普及型有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的電路分析a

1、第五章,普及型有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的電路分析,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,5.1數(shù)字電視機(jī)頂盒的通用電路模式及代表性芯片5.2數(shù)字高頻頭的分類及基本工作原理5.3 解復(fù)用和視音頻解碼電路分析5.4 解復(fù)用和解碼芯片STi5518簡(jiǎn)介 5.5有線數(shù)字電視專用芯片QAMi5516簡(jiǎn)介5.6以STi5518和QAMi5516為中心的主板電路5.7數(shù)字電視智能卡及讀卡電路5.8數(shù)字電視機(jī)頂盒的操作顯示及相關(guān)電路5.9數(shù)字電視機(jī)

2、頂盒開(kāi)關(guān)電源的電路分析,,本章主要內(nèi)容,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,5.1.1有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的通用電路模式5.1.2富士通（Fujitsu）公司的MB87L2250芯片方案5.1.3 LSI Logic公司的SC2000/2005芯片方案5.1.4 ST公司的STi5518和QAMi5516芯片方案5.1.5 其他芯片方案,,5.1有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的通用電路模式及代表性芯片,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,5.1.1有線

3、數(shù)字電視機(jī)頂盒的通用電路模式,從電路的基本結(jié)構(gòu)來(lái)看，通常是采用單芯片解決方案。即由專門的芯片制造廠商將信源解碼必須的主要電路和一個(gè)嵌入式CPU都集成在一塊單芯片上，數(shù)字機(jī)頂盒的生產(chǎn)廠一般是購(gòu)買這塊專用芯片及來(lái)自芯片制造廠商的完整解決方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)并配置相應(yīng)的外圍元件，即可組成一臺(tái)完整的數(shù)字電視機(jī)頂盒。 通用電路模式是主芯片＋高頻頭＋外配存儲(chǔ)器（Flash、SDRAM、DRAM等）不同的機(jī)頂盒生產(chǎn)廠如果采用了同一芯片制

4、造廠商的同一種芯片，他們的電路結(jié)構(gòu)就會(huì)是大同小異。 我們?cè)谘芯繑?shù)字電視機(jī)頂盒的電路結(jié)構(gòu)時(shí)，首先需要關(guān)心的是該機(jī)頂盒的主芯片，包括主芯片的制造廠商和該主芯片的產(chǎn)品定位。,,,5.1.2富士通（Fujitsu）公司的MB87L2250芯片方案,該芯片的產(chǎn)品定位為適用于低端數(shù)字電視機(jī)頂盒。其基本特征是： 32位高集成度RISC CPU；1KB高速緩沖存儲(chǔ)器；只需要大于2Mbit的SDRAM；支持32路PID；支持紅外遙控接收，8位屏幕顯示

5、；機(jī)頂盒格式轉(zhuǎn)換；配有I2C兼容接口，兩個(gè)智能卡接口；16位通用可編程輸入/輸出；自動(dòng)時(shí)鐘恢復(fù)等。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,5.1.3 LSI Logic公司的SC2000/2005芯片方案,該芯片的產(chǎn)品定位為適用于性能比較完善的中、高檔機(jī)頂盒產(chǎn)品，其基本特征是：除具有解復(fù)用器以及MPEG-2視音頻解碼電路外，還集成了音頻D/A轉(zhuǎn)換器、視頻D/A轉(zhuǎn)換器、多標(biāo)準(zhǔn)的編碼器，支持PAL、NTSC、SECAM多種制式。該芯片中集成了

6、一個(gè)嵌人式32位高性能微處理器CPU(108MHz)和32位RISC系統(tǒng)，3個(gè)RS-232接口，1個(gè)IEEE1394鏈路接口，1個(gè)IEEE1284并行接口，1個(gè)10Base-T以太網(wǎng)接口和若干個(gè)通用I/O接口。以及DRAM控制器、Smart卡接口和12C總線接口等。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,5.1.4 ST公司的STi5518芯片方案,該產(chǎn)品定位為中檔機(jī)頂盒，但價(jià)格較低，性價(jià)比較高，所以很受機(jī)頂盒生產(chǎn)廠的歡迎，成為2005年以

