buffer电路该电路的主要功能是信号放大、阻抗匹配、滤波以及保护电路。其中R50就是起匹配的作用，这是在Video的接口中规定的。后面的滤波电路，其带宽为6M，即视频的基带带宽。在系统中用的Flash是8Mbits，我们的Code大概为800KB左右，SDRAM为16Mbits，这样可以减少硬件成本。其它电路模块的主要

29、电路都集成到SPHE8104G的内部去了，只需要在外围接少量的电阻电容就能实现其功能，而这些电阻电容的选取主要是依据SPHE8104G的Datasheet而定，就不再作说明。2.3 基于SPHE8104G的DVD系统的软件架构SPHE8104G已经是市场上一款比较成熟的DVD Player。为了将ISO9660格式文件的读取系统加入到原系统中，有必要对SPHE8104G的DVD软件部分作简要分析。现在的SPHE8104G的DVD系统没有采用操作系统来控制，而是采用轮询的机制，这样的好处是可以节省一些存储空间，而该系统通过轮流查询已经可以达到实现系统功能的要求。系统的整体框架如图2-6。图2-8

30、 系统软件框图Init0.s和crt0.s都是对DSP作芯片级的初始化的，然后进入dvdmain.c，主要对SPHE8202的IO等的设置。最后调用sysmain2.c中的apmain( )进入系统的主循环。在系统的状态机里，系统会根据碟片的类型来调用不同的文件系统，如DVD、CD等，将其入口函数赋给一个指针browser，然后用browser( )来调用具体的函数执行各种文件系统的功能。因此只需要在系统判定碟片是CD-ROM时，将read_iso9660赋给browser，然后再调用browser( )，这样就进入到了ISO9660格式文件的读取系统了。启动代码：Init0_8202.S:_

31、romstart:Ori v0, 0xabcd / for detecting valid code on SPI flashj _exception_arisela t0, start / jump to cached regionjr t0Intdrv_8202.S:/ load register, load interruptCrt0_8202.S: j dvd_main / jump to main routine 图2-9 系统主程序框3 CD-ROM规范.1 碟片规格书图3-1 碟片规格书3.2 CD-ROM规范CD类碟片是日常生活中的相当常见的碟片，如CD、VCD、CD-ROM等

32、，CD、VCD则主要用来存放音、视频文件，而CD-ROM主要是用来存放计算机数据信息。但随着计算机的普及，CD-ROM也越来越多的用来存放MP3、JPEG等音视频文件，因此在DVD系统上建立一个支持CD-ROM的文件系统是有必要的。而这些碟片间最大的区别就在于其物理规范和逻辑规范的不同。下面简要说明CD-ROM的物理规范，以及与其它CD类碟片的区别，并重点介绍CD-ROM的逻辑规范ISO9660。3.3 CD-ROM的物理规范CD类碟片是以扇区的形式来存储数据的，每个扇区是2352字节。但怎样分配这2352字节，以及怎样组织数据就决定了CD类碟片的不同类型。下面分别对CD上数据的存放格式和CD

33、-ROM上数据的存放格式进行对比分析，以便我的文件读取系统的设计。3.3.1 CD上数据的存储格式CD是用光轨来组织扇区的。通常，CD盘上有许多歌曲，一首歌曲安排在一条或多条光轨(track)上。一条光轨由许多节(section)组成，一节由98帧(frame)组成。它的结构如图3-1所示： 3234 Bytes用户数据(12x2)x98=2352字节第二层EDC/ECC4x98=392Bytes第一层EDC/ECC4x98=392Bytes控制字节98 Bytes表3-1 CD-DA扇区数据结构Figure 3-1 the data structure of CD-DA sector 帧是C

