【正文】 個(gè)組合輸出，如下表所 示 ： 表 68 視頻輸出組合配置 Confout1 Confout0 Dac1 Dac2 Dac3 Dac4 Dac5 Dac6 備注 0 0 Y C CVBS C Y CVBS 0 1 Y C CVBS V Y U 選用 1 X Y C CVBS R G B 默認(rèn) 每個(gè) DAC 需要外接一個(gè)電阻（ Rref),調(diào)整 RrefSJ 以改善視頻輸出信噪比。 STi5514 的每一路視頻輸出都需要經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器和 2: 1 的放大器后 ， 接到輸出接口。本系統(tǒng)使用了 CVBS 和 S端子（ Y/C 信號(hào)）兩種視頻輸出。 音頻輸出部分 STi5514 有兩個(gè)音頻輸出接口： SPDIF 輸出接口和 PCM輸出接口。 SPDIF 輸出接口本系統(tǒng)沒(méi)有使用。 PCM 輸出接口為串行 PCM模式，由 PCMO、 PCMK PCM2 和PCMCLK、 LRCLK、 SCLK 組成。 PCMO、 2 為脈沖編碼的音頻數(shù)字信號(hào)， PCMCLK為脈沖編碼時(shí)鐘， LRCLK 為左右聲道選擇時(shí)鐘， SCLK 為比 特時(shí)鐘。 輸出的 PCM 信號(hào)要進(jìn)行數(shù) /模轉(zhuǎn)換，本應(yīng)用中選用 CS4330 完成 DAC 功能。CS4330 是 18 比特精度的立體聲數(shù)字 /模擬轉(zhuǎn)換芯片。片內(nèi)集成了數(shù)字內(nèi)插、 128 倍三階 AS矯正 DAC、數(shù)字去加重和模擬濾波等模塊。這種結(jié)構(gòu)能有效地降低時(shí)鐘抖動(dòng)的影響。 本系統(tǒng)主要功能是高清解碼 器 ，所以對(duì) STi5514 標(biāo)清輸出系統(tǒng)相對(duì)做了簡(jiǎn)化，只用了 1片 CS4330,實(shí)現(xiàn)左右聲道輸出。 STi5514 輸出的三路 PCM 信號(hào)中 PCMO 輸入給 CS4330,與 SDATA 引腳連接，經(jīng)過(guò) CS4330 內(nèi)部的處理得到左、右聲道 (L、R)模擬輸出 ， PCM 2 未使用。 智能卡接口設(shè)計(jì) 智能卡接口是用來(lái)實(shí)現(xiàn)條件接收功能的，條件接收 (CA, Condition Access)是廣播商為 保護(hù)自己的利益而釆取的技術(shù)措施。其方法如下：在播出端，廣播商對(duì)節(jié)目進(jìn)行加擾和加密處理。在接收端，符合條件的用戶將對(duì)節(jié)目進(jìn)行解密和解擾，然后再解碼收看；而不符合條件的用戶將不能對(duì)加擾的節(jié)目進(jìn)行解碼，收看不到該節(jié)目。在 DVB 標(biāo)準(zhǔn)屮有兩種條件接收操作方式：同密系統(tǒng)和多密系統(tǒng)。本系統(tǒng)提供的智能卡接口屬于同密系統(tǒng)， CI 接口可實(shí)現(xiàn)多密系統(tǒng)。 STi5514 提供了兩個(gè)智能卡（ SMARTCARD)接口，支持 IS07816— 3 標(biāo)準(zhǔn)中定義的異步智能卡和 NDS 智能卡。 本系統(tǒng) 只使用了一個(gè)異步智能卡接口。下表列出了 STi5514 的智 能卡接口信號(hào)。 表 6101 智能卡接口信號(hào) SCnRST、 SCn_CMD_VCC和 SCn_DETECT由 PIO引腳的交替功能提供 ^ SCn_DATA由異步串行接口 UARTn_TXD 提供， SCn— CLK 由內(nèi)部的時(shí)鐘發(fā)生器提供。 STi5514的智能卡接口需要外接一個(gè) 1C 卡接口芯片才能和智能卡通信。本系 統(tǒng)釆用的 1C卡接口芯片為 PHILIPS 的 TDA8004AT。 TDA8004AT 提供了一個(gè)低成本的異步智能卡模擬接口 ， 下圖為本系統(tǒng)釆用的智能 卡接口示意圖。 圖 6102 智能卡接口示意圖 下表列出了本系統(tǒng)使用到的 TDA8004AT 引腳的介紹。 表 6103 TDA8004AT引腳 介紹 智能卡一共有 8 個(gè)觸點(diǎn)，其分配如下表所示 : 表 6104 智能卡觸點(diǎn)功能 RS232 串行數(shù)據(jù)接口 STi5514 提供了通用的異步串行 I/O 端口，配合專用芯片 ST232 可以實(shí)現(xiàn) RS232 串行數(shù)據(jù)接口。