基于USB的DVB-T數(shù)字電視接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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廣播技術(shù)正迅速走向數(shù)字時(shí)代，廣播電視、電信、計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域也在不斷相互滲透、融合，這些都使原有的廣播電視系統(tǒng)和技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。數(shù)字電視信號(hào)的傳輸和接收及視頻解碼技術(shù)是目前研究與產(chǎn)品化的熱點(diǎn)。DVB - T移動(dòng)數(shù)字電視接收系統(tǒng)可以接收DVB - T數(shù)字電視節(jié)目，實(shí)現(xiàn)在個(gè)人電腦上或嵌入式系統(tǒng)中解碼并實(shí)時(shí)播放高清或標(biāo)清電視畫(huà)質(zhì)的MPEG - 2視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，適合運(yùn)用微電腦收看電視節(jié)目，并可以移動(dòng)接收，這對(duì)促進(jìn)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)化具有重要意義，在商業(yè)領(lǐng)域有其突出的作用，市場(chǎng)前景看好。本文介紹基于USB2. 0的DVB - T地面數(shù)字電視接收系統(tǒng)原理和設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
系統(tǒng)簡(jiǎn)介
我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。從DVB- T的Tuner和解調(diào)模塊輸出TS碼流，經(jīng)過(guò)ALL422存儲(chǔ)器緩存，再經(jīng)USB2. 0接口送入計(jì)算機(jī)，由軟件對(duì)TS碼流解碼和顯示。CPLD ( EPM7128SQC100)控制電路主要完成同步時(shí)序控制。
圖1 總體原理框圖
系統(tǒng)主要部分設(shè)計(jì)
DVB - T數(shù)字電子調(diào)諧器DT6034
DVB -T系統(tǒng)采用開(kāi)路的NIM 模式， 內(nèi)置COFDM解調(diào)芯片， 接收頻率范圍: VHFC5 ～C12(174 ～ 230 MHz) ， UHF C21 ～ C69 ( 470 ～ 863MHz) ，波段選擇及調(diào)諧由PLL芯片控制， PLL 芯片則受COFDM解調(diào)芯片控制。
USB2. 0接口
USB2. 0接口芯片ISP1581的特點(diǎn)
根據(jù)TS碼流的傳送要求，對(duì)于標(biāo)清或高清電視，傳送速率應(yīng)該大于40 Mb / s，系統(tǒng)采用PH IL IPS公司的ISP1581作為USB2. 0接口芯片，可滿足要求。ISP1581是一種價(jià)格低、功能強(qiáng)的通用串行總線(USB)接口器件，它完全符合USB2. 0規(guī)范，并為基于微控制器或微處理器的系統(tǒng)提供了高速USB通信能力。ISP1581與系統(tǒng)的微控制器/微處理器的通信是通過(guò)一個(gè)高速的通用并行接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ISP1581實(shí)現(xiàn)了高速USB和最初USB規(guī)范的物理層和數(shù)據(jù)協(xié)議層的任務(wù)，并且實(shí)現(xiàn)了連同端點(diǎn)EP0設(shè)置用于訪問(wèn)設(shè)置緩沖器在內(nèi)的16個(gè)USB 端點(diǎn)的共同協(xié)作。USB的Chap ter9有關(guān)USB協(xié)議的處理是由外部固件來(lái)完成的。ISP1581支持USB2. 0 系統(tǒng)運(yùn)作的自動(dòng)檢測(cè)。USB1. 1的返回工作模式允許器件在全速條件下正常工作。
ISP1581是一個(gè)通用的USB 接口器件，它符合現(xiàn)有的大多數(shù)器件的分類規(guī)格，譬如成像類、海量存儲(chǔ)器件、通信器件、打印設(shè)備以及人機(jī)接口設(shè)備。內(nèi)部通用DMA 模塊使得數(shù)據(jù)流很方便地集成，另外，多種結(jié)構(gòu)的DMA模塊實(shí)現(xiàn)了海量存儲(chǔ)的應(yīng)用，這種實(shí)現(xiàn)USB接口的標(biāo)準(zhǔn)組件使得使用者可以在各種不同類型的微控制器中選擇出一種最合適的微控制器，通過(guò)使用已有的結(jié)構(gòu)和減少固件上的投資縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，減少了開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用，從而用最快捷的方法實(shí)現(xiàn)了最經(jīng)濟(jì)的USB外設(shè)的解決方案。ISP1581內(nèi)部由幾大主要模塊組成:集成了串行接口引擎( SIE) 、P IE、F IFO存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)收發(fā)器、高速的DMA處理控制接口、微控制器處理機(jī)接口和3. 3 V的電壓調(diào)整器，其內(nèi)部方框圖如圖2所示。
圖2 ISP1581內(nèi)部方框圖
斷開(kāi)總線的GDMA從機(jī)模式
ISP1581有一個(gè)快速通用接口，利用它可以實(shí)現(xiàn)與大部分類型的微控制器/處理器的通信，這個(gè)微控制器的接口由管腳BUS_CONF、MODE1和MODE0共同設(shè)置，適用于大部分類型的接口。ISP1581 內(nèi)部含有兩種總線結(jié)構(gòu)配置，上電時(shí)由BUS_CONF輸入管腳進(jìn)行選擇：
(1)通用處理器工作模式BUS_CONF = 1
AD [ 7∶0 ]8位地址總線選擇目標(biāo)寄存器；DATA [ 15∶0 ]16位數(shù)據(jù)總線處理器和DMA共享；控制信號(hào)R /W和DS或RD和WR (由MODE0選擇) 、CS；DMA接口僅用在通用從機(jī)工作模式下， DATA [ 15∶0 ]為數(shù)據(jù)總線，D IOR和D IOW為讀/寫(xiě)選通信號(hào)。
(2)斷開(kāi)總線工作模式BUS_CONF = 0
AD [ 7∶0 ] 8位本地微處理器總線多路復(fù)用地址/ 數(shù)據(jù)；DATA [ 15∶0 ]16位DMA數(shù)據(jù)總線；控制信號(hào)CS、ALE或A0 (由MODE1選擇) ， R /W和DS或RD和WR (由MODE0選擇)；DMA接口主機(jī)或從機(jī)模式D IOR和D IOW為讀/寫(xiě)選通信號(hào)。
ISP1581和外部存儲(chǔ)器或外部設(shè)備之間的高帶寬數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)集成的DMA控制器來(lái)控制完成的，高速的DMA接口傳輸速率達(dá)12. 8 M字/ s。根據(jù)芯片的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)采用斷開(kāi)總線工作模式，其典型接口電路(從機(jī)模式)如圖3所示。
圖3 斷開(kāi)總線模式的典型接口電路(從機(jī)模式)
評(píng)論