34、D-DA盘上存放声音数据的基本单元。CD盘上的声音数据的采样频率是44.1K Hz，每次对左右声道各取一个16位的样本，因此1秒钟的声音数据率就为44.110002(168)=176400字节/秒由于1帧存放24字节的声音数据，所以1秒钟所需要的帧数为17640024=7350帧/秒98帧构成1节，也可以说成1个扇区，所以1秒钟所需要的扇区数为 735098=75扇区/秒由上面的计算可知， 在CD中，2352字节全存储的是声音数据。因此只能顺序播放，因而不需要复杂的文件系统的支持。3.3.2 CD-ROM上的数据存储的物理格式CD-ROM对每个扇区2352字节的用户数据再做了划分，加入了一些控

35、制数据和校验数据，加强了纠错能力。主要有两种模式。CD-ROM模式1的数据结构如图3-2，将一个扇区的前12字节作为同步信息，再用4字节作为地址信息，这样就为快速的查找扇区数据提供了可能。后面的EDC、ECC都是用于纠错的编码的数据。主要用来存储对误码率要求比较高的数据。 2352字节同步字节(12Bytes）扇区地址及模式（4Bytes）用户数据(2048Bytes)EDC( 4 Bytes)未用( 8 Bytes)ECC(276 Bytes)表3-2 MODE1的扇区数据结构Figure3-2 the data structure of MODE1 sectorCD-ROM模式2结构如下图

36、，存储的用户数据多14%，主要用于存储误码率要求比较低的场合，如用于存储MP3等音频数据等。 2352字节同步字节(12Bytes）扇区地址及模式（4Bytes）用户数据(2336 Bytes)表3-3 CD-ROM Mode2扇区数据结构Figure3-3 the data structure of CD-ROM Mode2 sector鉴于CD-ROM的这些改进，为建立文件系统的查找等功能提供了条件。当然这只是底层的，CD-ROM还有一套完整的逻辑层的规范，那就是ISO9660规范。下面就将ISO9660规范的相关内容作简要说明。3.4 CD-ROM的逻辑规范ISO9660规定了CD-RO

37、M上的数据的逻辑格式。它详细的指出了数据存放的结构、位置以及怎样才能找到所需的数据。它将数据用熟悉的文件、文件夹的方式来组织起来，结构如图3-4。图3-2 ISO9660结构Figure 3-2 the ISO9660 structure在ISO9660中，为了让存储在光盘上的数据有一个统一的逻辑格式，它规定了几个特殊的数据结构，最重要的主要有主卷标描述符（Primary Volume Descriptor）、路径表（The Path Table）和文件和目录描述符（File and Directory Descriptor）。还有一些其它的描述符， 如副卷标描述符、卷分割描述符等数据结构就不

38、再此叙述了，有兴趣者可参阅ECMA-119。下面用一张CD-ROM碟片的实际记录数据与ISO9660相结合来对ISO9660规范作简要介绍。3.4.1 主卷标描述符 （Primary Volume Descriptor）ISO9660格式文件的主卷标描述符（Primary Volume Descriptor）包含的主要包括标准标识符、卷标识符、卷集标识符、系统标识符、卷的大小、所属卷集的卷的总数、卷在所属卷集的序号、卷中的逻辑块的大小、路径表的大小、路径表的位置、根目录记录、其它标识以及和卷相关的一些重要时间等。其记录开始于第166个扇区，相当于CD上的第二秒的第16个扇区，即绝对时间00：0

39、2：16。下面是一张CD-ROM的主卷标描述符实际的记录数据：图3-3 主卷标描述符Figure3-3 the primary volume descriptor扇区开始的十二字节数据是作为扇区的同步信息。接着的三字节是地址信息，然后是扇区存储模式。从0x0010开始就是主卷标描述符了（以下所说的BP xx都是与0x0010的相对偏移量）。它包含的信息对建立一个文件系统关系较大的有以下几个方面：1. 卷标描述符类型（BP00）：ISO9660主要有四种卷标描述符，每种都有其特殊的数据结构，我们要通过该标志来确定我们选用的数据结构。但目前用的最普遍的就是主卷标描述符。如果该处的值为01则表示是主