此接口的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá) 115kb/s。在本機(jī)頂盒中它主要用于軟件升級(jí)，即 PC機(jī)可通過(guò)該接口向機(jī)頂盒的 FLASH ROM 寫入新版本的系統(tǒng)軟件。 STi5514 內(nèi)部包含一個(gè)串行通信（ Serial Communications)模塊，在該模塊中包含有 5個(gè)可編程的異步串行 I/O 口（ ASC)，這里使用了其中一個(gè)配合專用芯片 ST232 實(shí)現(xiàn) RS232 數(shù)據(jù)口。 ST232 為 RS232 數(shù)據(jù)端口緩沖器，它實(shí)現(xiàn) ST15514 與 PC 間的 RS232 信號(hào)電平轉(zhuǎn)換 3 它的一邊與 STi5514 相應(yīng)引腳相連（ PIO5— 4和 PIO5— 5)；另一邊四個(gè)引腳直接連到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 9 針 型連接器的相應(yīng)針上。 除以上引腳外， ST232 的 C1+、 C1 一和 C2+、 C2— 兩對(duì)引腳需通過(guò) 10uF 電容 器相互連接起來(lái)；還有 V— 引腳要通過(guò) 10uF 電容器接地， V+引腳要通過(guò)丨 OuF電容器接 5V。 ST232 是 5V片子，由信源板上的 5V 電源供電。 ST 公司提供的軟件包中包含有支持 RS232 通信口的 driver，在該 driver 中包含有對(duì) RS232 口的編程設(shè)置（如波特率設(shè)置、數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)大小、停止位和奇 / 偶校驗(yàn)等）及 RS232 的通信 軟件。 第七章 高頻頭模塊設(shè)計(jì) 由于低頻信號(hào)不適合進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，因此電視信號(hào)發(fā)送前必須經(jīng)過(guò)調(diào)制，轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)后才發(fā)送出去。有線網(wǎng)絡(luò)上傳送的是 45MHz? 860MHz 的高頻信號(hào)，數(shù)字機(jī)頂盒首先必須對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行下變頻，由高頻頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò) I2C總線可對(duì)高頻頭進(jìn)行調(diào)諧，控制高頻頭以輸出中頻信號(hào)，其中包括為 36MHz、 44MHz、 ，在本系統(tǒng)中采用 36MHz 中頻信號(hào) .Tuner 驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)前 端模擬解調(diào)和數(shù)字解調(diào)的控制，將有線網(wǎng)絡(luò)傳來(lái)的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為傳送流 。 數(shù)字電視調(diào)諧器原理 整個(gè)數(shù)字電視調(diào)諧器由兩部分功能電路組成，前端的調(diào)諧電路，負(fù)責(zé)射頻接收、變頻、濾波以及自動(dòng)增益控制等功能，該部分電路除了要實(shí)現(xiàn)信號(hào)接收的基本功能，還要處理好信號(hào)干擾問(wèn)題，常見(jiàn)的如鏡像信號(hào)干擾、臨頻道干擾等問(wèn)題，模擬電視中干擾會(huì)帶來(lái)多條圖線，而數(shù)字電視中干擾嚴(yán)重時(shí)可直接導(dǎo)致信號(hào)的丟失；后端的解調(diào)電路 ， 將中頻信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，再送入解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)，輸出 MPEG 傳輸流串行或并行數(shù)據(jù) .