【正文】 U編程的DMA控制器，用來讀取或?qū)懭攵x了基地址和頂?shù)刂返难h(huán)bufl^。其中DMAO只能進行寫操作，把傳輸包發(fā)送到STi5514存儲空間的循環(huán)buffer。DMA1—3響應(yīng)請求信號（低有效），從循環(huán)bufffer中讀取數(shù)據(jù)然后寫入到設(shè)備，如音視頻解碼器。STi5514包含有三個PTI和三個TS流輸入口，所以可以一次處理三路輸入TS流，配合STi7020的多路解碼能力，可以實現(xiàn)畫中畫功能。STi5514內(nèi)部有兩個三路DAC,精度為l0bit,可以提供模擬視頻輸出。一個提供CVBS、Y/C輸出信號；另一個提供RGB輸出。DAC的輸入數(shù)字視頻信號來自STi5514內(nèi)部的數(shù)字編碼器（DENC)，DENC可以提供3種視頻輸出組合：SVHS(Y/C)+CVBS+RGB,SVHS(Y/C)+CVBS+U+Y2+V或Y1+Cl十CVBS1+C2+Y2+CVBS2。通過寄存器DEN—CFG8的conf_out 1和conf—outO兩位選擇其中一個組合輸出，如下表所示：表68視頻輸出組合配置Confout1Confout0Dac1Dac2Dac3Dac4Dac5Dac6備注00YCCVBSCYCVBS01YCCVBSVYU選用1XYCCVBSRGB默認(rèn)每個DAC需要外接一個電阻（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)過一個低通濾波器和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）兩種視頻輸出。STi5514有兩個音頻輸出接口：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，PCMCLK為脈沖編碼時鐘，LRCLK為左右聲道選擇時鐘，SCLK為比特時鐘。輸出的PCM信號要進行數(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)能有效地降低時鐘抖動的影響。本系統(tǒng)主要功能是高清解碼器，所以對STi5514標(biāo)清輸出系統(tǒng)相對做了簡化，只用了1片CS4330,實現(xiàn)左右聲道輸出。STi5514輸出的三路PCM信號中PCMO輸入給CS4330,與SDATA引腳連接，經(jīng)過CS4330內(nèi)部的處理得到左、右聲道(L、R)模擬輸出，PCM2未使用。智能卡接口是用來實現(xiàn)條件接收功能的，條件接收(CA,Condition Access)是廣播商為保護自己的利益而釆取的技術(shù)措施。其方法如下：在播出端，廣播商對節(jié)目進行加擾和加密處理。在接收端，符合條件的用戶將對節(jié)目進行解密和解擾，然后再解碼收看；而不符合條件的用戶將不能對加擾的節(jié)目進行解碼，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接口可實現(xiàn)多密系統(tǒng)。STi5514提供了兩個智能卡（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)只使用了一個異步智能卡接口。下表列出了STi5514的智能卡接口信號。表6101智能卡接口信號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)部的時鐘發(fā)生器提供。STi5514的智能卡接口需要外接一個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個觸點，其分配如下表所示:表6104智能卡觸點功能 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115kb/s。在本機頂盒中它主要用于軟件升級，即PC機可通過該接口向機頂盒的FLASH ROM寫入新版本的系統(tǒng)軟件。STi5514內(nèi)部包含一個串行通信（Serial Communications)模塊，在該模塊中包含有5個可編程的異步串行I/O口（ASC)，這里使用了其中一個配合專用芯片ST232實現(xiàn)RS232數(shù)據(jù)口。ST232為RS232數(shù)據(jù)端口緩沖器，它實現(xiàn)ST15514與PC間的RS232信號電平轉(zhuǎn)換3它的一邊與STi5514相應(yīng)引腳相連（PIO5—4和PIO5—5)；另一邊四個引腳直接連到一個標(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—兩對引腳需通過10uF電容器相互連接起來；還有V—引腳要通過10uF電容器接地，V+引腳要通過丨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/偶校驗等）及RS232的通信軟件。第七章高頻頭模塊設(shè)計由于低頻信號不適合進行遠距離傳輸，因此電視信號發(fā)送前必須經(jīng)過調(diào)制，轉(zhuǎn)換為高頻信號后才發(fā)送出去。有線網(wǎng)絡(luò)上傳送的是45MHz?860MHz的高頻信號，數(shù)字機頂盒首先必須對高頻信號進行下變頻，由高頻頭來實現(xiàn)。通過I2C總線可對高頻頭進行調(diào)諧，控制高頻頭以輸出中頻信號，其中包括為36MHz、44MHz、，將有線網(wǎng)絡(luò)傳來的射頻信號轉(zhuǎn)化為傳送流。整個數(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、濾波以及自動增益控制等功能，該部分電路除了要實現(xiàn)信號接收的基本功能，還要處理好信號干擾問題，常見的如鏡像信號干擾、臨頻道干擾等問題，模擬電視中干擾會帶來多條圖線，而數(shù)字電視中干擾嚴(yán)重時可直接導(dǎo)致信號的丟失；后端的解調(diào)電路，將中頻信號進行A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，再送入解調(diào)模塊進行解調(diào)，從中解析出一個節(jié)目的PES數(shù)據(jù)，包括視頻PES、音頻PES解復(fù)用模塊中包含一個解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對加擾的數(shù)據(jù)進行解擾。