40、卷标描述符。2. 标准标识符（BP0105）：对于ISO9660，该值为 CD001，在光盘上是记录的其对应的ASCII值。3. 卷空间大小（BP80-87）：该数字用来说明卷中实际使用的逻辑块的数目。如上面的95 2F 04 00 00 04 2F 95。4. 卷集的大小（BP120BP123）：ISO9660支持多个卷来共同存取大文件。当一张CD不能将所要记录的数据记录完时，就可以用这种方法来记录，这时就会用到该标识位，它表示卷的总数。在上图中，其值为01 00 00 01。5. 卷序号（BP124127）：该卷在卷集中的位置。6. 逻辑块的大小（BP128131）：每个扇区里用户数据的大

41、小。在这里为2048Bytes，即0x800。7. 路径表的大小（BP132-139）：说明路径表所占用的空间的大小，用于指出操作系统为存储路径表所需要分配的空间。上图中的值为以上就是ISO9660格式文件主卷标描述符最为重要的一些数据结构。还有一些其它的数据结构，如文件版权标识符、文件描述标识符、卷创建时间、卷修改时间等信息就不在此赘述了，ECMA-119较详细的说明了各字节的意义。3.4.2 通透性层次（Levels of Interchange）ISO9660标准内有三层透通性(Interchange), 只有第一层支持大多数的操作系统, 第一层要求每个文件的资料必须是连续不中断的方式存

42、放于CD上, 每个文件的内容不可分开存放或与其它文件交错, 文件名必须符合英文 A 到 Z, 数字0到9和底线_所组成的字集（d或者d1字符）, 而且格式必须依照DOS的规定, 8个字元的主文件名与3个字元的文件扩展名.例如：在MS-DOS下的ISO9660盘是第1层，因为为了适应DOS下的命名规则。而且第一层的限制比DOS下的命名规则更严格。文件标识符限制在d字符，目录标识符限制在d字符，且不能有扩展名。 第二层则是可以采用任何的字元作为文件名, 包括使用超过 8+3个字的长文件名, 但是文件的内容亦不可中断, 交错或是分开存放. 例如：针对Macintosh和UNIX的ISO9660盘就是

43、第2层。在第三层则是不受任何的限制.例如：CD-ROM-XA应该是第3层的盘，里面交叉的放着数据和音频文件。4 基于车载CD的ALPC系统设计4.1研究内容4.1.1问题产生图4-1 LD功率与随温度变化曲线如图示，激光二极管的表征量（如波长、工作电流）随温度改变而发生显著变化，尤其是像车载CD那样的红外线短波（780nm）。因此，为了确保激光二极管正常打光，我们很有必要设计一个自动功率控制（APC）电路，使得外界温度改变的情况下，二极管仍然能够在前向电流范围内工作。另外，由于在高温条件下，激光二极管的稳定度急剧下降，因此我们不能让光头在给定温度之外的高低温下工作。通常光头OPU工作温度为-1

44、070。本实验采用sanyo的OPU，常温下(25)工作功率为3mW，阈值电流45mA，参考电压180mV。4.2 实验方案如下图，原理框图初步设计方案以及闭环控制系统框图。图4-2设计方案图4-3 闭环控制系统框图我们给定量V（APC）为180mV，通过两级放大增益来控制打光。 换言之，我们需要将集成在主IC 8104G内部的APC模块用分立元件搭建起来。同时后级电流放大会随温度改变而发生较大变化，这就要求我们想办法设定前级放大增益，满足在温度变化范围-1070，都有输出量（Vref-V）/V5%,满足工程上的稳态误差要求。4.3 ALPC系统硬件设计4.3.1 sanyo 公司参考电路图4-4 三洋公司参考电路参考方案分析如下：1. 采用了市场不常见的sanyo运放JRC NJM2904，单电源供电可将微小输入电压进行放大，我们需要考虑改为双电源+/-5V供电的LM324运放；2. 为了减