上海傑德微電子有限公司的Z228芯片是典型的應用處理器。采用臺積電0.13um工藝，核心電壓為1.2V，I/O電壓為2.5/3.3V，封裝為441-TFBGA。從圖1可以看出，Z228芯片的外觀比人民幣50美分的略小。
圖1:Z228芯片物理圖。
妳可以把Z228想象成壹個超小型的筆記本電腦主板(不含DRAM和硬盤等。)，再加上顯示屏、鍵盤、鼠標、網口等外設，就變成了壹臺袖珍筆記本電腦。這反映了片上系統(SoC)的概念。事實上，Z228是壹款高度集成的SoC芯片，具有硬件的高性能、低成本和軟件的靈活性。其框圖如圖2所示。
從圖2可以看出，芯片軟件的靈活性主要通過ARM926EJ內核來體現。目前幾乎所有的應用處理器都使用ARM內核。從某種意義上來說，ARM可以算是便攜終端領域事實上的標準，很多兼容ARM指令集的軟件都可以從網上下載。芯片中硬件的高性能和低成本主要通過MPEG-4引擎和圖像處理引擎來體現。視頻編解碼操作和圖像處理全部由硬件實現，大大減輕了ARM核的負擔，顯著延長了終端的續航時間。采用硬件方案的另壹個好處是不需要獨立開發或者從第三方購買多媒體編解碼軟件，從而縮短開發周期，降低研發成本。
下面將介紹Z228芯片的技術特點和應用。
1.ARM926EJ內核
Z228采用ARM9系列中最高端的ARM926EJ處理器核心，在0.13um工藝下核心主頻可達300MHz。它是專門為多任務移動應用軟件設計的，兼顧了高性能和低功耗的要求。在該內核的支持下，Z228可以流暢地運行音頻、視頻、圖像、2D圖形和Java 3D遊戲等多媒體應用。
圖2:2:Z228芯片功能框圖
Z228中的ARM926EJ內核包含16KB指令緩存和16KB數據緩存，具有TCM接口。內存管理單元(MMU)支持嵌入式操作系統，如WinCE和Linux。Z228采用矩陣AMBA總線(MAB)為高吞吐量的數據應用提供足夠的帶寬。ARM926EJ采用ARMv5TEJ指令集，向下兼容ARMv4指令集，支持流行的ARM開發調試系統，可以最大程度的保護終端設備廠商的軟件投資。
Z228支持ARM的JazelleTM加速技術，可以大大提高Java程序的運行速度，並保持極低的功耗。移動協處理器通過實現SAD引擎，提高視頻編碼效率50%以上。
2.MPEG-4編解碼器引擎
Z228內置MPEG-4/H.263硬件編解碼引擎。在進行VGA@30fps的全雙工編解碼時，ARM926EJ的負載極低(不到5%)，可以流暢運行操作系統和其他應用。相比只支持CIF尺寸的主流芯片，Z228在視頻性能上更有優勢。比特率高達8Mbps的實時解碼毫無停頓感。另外，相對於CIF，高質量VGA視頻在PC上回放時圖像畫面更大，輸出到電視的效果也更好。
其全硬件實現使得軟件幹預更少，提高了產品的穩定性。該引擎采用專利運動估計技術，非常省電，VGA@30fps全雙工編解碼時功耗低於120mW。
圖3:無錯解碼圖像。圖4:4:Z228的解碼圖像。
為了在低比特率傳輸條件下提供優異的圖像質量，該引擎具有視頻防錯功能，包括切片再同步、數據分區、可逆長編碼(RVLC)和報頭擴頻碼(HEC)，顯著提高了無線環境下視頻傳輸的魯棒性。對比圖3和圖4，我們可以看到Z228防錯技術在提高圖像質量方面的優越性能。
Z228還擁有高性能的全硬件視頻後處理引擎，支持色度空間轉換、任意尺度的圖像縮放、去塊/去塊濾波、亮度/對比度/飽和度校正、抖動、圖像遮罩、畫中畫等功能。解碼後的視頻圖像經過引擎處理，直接顯示在屏幕上，無需CPU幹預，視頻播放流暢，不增加功耗。
3.視頻接口加速引擎
Z228內置視頻接口加速引擎，采用傑德專利的可配置圖像處理流水線技術，包括EBBI插值還原、AWBA白平衡調整、IBCSA圖像校正、Gamma色彩校正、HPFS數碼變焦、ADNR去噪、DES邊緣增強等模塊。加速引擎可通過CMOS/CCD圖像傳感器接口電路與市場主流CMOS/CCD傳感器模塊連接，支持RAW、RGB、YUV等多種輸入格式。Z228集成高品質JPEG編解碼模塊，可拍攝高達1.6萬像素的靜止畫面。電子取景和屏幕菜單功能也由硬件完成。
