新一代數(shù)字有線電視機(jī)頂盒單芯片及其應(yīng)用

1、 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word新一代數(shù)字(shz)有線電視機(jī)頂盒單芯片QAMi5516及其應(yīng)用(yngyng) 摘要(zhiyo)：QAMi5516是STMicro意法半導(dǎo)體公司推出的數(shù)字(shz)有線電視DVB-C機(jī)頂盒解調(diào)(ji dio)、解碼單芯片。文章介紹了QAMi5516的主要功能和特點(diǎn)，分析了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，給出了基于該芯片的DVB-C數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的典型應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：QAMi5516；DVB-C；數(shù)字電視；機(jī)頂盒；解調(diào)；解碼概述是意法半導(dǎo)體公司推出的一款專門針對中低端市場的高性價比數(shù)字有線電視機(jī)頂

2、盒單芯片，同時也是推出的第一個將前端正交幅度調(diào)制數(shù)字有線信號解調(diào)器與后端視頻解碼集成在一起的芯片，因而能夠很好的使模擬電視用戶收看數(shù)字有線電視節(jié)目。除了傳統(tǒng)的音頻、視頻解碼功能以外，-還具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力、增強(qiáng)型圖形處理功能和提高音視頻質(zhì)量的后處理功能。同時，由于將解調(diào)器和解碼器集成在了一起，因而降低了硬件芯片組的本錢，簡化了電路設(shè)計，提高了產(chǎn)品的可靠性和性價比，也有助于降低生產(chǎn)本錢，這對有著近一億個有線電視家庭用戶的中國機(jī)頂盒市場來說無疑具有重要意義。 功能特點(diǎn)是一款高集成度、高性價比的解調(diào)解碼單芯片，它內(nèi)部集成了位 、解調(diào)器、音頻視頻 譯碼器、顯示及圖像處理功能和各種系統(tǒng)外設(shè)接口等。除了具

3、有數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的全部根本功能外，它還可以運(yùn)行中間件以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視營運(yùn)商的增值效勞，同時具有以太網(wǎng)接口、接口等豐富的外設(shè)接口，從而不僅為實(shí)現(xiàn)增值效勞建立了很好的硬件環(huán)境，而且也能夠滿足用戶上網(wǎng)瀏覽、電子商務(wù)以及電子節(jié)目指南等方面的需求。 的根本特點(diǎn)如下：符合 、標(biāo)準(zhǔn)；支持；集成有解調(diào)器，可支持(zhch)、和等不同調(diào)制方式的解調(diào)(ji dio)；集成(j chn)有 視頻(shpn)譯碼器、視頻編碼器、匹配濾波器和自適應(yīng)均衡器；支持(zhch)時鐘可編程；功耗低；支持兩層布板設(shè)計；采用封裝形式，引腳。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖是內(nèi)部功能框圖?，F(xiàn)將-中各主要模塊工作原理作以介紹。 高性能的中的 內(nèi)核由

4、、一個用于實(shí)時調(diào)試的診斷控制器單元、內(nèi)部存儲器 、指令緩存、數(shù)據(jù)緩存和一個級中斷控制器組成。其中，是高性能的位增強(qiáng)型 ，主頻高達(dá)。用于引導(dǎo)，并通過符合標(biāo)準(zhǔn)的測試訪問端口 來實(shí)現(xiàn)對所有片上系統(tǒng)的監(jiān)控。內(nèi)部帶有在線仿真單元和邏輯狀態(tài)分析單元，可支持軟件的實(shí)時跟蹤調(diào)試。對于中斷，用中斷級控制器可將個中斷源映射到中斷控制器的個可編程中斷級輸入端，并可由軟件來控制和改變，在所有級中斷中，第級優(yōu)先級最高，第級優(yōu)先級最低。 外部存儲器及其接口的外存可通過外部存儲器接口來進(jìn)行擴(kuò)展，其工作頻率最高達(dá)，并支持的地址空間，這對于嵌入式系統(tǒng)來說已經(jīng)足夠了。整個存儲地址空間分為四個區(qū)域，區(qū)域映射到片內(nèi)，區(qū)域映射到片外通

5、過接口擴(kuò)展，區(qū)域映射到片內(nèi)外圍設(shè)備存放器，區(qū)域映射到外部存儲器通過接口擴(kuò)展。其中區(qū)域又分為個大小可編程設(shè)置的，最大為，最小為。表是該區(qū)域的典型配置方式。表1 區(qū)域(qy)3的典型(dinxng)配置方式BANK 起始地址 結(jié)束地址 大小MB 使用類型 5 0 x7F80 0000 0 x7FFF FFFF 8 ROM 4 0 x7F00 0000 0 x7F7F FFFF 8 SDRAM 3 0 x7000 0000 0 x7EFF FFFF 240 外設(shè) 2 0 x6000 0000 0 x6FFF FFFF 256 外設(shè) 1 0 x5000 0000 0 x5FFF FFFF 256 SD

6、RAM 0 0 x4000 0000 0 x4FFF FFFF 256 SDRAM 解調(diào)器解調(diào)器全面(qunmin)兼容- 和標(biāo)準(zhǔn)，支持、和等不同調(diào)制方式的解調(diào)。對于日本系統(tǒng)，它還能夠(nnggu)對進(jìn)行后處理，以從多路幀中提取單獨(dú)的傳輸流。解調(diào)器內(nèi)部(nib)集成有一個高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以直接處理從調(diào)諧器出來的中頻信號包括 、 和 ，最高達(dá)。另外，還帶有用于調(diào)諧器增益控制和中頻增益控制的數(shù)字等，并可降低調(diào)制比特流恢復(fù)的比特誤碼率。 互連總線為了改善芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸總線瓶頸問題，采用基于 奧米加技術(shù)的高速先進(jìn)的來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。能夠?yàn)楦鱾€模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸提供較高的片上帶寬和較低的訪問延遲，其多