解復(fù)用模塊接收 MPEG 傳輸流，從中解析出一個(gè)節(jié)目的 PES 數(shù)據(jù)，包括視頻 PES、音頻 PES解復(fù)用模塊中包含一個(gè)解擾引擎，可在傳輸流層和 PES 層對(duì)加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾。視頻 PES 送入視頻解碼模塊，對(duì) MPEG 視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后輸出到視頻編碼器，再經(jīng)視頻處理電路輸出高清、標(biāo)清格式的視頻信號(hào) 。 音頻 PES 送入音頻解碼模塊，對(duì) MPEG 音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，經(jīng)音頻輸出處理電路輸出模擬、數(shù)字音頻信號(hào)。 STV0297 芯片介紹 高清數(shù)字電視機(jī)頂盒前端單元支持 Thomson 公司 DCF872 Philips 公司CU1216DVBC 高頻頭，主要完成輸入信號(hào)的下變頻和 QAM 解調(diào)功能。如將前端單元 更換為 DVBT或 DVBS的高頻頭，則可成為高清地面機(jī)頂盒、或高清衛(wèi)星機(jī)頂盒。本系統(tǒng)中采用 Thomson 公司 DCF8728 高頻頭，其中的解調(diào)芯片是 STV0297,該芯片具備以下功能： ：模數(shù)變換。 AGC control：模擬的自動(dòng)增益控制。 0297 有兩個(gè) PWM 輸出的 AGC, 一個(gè)是用于 Timer 的增益控制 AGC1, — 個(gè)是用于 IF (中頻）階段增益控制 AGC2。信號(hào)由中頻調(diào)到基帶 。 Filtering and Symbol Timing Recovery: Nyquist 濾波和符號(hào)定時(shí)恢復(fù) 。 AGC：調(diào)整了解調(diào)符號(hào)的振幅以彌補(bǔ)之前 Nyquist 插值濾波帶走的能 量損以及提高依賴于采樣時(shí)鐘頻率（固定的）和符號(hào)率（隨機(jī)的）之比的濾波器的增益 。 Recovery Loop and Adaptive Equalizer：載波恢復(fù)環(huán)和自適應(yīng)均衡器。 CRL 消去了最初的解調(diào)部分剩余的載波頻率和相位偏差 .它包含了 sweep 功能，能搜索到一個(gè)相對(duì)寬廣的頻帶。 Equalizer 能夠補(bǔ)償因信號(hào)衰減和與頻率相關(guān)的傳播時(shí)間造成的失真，可降 低振幅、頻率和 /或相位失真。 Decoding and Symboltobyte Mapping：差分解碼和符號(hào) 字節(jié)的匹配。 STV0297 對(duì)符號(hào)流按照 DVBC/ITUJ83A 和 ITUJ83C規(guī)范的要求進(jìn)行差分解碼。由于 FEC(前向糾錯(cuò) )對(duì)字節(jié)操作，因此符號(hào)流 (kbit symbols for64QAM)遵循相同的規(guī)范轉(zhuǎn)變成字節(jié)流。 Deintcrleaver：卷積的解交織器 。 為了減輕噪聲及提高 RS前向糾錯(cuò)編碼的糾錯(cuò)能力，在發(fā)送端 RS編 碼后字節(jié)被交織編碼，因此接收端在RS解碼前必須解交織 。 一個(gè)交織幀由 MPEG2同步字節(jié)來(lái)確定，并由同步字節(jié)來(lái)翻轉(zhuǎn)，解交織器通過(guò)鎖定到這些字節(jié)來(lái)同步 。 decoder： RS 解碼器。按照 DVBC/ITUJ83A 和 C 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)解碼 。 Byte Inversion and Descrambling：同步字節(jié)翻轉(zhuǎn)和解繞 。 解繞工作根據(jù)出現(xiàn)在開(kāi)始的每 8個(gè)傳輸包的翻轉(zhuǎn)過(guò)的同步字節(jié)來(lái)同步 。 control bus: I2C 控制總線。 高頻頭電路 STV0297 是一個(gè)完整的 QAM 解調(diào)芯片，可以用于壓縮的音、視頻數(shù)字信號(hào)傳輸及電纜上的數(shù)據(jù)服務(wù)，而且所有工作基本都在片內(nèi)進(jìn)行，所以硬件設(shè)計(jì)比較 簡(jiǎn)單，需要注意的問(wèn)題主要是電源去藕和接地。