消費產品研發之挑戰

消費性電子產品為保持其新穎性，一般而言產品週期短，因此研發團 隊必須充分掌握開發時間以密切配合產品上市時程，而且將盡可能的縮短 產品開發週期讓產品得以提早上市，以便獲得較高的產品利潤；現在從產 品生命週期的四個階段也就是產品概念發展及規劃階段、產品執行階段、

產品大量生產階段和產品生命結束階段，來注意當產品開發時間縮短後對 現金流量的影響，詳細請參考圖表 2；在概念發展及規劃階段主要花費是 在人力資源上，在執行階段主要花費於樣本、測試、設備及人力資源上，

在大量生產階段將由產品銷售當中獲得收入，產品生命結束階段主要花費 在於處理原料及零件等，由圖中可得知，產品現金花費主要在前兩階段，

一旦進入大量生產後則可獲得收益，所以當縮短產品生命週期中的概念發 展及規劃階段和執行階段準備時間之後，將獲得的效益包含更高的產品打 擊率、更好的產品專案焦點、更高的市場佔有率和更高的市場價格[21]。

觀察開發新產品的四個階段，影響產品開發速度的前兩階段大部分屬 於技術性的領域，所以研發團隊如何掌握有效縮短研發流程的技術，將是 產品能否獲利之主要因素，然而，消費性電子產品一般具有價格及性能比 (Price/Performance)低之要求，所以單晶片成本也需要在產品開發概念發展 及規劃階段加以掌握及試算的項目。

現

位音樂播放之功能，而成為衍生性產品也就是數位音樂儲存盒。

現在對如何做出數位音樂儲存盒正確之開發策略，將提出一系列的步 驟進行評估的流程，首先將評估數位照片儲存盒之現有智財資源也就是現 有的系統架構及現存軟體是否可重新利用成為衍生產品開發時之基礎架 構，以節省在產品執行階段重做所耗費的時間，然後達到縮短研發執行時 間的目的，以下針對原已開發資源能否做為衍生性產品再開發利用之資源 時需要須評估的幾個重要項目，將對這些項目分別討論之。

微控制器或微處理器

數位照片儲存盒使用時脈為 60MHz 8 位元之 8051 微控制器，而數位 音樂儲存盒增加 MP3 數位音樂播放及檔案處理的能力，因此需評估原 8051 微控制器是否仍能滿足衍生性產品所新增數位音樂處理功能的要求，而且 除了能支援新增 MP3 數位音樂處理能力之外，同時也要能維持住原數位照 片儲存盒之資料儲存及資料傳輸的效能，如果原控制理器運算能力不符使 用時則需考慮更換微處理器或輔助性的增加另外一顆微控制器以提高整體 系統的運算能力。

數位訊號處理器

數位照片儲存盒之微控制器主要是負責整合及控制周邊模組，並沒有 配置數位訊號處理器；然而在新增 MP3 數位音樂處理功能上，需要對 MP3 數位音樂檔案進行一系列之解碼處理，其中運用大量的數值運算；然而 8051 微控制器只具備簡易之算術與邏輯運算指令，所以運算能力有限，因此需 評估是否有配置額外數位訊號處理器之必要，讓新增之數位訊號處理器能 專責於數位訊號處理工作。

記憶體

數位照片儲存盒所使用之 8051 微控制器，它的記憶體結構是程式記憶

體與資料記憶體分開，而且 ROM 和 RAM 的最大定址範圍各為 64Kbytes；

數位照片儲存盒內部配置一個 24KBytes Mask ROM 作為程式記憶體之用、

一個 2KBytes 及二個 256Bytes SRAM 作為資料記憶體之用，同時提供外 掛 64KBytes ROM 或 Flash 的能力，提供後續程式記憶體及資料記憶體之擴 充能力。然而對數位音樂儲存盒則需考量如果不更換微控制器的前提之 下，現行的記憶體定址範圍、記憶體大小及配置方式能否滿足所新增之數 位音樂處理之需求，如果變更微控制器設計則須考量記憶體定址、配置的 方式及應如何正確的估算記憶體使用之大小。

周邊

數位照片儲存盒提供兩種操作模式即單機操作模式及與個人電腦連接 之資料交換操作之模式，對外可經由媒體硬體引擎(Media Hardware Engine) 介面能與儲存記憶卡、硬碟和 LCD 等周邊硬體溝通，同時也可經由 UTMI 介面與個人電腦主機之 USB 埠連接，而因應數位音樂儲存盒所增加之 MP3 音樂播放功能，勢必需要增加新週邊介面之設計如常用連接音效編碼器 (Audio Codec)之 I2C 和 SPI 介面，以提供連接喇叭及耳機等新周邊硬體的能 力。