7、前主流機(jī)頂盒優(yōu)選主芯片。該芯片的基本特征是： 傳輸流解復(fù)用器支持并/串行輸入，內(nèi)置DES和DVB解擾器，支持多達(dá)32個(gè)PID；其視頻解碼器支持MPEG-2 MP@ML解碼，可編程的任意比例伸縮，具有高性能屏顯功能，多標(biāo)準(zhǔn)的編碼器支持PAL、NTSC、SECAM多種制式，支持RGB、CVBS和亮色分離的Y/C及Y、B-Y、R-Y輸出；MPEG-2音頻解碼器支持5.1通道的杜比解碼， IEC60958-IEC61937數(shù)字輸出，DTS數(shù)字

8、輸出和MP3解碼。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,5.1.4 ST公司的QAMi5516芯片方案,該芯片是專門針對(duì)中低端有線數(shù)字電視機(jī)頂盒而設(shè)計(jì)，性價(jià)比很高，除具備有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的全部基本功能外，還具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力，為實(shí)現(xiàn)增值服務(wù)建立了很好的硬件環(huán)境，能夠滿足用戶多方面的需求。是 2005年后主流機(jī)頂盒優(yōu)選主芯片。該芯片的突出特點(diǎn)是：芯片中已集成了QAM解調(diào)器，這種將信道解碼與MPEG解碼集成在一起的方案，簡(jiǎn)化了機(jī)頂盒生產(chǎn)過(guò)

9、程中的電路設(shè)計(jì)，提高了產(chǎn)品的可靠性和性價(jià)比；而且由于其可以與普通的模擬高頻頭相配合，更降低了硬件的總成本，進(jìn)一步提高了性價(jià)比；QAMi5516的主頻為180MHz，比STi5518的80MHz提高了一倍多，這也使選用該芯片的新一代機(jī)頂盒在處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，將表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,5.1.5 其他芯片方案,以上介紹的僅僅是一些比較典型的芯片方案，隨著高清晰度數(shù)字電視節(jié)目的增多和交互式數(shù)字電視市場(chǎng)的逐漸成熟，單一

10、的普及型機(jī)頂盒顯然不能滿足用戶的多樣化、個(gè)性化需求。一些中、高端的芯片方案及相應(yīng)的機(jī)頂盒也會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。這些方案的共同特點(diǎn)是：處理器性能得到更大的提高，功能更加強(qiáng)大，具有更多的外圍接口、更高的集成度和更加優(yōu)越的性能。 按照ST公司“搭一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)來(lái)支持所有產(chǎn)品”的設(shè)計(jì)理念，在眾多的ST系列芯片方案中，我們只要認(rèn)真研究了其中的一種方案，這對(duì)于我們理解其它的芯片方案都會(huì)有幫助，因?yàn)樵撓盗行酒罱ǖ氖且粋€(gè)“統(tǒng)一”的硬件平臺(tái)和軟件平

11、臺(tái)。低、中、高三種芯片方案的性能可能會(huì)有較大的差別，以這些方案為基礎(chǔ)可以開(kāi)發(fā)出低、中、高三種檔次的數(shù)字電視機(jī)頂盒。但是，這三檔機(jī)頂盒的基本結(jié)構(gòu)很類似，整體布局相差并不很大。 本書的討論重點(diǎn)是以STi5518和QAMi5516為主芯片的機(jī)頂盒方案，這不僅是考慮到眼前的需要，同時(shí)也是為下一步理解高清及交互式機(jī)頂盒打下基礎(chǔ)，甚至?xí)?duì)將來(lái)學(xué)習(xí)高清晰度數(shù)字電視機(jī)有所幫助。,,5.2.1數(shù)字高頻頭的主要技術(shù)要求5.2.2數(shù)字高頻頭的分類5.2