視頻PES送入視頻解碼模塊，對MPEG視頻數(shù)據(jù)進行解碼，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。音頻PES送入音頻解碼模塊，對MPEG音頻數(shù)據(jù)進行解碼，經(jīng)音頻輸出處理電路輸出模擬、數(shù)字音頻信號。 STV0297芯片介紹高清數(shù)字電視機頂盒前端單元支持Thomson公司DCF872Philips公司CU1216DVBC高頻頭，主要完成輸入信號的下變頻和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頂盒、或高清衛(wèi)星機頂盒。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：模擬的自動增益控制。0297有兩個PWM輸出的AGC,一個是用于Timer的增益控制AGC1,—個是用于IF(中頻）階段增益控制AGC2。信號由中頻調(diào)到基帶。 Filtering and Symbol Timing Recovery:Nyquist濾波和符號定時恢復(fù)。 AGC：調(diào)整了解調(diào)符號的振幅以彌補之前Nyquist插值濾波帶走的能量損以及提高依賴于采樣時鐘頻率（固定的）和符號率（隨機的）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。，能搜索到一個相對寬廣的頻帶。Equalizer能夠補償因信號衰減和與頻率相關(guān)的傳播時間造成的失真，可降低振幅、頻率和/或相位失真。 Decoding and Symboltobyte Mapping：差分解碼和符號字節(jié)的匹配。STV0297對符號流按照DVBC/ITUJ83A和ITUJ83C規(guī)范的要求進行差分解碼。由于FEC(前向糾錯)對字節(jié)操作，因此符號流(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前向糾錯編碼的糾錯能力，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。一個交織幀由MPEG2同步字節(jié)來確定，并由同步字節(jié)來翻轉(zhuǎn)，解交織器通過鎖定到這些字節(jié)來同步。 decoder：RS解碼器。按照DVBC/ITUJ83A和C標(biāo)準(zhǔn)實現(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)在開始的每8個傳輸包的翻轉(zhuǎn)過的同步字節(jié)來同步。 control bus:I2C控制總線。STV0297是一個完整的QAM解調(diào)芯片，可以用于壓縮的音、視頻數(shù)字信號傳輸及電纜上的數(shù)據(jù)服務(wù)，而且所有工作基本都在片內(nèi)進行，所以硬件設(shè)計比較簡單，需要注意的問題主要是電源去藕和接地。數(shù)據(jù)輸出接口上的數(shù)字信號頻率較高，因此布線時要考慮時鐘線的屏蔽。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內(nèi)高清數(shù)字電視的發(fā)展趨勢和機頂盒市場的需求，采取ST公司的STi5514芯片方案，開發(fā)了一種高清晰的交互式機頂盒，實現(xiàn)接收高清數(shù)字電視信號，經(jīng)過解調(diào)、解復(fù)用、解碼后輸出模擬信號給模擬電視機，并且達到分辨率1000線以上的高清晰顯示效果，同時增加CA有條件接收系統(tǒng)，以方便運營商的收費，另外還支持視頻點播、互動游戲、網(wǎng)上沖浪、在線升級等業(yè)務(wù)。從整體設(shè)計上來講，基于STi5514芯片的這個解決方案已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)用戶的需求。除了畫中畫功能以外，還實現(xiàn)了看一個頻道錄一個頻道，使用戶看球賽的同時不會錯過精彩的電視劇。時下網(wǎng)絡(luò)越來越紅火，這款機頂盒也能夠?qū)崿F(xiàn)上網(wǎng)功能，比如瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)電子郵件等。另外，在線升級能夠使用戶的軟件保持實時更新。隨著數(shù)字電視的不斷更新，機頂盒的應(yīng)用也在飛速發(fā)展。將來，CPU功能會越來越強大，MPEG解碼器將支持同時解碼多個HDTV的節(jié)目。機頂盒也將支持越來越多的應(yīng)用，而且下載的應(yīng)用將越來越多。這些應(yīng)用包括：電子節(jié)目指南、按次付費觀看、數(shù)據(jù)廣播以及IP電話和可視電話等。當(dāng)然，還會有許多其他新的應(yīng)用。機頂盒的外部接口將更加豐富,可以利用高淸機頂盒建立家庭網(wǎng)絡(luò)，將機頂盒與PC、打印機、DVD機等數(shù)字設(shè)備連接起來，并通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器與Internet相連，真正地實現(xiàn)信息家電。參考文獻[1]方德葵，王明臣，：中國廣播電視出版社，2005，3[2]劉開文，；人民郵電出版社，2003[3]：中國廣播電視出版社，2004[4]、：人民郵電出版社，2005,1[5]：人民郵電出版社，2003,9[6]周潤景，景曉松，:電子工業(yè)出版社,2006，6[7]：：清華大學(xué)出版社，2000,10[8],10[9][J].[10][11]高宏偉，標(biāo)準(zhǔn)淸晰度數(shù)字電視機頂盒信源解碼器硬件研究與實現(xiàn)，天津大學(xué)，2003[12]黎洪松，數(shù)字視頻技術(shù)及其應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社，1997