數(shù)據(jù)輸出接口上的數(shù)字信號(hào)頻率 較高，因此布線時(shí)要考慮時(shí)鐘線的屏蔽 。 此外，為了基帶數(shù)據(jù)線上的阻抗匹配 ,相應(yīng)的輸出腳應(yīng)串接匹配電阻 。 電路圖如 下 圖所示 ： 圖 731 高頻有電路圖 第八章 結(jié)論與展望 本課題基于目前國(guó)內(nèi)高清數(shù)字電視的發(fā)展趨勢(shì)和機(jī)頂盒市 場(chǎng)的需求，采取 ST公司的 STi5514 芯片方案， 開(kāi) 發(fā)了一種高清晰的交互式機(jī)頂盒，實(shí)現(xiàn)接收高清數(shù)字電視信號(hào)，經(jīng)過(guò)解調(diào)、解復(fù)用、解碼后輸出模擬信號(hào)給模擬電視機(jī)，并且達(dá)到分辨率 1000 線以上的高清晰顯示效果，同時(shí)增加 CA 有條件接收系統(tǒng)，以方便運(yùn)營(yíng)商的收費(fèi)，另外還支持視頻點(diǎn)播、互動(dòng)游戲、網(wǎng)上沖浪、在線升級(jí)等業(yè)務(wù)。 從整體設(shè)計(jì)上來(lái)講，基于 STi5514 芯片的這個(gè)解決方案已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)用戶的需求 。 除了畫中畫功能以外，還實(shí)現(xiàn)了看一個(gè)頻道錄一個(gè)頻道，使用戶看球賽的同時(shí)不會(huì)錯(cuò)過(guò)精彩的電視劇。時(shí)下網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越紅火，這 款機(jī)頂盒也能夠?qū)崿F(xiàn)上網(wǎng)功能，比如瀏覽網(wǎng)頁(yè)、收發(fā)電子郵件等。另外，在線升級(jí)能夠使用戶的軟件保持實(shí)時(shí)更新 。 隨著數(shù)字電視的不斷更新，機(jī)頂盒的應(yīng)用也在飛速發(fā)展。將來(lái)， CPU功能會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大， MPEG 解碼器將支持同時(shí)解碼多個(gè) HDTV 的節(jié)目 。 機(jī)頂盒也將支持越來(lái)越多的應(yīng)用，而且下載的應(yīng)用將越來(lái)越多 。 這些應(yīng)用包括：電子節(jié)目指南、按次付費(fèi)觀看、數(shù)據(jù)廣播以及 IP電話和可視電話等。當(dāng)然，還會(huì)有許多其他新的應(yīng)用。機(jī)頂盒的外部接口將更加豐富 ,可以利用高淸機(jī)頂盒建立家庭網(wǎng)絡(luò) ， 將機(jī)頂盒與 PC、打印機(jī)、 DVD 機(jī)等數(shù)字設(shè)備連接起來(lái)，并通過(guò) 內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器與 Inter 相連，真正地實(shí)現(xiàn)信息家電 。 參考文獻(xiàn) [1]方德葵，王明臣，姜秀華等 .數(shù)字電視與高清晰度電視 .北京：中國(guó)廣播電視出版社， 2021， 3 [2]劉開(kāi)文，劉遠(yuǎn)航 .有線廣播數(shù)字電視技術(shù) .北京；人民郵電出版社， 2021 [3]袁明 .有線數(shù)字電視機(jī)頂盒 .北京：中國(guó)廣播電視出版社， 2021 [4]鄧圻貴 .數(shù)字機(jī)頂盒原理、應(yīng)用與維修 .北京：人民郵電出版社， 2021, 1 [5]姜秀華 .數(shù)字電視原理與應(yīng)用 .北京：人民郵電出版社， 2021, 9 [6]周潤(rùn)景，景曉 松，劉宏飛 .MentorWG 高速電路板設(shè)計(jì) .北京 :電子工業(yè)出 版 社 ,2021， 6 [7]王愛(ài)英 .智能卡技術(shù)： 1C 卡 .北京：清華大學(xué)出版社， 2021, 10 [8]張萍 .機(jī)頂盒中智能卡通信的實(shí)現(xiàn) .電子技術(shù)應(yīng)用 .2021, 10 [9]王遠(yuǎn)昌 . 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