12、.3兩類數(shù)字高頻頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較5.2.4調(diào)諧、解調(diào)一體化高頻頭的基本工作原理,,5.2數(shù)字高頻頭的分類及基本工作原理,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,5.2.1數(shù)字高頻頭的主要技術(shù)要求,1、U/V全波段接收，頻率范圍：65MHz～862MHz；2、輸入電平范圍：47～80dBμV ( 64QAM信號(hào) )；50～50dBμV（256QAM信號(hào)）；3、頻率捕捉范圍±150 KHz； 4、輸入反射損耗≥8 dB；5、具有射

13、頻輸出環(huán)通功能；6、傳送流誤碼率(糾錯(cuò)前)1×10-47、載噪比門限：≤26dB ( 64QAM )；≤33dB（256QAM）；8、支持符號(hào)率范圍3.6～6.952 MBaud；9、節(jié)目時(shí)基(PCR)抖動(dòng)適應(yīng)能力±500ns；10、節(jié)目切換時(shí)間≤2s；11、輸出MPEG-2規(guī)格的TS流；12、本振泄露≤43 dBμV；13、抗單頻干擾能力：≤27dB ( 64QAM )；≤40dB（256QAM）；

14、14、抗脈沖干擾能力(寬度)≤25μs（10Hz重復(fù)頻率）；；15、抗50Hz調(diào)幅干擾能力≥ 3% 。,5.2.2數(shù)字高頻頭的分類,按照數(shù)字信號(hào)的傳輸方式可以分為三類，這三類高頻頭中的解調(diào)器存在較大差異。 1.衛(wèi)星數(shù)字高頻頭2.有線數(shù)字高頻頭3.地面數(shù)字高頻頭有線數(shù)字高頻頭又可分為兩類：1.不帶QAM解調(diào)器的單調(diào)諧數(shù)字高頻頭2. 帶QAM解調(diào)器的調(diào)諧、解調(diào)一體化高頻頭,,兩類有線數(shù)字高頻頭的外觀及引出腳比較,原理與維修,

15、數(shù)字電視和機(jī)頂盒,(a) 調(diào)諧、解調(diào)一體化數(shù)字高頻頭,(b )單調(diào)諧數(shù)字高頻頭,這些帶QAM解調(diào)器的調(diào)諧、解調(diào)一體化數(shù)字高頻頭，在以STi5518 及同類主芯片的機(jī)頂盒中得到廣泛應(yīng)用，它共計(jì)需要20～29個(gè)引出腳。,這些不帶QAM解調(diào)器的單調(diào)諧數(shù)字高頻頭，在以QAMi5516及同類主芯片的機(jī)頂盒中得到廣泛應(yīng)用，它的引出腳就要少得多。,,兩類有線數(shù)字高頻頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,(a) 調(diào)諧、解調(diào)一體化數(shù)字高頻頭,(

16、b )單調(diào)諧數(shù)字高頻頭,這些一體化高頻頭的內(nèi)部必須配置QAM解調(diào)器，完成QAM解調(diào)和信道解碼功能，它們的輸出是符合規(guī)定的TS傳輸流。 而QAM解調(diào)器中最關(guān)鍵的器件是位于其右邊的信道解碼芯片，通常是選用ST公司的信道解碼專用芯片STV0297，可支持16QAM、32QAM、64 QAM、128 QAM和256 QAM多種解調(diào)方式。,這些不帶QAM解調(diào)器的單調(diào)諧數(shù)字高頻頭中，沒(méi)有信道解碼芯片只能完成調(diào)諧及頻率轉(zhuǎn)換功能，它們的輸出是未經(jīng)解調(diào)的