韌體

數位照片儲存盒使用 C51 作為主要設計語言，韌體以模組化設計，以 VT6205A 單晶片系統功能區塊圖中之 System Bus 為分割線將韌體分為上下 兩大模組區塊，上區塊為 USB 功能控制模組，下區塊包含讀卡機功能控制 模組、LCD 功能控制模組及 FAT32 檔案管理模組，詳細請參考圖表 1，韌 體可置放於內建 24KBytes Mask ROM 或置放於擴充外存 64KB ROM/Flash 空間中執行。數位音樂儲存盒所新增加數位音樂處理的功能，需考量原有 韌體之架構是否擁有容易加入處理數位音樂軟體模組及針對音樂檔案管理 軟體模組之擴充能力。如需更換處理器則需考量原有韌體模組可重覆使用 的比例，如需新增另一顆數位訊號處理器時則需考量將數位訊號處理器使

用之軟體嵌入原有韌體模組中之難易程度。

作業系統

數位照片儲存盒之韌體設計並沒有使用作業系統，因為產品定位於儲 存資料之交換用途，而且其應用範圍沒有即時性反應之需求，所以在給定 時脈為 60MHz 的 8051 微控制器作業環境下，使用無窮迴圈之韌體架構就 足以應付數位照片儲存盒所要求之功能；然而數位音樂儲存盒增加數位音 樂播放能力，基於音樂播放即時性之要求，因此必須考量原無窮迴圈之韌 體架構是否仍能滿足其及時性之需求，而且是否需引進使用小型作業系統 以滿足其音樂及時性和利用作業系統中成熟的檔案管理系統功能進行數位 音樂檔的管理與應用開發，以縮短軟體開發時程。

演算法

數位音樂儲存盒在處理 MP3 數位音樂檔案時，將需要具有 MP3 解碼 處理能力，其包含一連串之數值運算及音訊解碼演算法，在評估原系統能 否滿足 MP3 解碼器演算能力要求之前提下，都必須考量運用何種方式進行 MP3 解碼能力的實現，如以軟體實現、硬體實現或軟硬體混合體實現，不 論以何種方式實現 MP3 功能，都必須能夠對不同方式實現的 MP3 解碼器相 關之演算法進行的最佳化的工程，同時也要有方法能對開發中之修正過程 進行效能評估。

應用軟體

數位照片儲存盒提供單機操作模式及與個人電腦交換資料操作模式，

因此針對廠商及使用者分別提供相對應之應用軟體，如對廠商提供客製化 LCD 韌體、客製化檔案管理系統、工廠量產測試程式和韌體燒錄程式等，

對使用者提供韌體更新程式、單鍵拷貝程式、E-Mail 收發程式等應用程式，

因應新增之 MP3 數位音樂播放功能，需考量原開發之應用軟體可以重覆使 用的程度，同時針對新功能的需求須評估對原應用軟體必須重新設計所需

花費的時間以及對整體開發計畫時程所造成的影響程度。

開發工具

嵌入式系統之開發少有在同一套系統同時開發及除錯，通常需於主機 系統(Host System)先行摹擬開發，然後再於目標系統(Target System)進行規 格確認及除錯的工作[2]，因此一套易於使用及取得成本低的整合開發工 具，對嵌入式系統開發時程有相當程度的影響力，因此開發工具是在嵌入 式系統規劃之始必定要評估的重要項目之一。

通常變更處理器便意味著必須更換開發工具，所以在考慮變更處理器 設計時也應將開發工具之因素一並考量，必須考慮其整合開發工具使用之 方便性及取得成本和工程師重新學習及花費之學習成本，以及將對產品開 發時程所造成的影響。

數位音樂儲存盒相較於數位照片儲存盒增加了 MP3 數位音樂播放功 能。在評估原數位照片儲存盒系統架構是否能藉由小規模之改良而滿足這 項新的功能需求時，以上幾個項目將是評估原系統架構能否作為衍生產品 架構基礎時的幾個重要指標，必須面對其所帶來的問題和挑戰，在尋求最 佳的解決方案的同時也應將產品開發的速度作為衡量的重要依據。數位音 樂儲存盒將會是以數位照片儲存盒改良之衍生性產品形式進行開發或是以 新產品形式進行開發，在上述評估項目及相關的問題經由分析以及在產品 開發速度及成本取得權衡平衡後，就可以從分析數據中決定數位音樂儲存 盒產品開發之執行策略。