一種面向DVB-C的單片MPEG-2解碼方案

射頻部分主要包括高頻頭和解調(diào)芯片,分別進(jìn)行射頻的變頻和信道解碼。在本系統(tǒng)中選用的高頻頭是THOMSON公司的DCF8910,解調(diào)芯片是ST公司的STV0297。系統(tǒng)工作時(shí),先由高頻頭將RF頻段的數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行下變頻,再進(jìn)行正交解調(diào)變成兩路IQ信號(hào)。然后將數(shù)字基帶信號(hào)輸入STV0297,進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換和信道解碼,形成數(shù)字信號(hào)給后級(jí),其中包括DaM[0..7]、出錯(cuò)信號(hào)DErM、數(shù)據(jù)有效DvLM、 幀同步PsyM、時(shí)鐘信號(hào)ClkM。對(duì)高頻頭和STV0297的讀寫(xiě)操作均通過(guò)IIC總線(xiàn)完成。

(2) 存儲(chǔ)器部分

存儲(chǔ)器部分包括兩片512K×16Bit的FLASH,一片2×512K×16Bit的SDRAM,一片64Kbit的EEPROM和一塊掛在Host接口上的IDE硬盤(pán)。兩片F(xiàn)LASH用來(lái)存儲(chǔ)一般無(wú)需更改的數(shù)據(jù),一片為啟動(dòng)FLASH,用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用程序;另一片為用戶(hù)FLASH,用于存儲(chǔ)較大的位圖。SDRAM作為應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存空間,其地址線(xiàn)包括行選地址線(xiàn)a0...a11、列選地址線(xiàn)a0...a7及Bank選擇線(xiàn)a11,總的地址空間為2M字節(jié)。FLASH與SDRAM共用數(shù)據(jù)總線(xiàn)和地址總線(xiàn),為不發(fā)生沖突,需要使用74LS138譯碼器來(lái)進(jìn)行片選。EEPROM選用24C64,通過(guò)串行IIC總線(xiàn)對(duì)它進(jìn)行讀寫(xiě)。

(3)輸出部分

輸出部分由音頻輸出、視頻輸出和串口輸出組成。視頻部分選用視頻編碼芯片SAA7128/29,它將送出來(lái)的數(shù)字視頻格式進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,經(jīng)過(guò)視頻矩陣編碼成模擬的視頻信號(hào)。它可輸出cvbs,y、c和R、G、B三種信號(hào)。該芯片工作在Slave模式下,即數(shù)據(jù)時(shí)鐘由主芯片供給,SAA7128/29利用此時(shí)鐘對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行鎖存?？刂菩盘?hào)有Hs行同步、Vs場(chǎng)同步,主芯片通過(guò)IIC總線(xiàn)對(duì)它進(jìn)行控制。

音頻部分使用PCM1723對(duì)主芯片送出的PCM數(shù)字音頻進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,其時(shí)鐘包括左右時(shí)鐘和位時(shí)鐘。PCM1723是通過(guò)主芯片產(chǎn)生的27MHz信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)同步的:它用將27MHz信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻而得到的超采樣時(shí)鐘來(lái)鎖存數(shù)字信號(hào),同時(shí)將超采樣時(shí)鐘送回主芯片的音頻輸出部分進(jìn)行同步,因而使得音頻數(shù)字信號(hào)的輸出與它的鎖存同步。音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換后再經(jīng)過(guò)模擬放大(如LM6142)就可以送給發(fā)聲部分了。

2.2 軟件模塊和功能介紹

為了豐富DVB-C機(jī)頂盒的功能,除了實(shí)現(xiàn)音視頻解碼及控制和基本的DVB-C功能外,還編寫(xiě)了以下幾個(gè)軟件模塊:

(1)基于嵌入式系統(tǒng)的GUI(Graphic User Interface)。

美觀、簡(jiǎn)潔、功能強(qiáng)大的圖形界面對(duì)于DVB-C機(jī)頂盒是十分重要的,因此編寫(xiě)了一個(gè)基于嵌入式系統(tǒng)的GUI。在本系統(tǒng)中,GUI主要完成了三部分的功能:第一,封裝圖形設(shè)計(jì)API。在OSD的驅(qū)動(dòng)程序中基本的圖形原語(yǔ)均已實(shí)現(xiàn),其中包括點(diǎn)、線(xiàn)、矩形、填充等基本操作和漢字字庫(kù)的存儲(chǔ)、顯示。但為了適應(yīng)應(yīng)用層的調(diào)用,在GUI中還要將這些原語(yǔ)封裝成API;第二,提供圖形控件(Control)機(jī)制。Windows9x中圖形控件的概念符合面向對(duì)象程序設(shè)計(jì)的思想,使用起來(lái)簡(jiǎn)單靈活,維護(hù)和修改也十分方便。在GUI的設(shè)計(jì)中,仿照Windows9x實(shí)現(xiàn)了控件機(jī)制;第三,進(jìn)程間通信及消息傳遞的管理。在一個(gè)多進(jìn)程實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,GUI也必然包含一個(gè)進(jìn)程來(lái)接收其它進(jìn)程發(fā)給用戶(hù)界面的消息。

(2) EEPROM上的文件系統(tǒng)

EEPROM中主要存儲(chǔ)的是用戶(hù)信息。隨著功能的不斷豐富,用戶(hù)會(huì)有越來(lái)越多的信息需要存儲(chǔ),因此就需要一套簡(jiǎn)單有效的文件系統(tǒng)來(lái)組織各種不同的信息。同時(shí),文件系統(tǒng)還要盡量克服EEPROM讀寫(xiě)時(shí)間較長(zhǎng)、不允許讀寫(xiě)時(shí)斷電等缺點(diǎn)。這套文件系統(tǒng)主要完成三部分功能:第一,建立一套與流行操作系統(tǒng)基本相同的文件目錄機(jī)制。規(guī)定32個(gè)字節(jié)為一個(gè)文件塊(BLOCK),一個(gè)文件由一個(gè)或多個(gè)文件塊組成。文件采用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)組織,同層文件均以雙向鏈表機(jī)構(gòu)進(jìn)行銜接,并且寫(xiě)入信息時(shí),不會(huì)對(duì)指針進(jìn)行操作,保證了安全性;第二,設(shè)計(jì)EEPROM讀寫(xiě)時(shí)機(jī)和策略。每次開(kāi)機(jī)時(shí)在SDRAM中開(kāi)辟一塊與EEPROM同樣大小的區(qū)域作為鏡像。所有讀操作均在鏡像中進(jìn)行,這樣將大大提高讀操作的效率,而寫(xiě)操作將對(duì)EEPROM和鏡像同時(shí)操作,保證鏡像和EEPROM中信息完全一致;第三,提供強(qiáng)大的斷電保護(hù)功能。在對(duì)EEPROM進(jìn)行寫(xiě)操作前,先將需要進(jìn)行的操作過(guò)程記錄下來(lái),并清空操作完成標(biāo)志;如果在操作過(guò)程中斷電,下次開(kāi)機(jī)時(shí)根據(jù)操作完成標(biāo)志可知EEPROM在操作過(guò)程中發(fā)生了斷電,按照記錄下來(lái)的操作過(guò)程恢復(fù)操作。