7、路路由器允許多模塊之間進(jìn)行同步讀和寫，這樣使得有效帶寬得到最大的使用率。 視頻(shpn)解碼器視頻解碼器用于比特流的解壓縮和視頻流的構(gòu)建，它實(shí)際上是通過(tnggu)對一副副圖片畫面(humin)進(jìn)行解碼來實(shí)現(xiàn)的。一般來說，在新畫面顯示的同時，下一副畫面就已開始插入相應(yīng)的啟動(qdng)代碼檢測器，這樣就可以自動設(shè)置相應(yīng)的存放(cnfng)器對下一副畫面進(jìn)行解碼。此外，該視頻解碼器還包括子圖解碼器、圖像顯示單元及單元，而其多層顯示功能也大大豐富了電視顯示效果。 數(shù)字編碼器數(shù)字編碼器用于將:的數(shù)字視頻流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的模擬基帶信號，也可以將:的數(shù)字視頻流轉(zhuǎn)換為和信號。它提供有路模擬輸出，可以支持(

8、)、()、等三種組合輸出方式。此外，內(nèi)部還集成有音頻子系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器、時鐘發(fā)生器等單元模塊，還有智能卡接口、異步串口、收發(fā)器以及增強(qiáng)型高速并口等片內(nèi)外設(shè)接口。典型應(yīng)用在應(yīng)用設(shè)計中，要充分考慮到芯片的性能要求和極限參數(shù)，表給出了的主要參數(shù)。表2 QAMi5516極限參數(shù)和電特性參數(shù)參 數(shù) 符 號 最小值 典型值 最大值 單位 電源電壓1 VDD3MAX 3.0 3.3 3.6 V 電源電壓2 VDD18MAX 1.6 1.8 2.0 V 輸入和雙向引腳容限電壓 VI18MAX GND-0.5 VDD18+0.5 V 輸入、輸出和雙向引腳容限電壓1 VI5MAX GND-0.5 5.5 V 輸入

9、、輸出和雙向引腳容限電壓2 VO3MAX GND-0.5 VDD3+0.5 V 輸出電流 IOMAX 20 mA 貯存溫度 TSMAX 55 20 125 偏置溫度 TAMAX -55 20 125 圖是一個基于的典型數(shù)字(shz)有線電視機(jī)頂盒的功能示意圖。當(dāng)有線電視網(wǎng)利用同軸電纜傳送的數(shù)字電視射頻信號頻率(pnl)范圍為送到前端調(diào)諧器后，該信號會變換為一個中心頻率為的中頻(zhngpn)信號，并通過 輸入到內(nèi)部的解調(diào)器，以完成信號的定時恢復(fù)、載波恢復(fù)、數(shù)據(jù)成型(chngxng)、自適應(yīng)均衡和維特比解碼，又叫格形解碼(jim)、解交織、解碼和去隨機(jī)化，最后將得到的符合標(biāo)準(zhǔn)的傳輸流經(jīng)過串并口輸

10、出。這樣就完成了整個信道解碼。顯然，這局部功能主要是由硬件來完成的，軟件只需對相應(yīng)的存放器進(jìn)行初始化和控制。從輸出的傳輸流又將從送到信源解碼模塊以進(jìn)行解復(fù)用、視頻解碼和音頻解碼；然后再經(jīng)過 視頻編碼器、音頻等處理模塊，就可以輸出相應(yīng)格式的音視頻信號了。存儲器模塊主要包括、和等。其中用于存放用戶應(yīng)用程序，用于存放系統(tǒng)、用戶配置信息以及所有的節(jié)目信息，是系統(tǒng)和應(yīng)用程序運(yùn)行的地方，而視頻那么用作視頻解碼緩沖區(qū)以存放數(shù)據(jù)。外圍接口模塊包括與外界的接口及控制電路。其中和網(wǎng)絡(luò)接口用于系統(tǒng)和主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，也可用于系統(tǒng)軟件升級和機(jī)頂盒故障診斷。前面板和遙控接口用于接收前面板和遙控器的輸入。智能卡接口用于支持有條件訪問控制系統(tǒng)，該接口符合國際標(biāo)準(zhǔn)。此外，接口用于軟件調(diào)試和下載。在工程設(shè)計中，對芯片操作系統(tǒng)的選取也是至關(guān)重要的，但這方面較易被無視。事實(shí)上，操作系統(tǒng)往往會對系統(tǒng)的開發(fā)時間、難度和整機(jī)價格起到相當(dāng)大的作用。在其配套的軟件開發(fā)包中帶有專門針對內(nèi)核優(yōu)化的專用嵌入式操作系統(tǒng)，因而可大大減輕軟件程序員的工作。結(jié)束語為了盡可能地最小化設(shè)計本錢，加速數(shù)字電視機(jī)頂盒的開發(fā)速度，在推出的同時，還提供了完整的設(shè)計支持，包括電路設(shè)計方案、布線布板硬件、核心嵌入式操作系統(tǒng)、完整的軟件開發(fā)包和相應(yīng)的程序代碼等軟件，因而可大大縮短機(jī)頂盒產(chǎn)品的上市時間，滿足競爭