基于USB的DVB-T數(shù)字電視接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2013-10-26
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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(mǎn)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(lèi)規(guī)格，譬如成像類(lèi)、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(lèi)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(lèi)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(lèi)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