張治軍

摘要：設(shè)計(jì)了一款無線投屏系統(tǒng)，主控采用瑞芯微RK3566，Wi-Fi采用瑞昱RTL8821CS，系統(tǒng)支持DLNA投屏協(xié)議、Airplay投屏協(xié)議和Miracast投屏協(xié)議，系統(tǒng)最大支持4路跨協(xié)議同時(shí)投屏。

關(guān)鍵詞：無線投屏；四路投屏；混合投屏；RK3566；RTL8821CS

0 引言

無線投屏就是通過無線傳輸?shù)姆绞綄⒁苿?dòng)設(shè)備（如手機(jī)、平板、筆記本、電腦）的畫面“實(shí)時(shí)地”投射到支持此功能的外設(shè)大屏幕上，實(shí)現(xiàn)多屏共享。它具有連線少、簡單易操作、實(shí)時(shí)傳輸、穩(wěn)定性和多人協(xié)作等特點(diǎn)。

傳統(tǒng)投屏系統(tǒng)通過 HDMI 線或 VGA 線將電腦畫面?zhèn)鬏數(shù)酵庠O(shè)大屏上，電源線和信號傳輸線布線復(fù)雜且不美觀，影響會議體驗(yàn)；目前主流無線投屏系統(tǒng)解決了電腦和外設(shè)大屏之間的信號傳輸線布線問題，但是仍然沒有解決電源線布線問題，本設(shè)計(jì)采用 USB 和 HDMI 二合一線纜與外設(shè)大屏的 USB 接口和 HDMI 接口連接，USB 給系統(tǒng)供電，HDMI 傳輸投屏畫面，很好的解決了單獨(dú)電源線和單獨(dú) HDMI 線布線問題。無線投屏系統(tǒng)組網(wǎng)如圖 1。

1 硬件設(shè)計(jì)

無線投屏系統(tǒng)主控采用瑞芯微 RK3566，Wi-Fi 采用瑞昱 RTL8821CS。系統(tǒng)使用 USB 和 HDMI 二合一線纜與外設(shè)大屏的 USB 接口和 HDMI 接口連接；無線投屏系統(tǒng)通過 HDMI 將移動(dòng)設(shè)備（如手機(jī)、平板、筆記本、電腦）的畫面?zhèn)鬏數(shù)酵庠O(shè)大屏上； USB 給無線投屏系統(tǒng)供電。

1.1 RK3566介紹

瑞芯微 RK3566是一款專為消費(fèi)類行業(yè)應(yīng)用打造的通用型芯片； CPU 采用四核64位 Cortex-A55處理器，集成 G52圖形處理器，內(nèi)嵌高性能2D 加速硬件，內(nèi)置獨(dú)立的 NPU 支持1 T 算力，接口支持支持 HDMI2.0，運(yùn)行安卓11和 Linux 系統(tǒng)； RK3566有著十分強(qiáng)大的視頻解碼能力，支持多路視頻源同時(shí)解碼；它還支持 HDR10，具有良好的色彩、動(dòng)態(tài)范圍；支持圖像后處理，超分辨率，去噪，色彩增強(qiáng)，解交織；支持動(dòng)態(tài)幀率、碼率分辨率調(diào)節(jié)等功能。

1.2 RTL8821CS介紹

瑞昱 RTL8821 CS 是一款高度集成的 Wi-Fi 芯片，具有多用戶多輸入、多輸出功能，支持無線局域網(wǎng)SDIO 接口控制器，內(nèi)部集成藍(lán)牙4.2接口控制器，支持1T1R 的 WLAN 基帶和射頻集成在一個(gè)芯片中。

1.3硬件設(shè)計(jì)

無線投屏系統(tǒng)硬件電路主要包括主控電路、Wi-Fi電路、電源電路、時(shí)鐘復(fù)位電路、USB 接口和 HDMI 接口等。硬件電路如圖2：

其中，USB 給無線投屏系統(tǒng)供電，電源電路、時(shí)鐘復(fù)位電路保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，Wi-Fi 用于移動(dòng)設(shè)備（如手機(jī)、平板、筆記本、電腦）無線連接，HDMI 線纜把無線投屏獲取的移動(dòng)設(shè)備畫面實(shí)時(shí)的顯示在大屏上。

RK3566芯片有兩個(gè) PLL 的電源，分別是 PLL_AVDD 1V8和 PLL_AVDD_0V8，為防止干擾 PLL 電源被干擾，耦電容設(shè)計(jì)上必須靠近引腳擺放且單獨(dú) LDO 供電。給芯片 Logic 和 NPU 電源供電的電源芯片 LDO 供電能力大于2 A，否則系統(tǒng)會不穩(wěn)定。24 MHz 晶振和內(nèi)部反饋電路共同構(gòu)成了系統(tǒng)的時(shí)鐘電路，芯片的nPOR引腳低電平有效，用來實(shí)現(xiàn)芯片復(fù)位，復(fù)位時(shí)間大于4μs 可以保證芯片穩(wěn)定工作。晶振的 XIN、XOUT 信號在 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)走線全程做包地處理，并保證這些信號有完整的參考地，晶體電路下方不能電源線或有高速信號穿過，并且不超過兩個(gè)過孔，晶振靠近主控放置。DDR 組內(nèi)的不同信號線之間和組間兩相鄰信號線均要保持“3 W”原則，CLKP、CLKN 差分對線長誤差小于5 mil，DQS、DM 和 DATA 的線長誤差小于10 mil，DQSnP、DQSnM差分對線長誤差小于5 mil 。FLASH 保持信號參考平面完整避免信號走線穿越電源分割區(qū)域，相鄰信號走線間距保持“3 W”原則。

2軟件設(shè)計(jì)

無線投屏系統(tǒng)軟件支持 Miracast、Airplay 和 DLNA三種投屏協(xié)議，支持開機(jī)即投，支持四路多屏顯示，支持 Miracast 和AIrplay 投屏標(biāo)準(zhǔn)混合投屏，菜單鍵調(diào)出設(shè)置切換網(wǎng)絡(luò)等。軟件功能如圖3：

其中 app 殼是指上層 UI 界面，項(xiàng)目組件是自研混投包含的3種投屏協(xié)議及播放器，公共業(yè)務(wù)模塊就是做的一些通用的功能，獨(dú)立庫是指投屏協(xié)議和播放器所依賴的底層庫。

3結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了一款無線投屏系統(tǒng)，支持 DLNA 投屏協(xié)議、Airplay 投屏協(xié)議和 Miracast 投屏協(xié)議；系統(tǒng)最大支持4路跨協(xié)議同時(shí)投屏；實(shí)驗(yàn)證明投屏穩(wěn)定性高，用戶體驗(yàn)較好。

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