圖5:5:Z228芯片的軟件架構。
此外，加速引擎還擁有CCIR656/601輸入輸出接口，方便與電視接口連接，提供電視錄制、電視輸出等熱門娛樂應用。
4.外圍接口
Z228作為壹款高度集成的SoC芯片，內置了各種硬件接口，不僅給系統開發者帶來了便利，也有效降低了產品的成本和體積。
Z228支持雙屏顯示:24位真彩色主LCD，分辨率為SVGA(800x600)，智能LCD模塊，同時作為副屏和主屏工作。Z228支持觸摸屏，方便開發PDA、學習機、高端智能手機。
Z228內置USB OTG接口，使產品不僅可以方便地與PC主機及其外圍設備通信，還可以方便地連接USB存儲設備、USB打印機或其他支持USB協議的移動設備。
圖Z228芯片的開發板。
根據移動設備對大容量存儲卡的要求，Z228集成了SD/CF/PCMCIA接口，支持最高4GB容量的擴展。
Z228還內置其他外設接口，可與2G/2.5G/3G基帶芯片、藍牙控制器、以太網芯片、模擬音頻編解碼器、電視編碼器、紅外收發器、微硬盤等各種設備互聯。，從而開發差異化產品。
5.嵌入式軟件
嵌入式軟件在SoC研發中起著非常重要的作用。它體現了產品的差異化，充當了用戶和硬件之間的橋梁，是決定產品成敗的關鍵。Z228的嵌入式軟件采用分層彈性架構，如圖5所示。
硬件抽象層包括板級支持包(BSP)、驅動程序以及診斷和調試工具。BSP由引導程序和硬件配置文件組成，提供系統啟動時的軟件環境。硬件抽象層在邏輯上最小化了軟硬件模塊的耦合度，便於加快軟硬件協同驗證，縮短開發周期。OS層提供對主流嵌入式操作系統的支持，如WinCE5.0、Linux2.6.15等。協議層主要包括必要的中間件，如SIP、RTP、RTSP和多媒體庫。從協議層抽象出幾個API供應用層調用。
Z228的軟件開發包由硬件抽象層和應用層組成。它遵循模塊化設計原則，在結構上具有可擴展性和靈活性。根據不同的設備和應用，開發人員可以進行適當的削減，以在成本和性能之間取得平衡。
6.應用示例
基於Z228芯片，Jade提供了具有豐富接口的系統板和開發套件，如圖6所示。在此基礎上，R&D人員可以快速開發不同功能的產品。
智能手機。基於Z228芯片，研究人員只需少量設備就能快速開發出功能強大的多媒體智能手機。Z228可以通過UART或68K接口與基帶芯片通信。Z228支持主流嵌入式操作系統，支持高質量音視頻通信，具有數碼相機/攝像機功能和PDA功能，具有軟件擴展能力。Z228實現了高效的電源管理，提供多種工作模式，可以有效延長智能手機的續航時間。
PMP/MP4 .Z228強大的多媒體性能和豐富的外設接口是高端融合PMP的基本特性。基於Z228的PMP可以外接硬盤、存儲卡、攝像頭模塊、FM模塊、藍牙模塊、802.11模塊，集拍照、錄像、音樂、FM收音、錄音、電視錄制輸出、無線傳輸、數字伴侶等多種功能於壹體。內置的ARM926EJ處理器還可以運行嵌入式操作系統，支持Java遊戲、Flash插件、即時通訊軟件、電子書等。，充分體現了PMP產品的差異化。
視頻監控。Z228是構建視頻監控系統的理想選擇。其內置的ARM9處理器和硬件視頻編解碼器有利於開發更加靈活廉價的分布式終端設備和基於IP的監控網絡，符合視頻監控向網絡化、數字化、智能化發展的趨勢。Z228的高級視頻壓縮算法可以在較低的帶寬(小於700kbps)下提供良好的圖像質量(大於30dB)。在低延遲模式下，端到端延遲(不包括傳輸延遲)小於60msARM9處理器的存在使得音視頻同步的實現更加方便。
可視電話。Z228可以用來設計低成本的可視電話和視頻會議系統。使用Z228，結合彩色圖像傳感器模塊和LCD顯示模塊，該產品可以傳輸雙向MPEG-4視頻信號。VGA大小的圖像，加上低延遲模式和防錯技術，可以顯著改善用戶體驗。ARM926EJ處理器可以運行SIP協議棧，動態調整視頻流的比特率，以適應不同的信道帶寬。