17、中頻信號(hào)IF。,調(diào)諧及頻率轉(zhuǎn)換,,,5.2.3 單調(diào)諧數(shù)字高頻頭的基本工作原理,此類高頻頭采用的是頻率合成器調(diào)諧系統(tǒng)，電路結(jié)構(gòu)及基本工作原理與模擬電視機(jī)中的高頻頭非常類似。需要特別注意的是：在數(shù)字電視機(jī)頂盒中的一次中頻IF指的是中心頻率36MHz，其IF頻率帶寬指的是從32MHz～40MHz，在此8MHz的帶寬中常?；煊?～8套數(shù)字節(jié)目的音、視頻碼流和相關(guān)數(shù)據(jù)流。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,5.2.4調(diào)諧、解調(diào)一體化高頻頭的基

18、本工作原理,此類高頻頭中增加了QAM解調(diào)和信道解碼這兩部分，這兩部分的信號(hào)處理功能都是在單片IC STV0297中，圖中的第一中頻（IF1=36MHz）最后是送入IC STV0297進(jìn)行后續(xù)的信號(hào)處理。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,單片IC STV297的內(nèi)部功能方框圖,中頻差分信號(hào)進(jìn)入STV0297后首先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換(ADC模塊)，然后經(jīng)正交解調(diào)輸出I、Q基帶信號(hào)，……它可以將最終的數(shù)據(jù)按照MPEG特定的“通用接口”格式，形成

19、原始基帶MPEG-2信號(hào)輸出TS流，可以按照8位并行的格式輸出，也可以按照串行格式輸出，以滿足不同的應(yīng)用需求。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,5.3.1解復(fù)用器5.3.2視頻解碼5.3.3音頻解碼,,5.3解復(fù)用和視音頻解碼電路分析,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,5.3.1解復(fù)用器,機(jī)頂盒中的解復(fù)用模塊，主要是用于對(duì)TS傳輸流中各復(fù)用內(nèi)容，如音視頻流、MPEG-2數(shù)據(jù)、圖文流、字幕流等解析復(fù)原的一個(gè)功能模塊，其功能結(jié)構(gòu)如下面示

20、意圖所示。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,TS傳輸流在解復(fù)用模塊中的分解過(guò)程示意圖,TS傳輸流首先進(jìn)入同步字節(jié)提取模塊，由該模塊提取傳輸流中的同步字節(jié)，找到傳輸流TS包的起始位置。再由包解析器從TS包頭中提取包識(shí)別符PID，PID通過(guò)與PID過(guò)濾器中事先設(shè)置的PID過(guò)濾值比較而得到。若輸入包的PID與預(yù)定PID匹配，則該包數(shù)據(jù)被提取，并送到解擾器接口，由解擾器恢復(fù)TS數(shù)據(jù)包中的原始數(shù)據(jù)?！?原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,5.3

21、.2視頻解碼,數(shù)字機(jī)頂盒中的視頻解碼是指從輸入基本分組數(shù)據(jù)流一直到恢復(fù)成模擬視頻信號(hào)的全部視頻信號(hào)處理過(guò)程，包括拆分?jǐn)?shù)據(jù)包、視頻解壓縮、與有關(guān)業(yè)務(wù)同步、數(shù)/模轉(zhuǎn)換及輸出模擬視頻信號(hào)等處理環(huán)節(jié)。其主要過(guò)程如下圖所示。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,視頻解碼按照視頻編碼的逆過(guò)程進(jìn)行……。要保證視頻解碼的正確進(jìn)行，必須要保持視頻解碼與參考系統(tǒng)時(shí)鐘同步。當(dāng)視頻流來(lái)源于解復(fù)用模塊時(shí)，由于MPEG-2音視頻流均分開(kāi)為兩個(gè)獨(dú)立的基本節(jié)目流，且視頻

22、流中不同幀的順序也需要重新排列，所以視頻解碼模塊必須從包中提取PTS信息，使視頻流的播放與參考系統(tǒng)時(shí)鐘（STC）同步，而STC又與從TS流中提取的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)信息保持一致。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)PCR的控制，以保證音視頻播放的同步。,數(shù)字電視圖像顯示過(guò)程中的“定幀”現(xiàn)象,在切換頻道或發(fā)生錯(cuò)誤執(zhí)行恢復(fù)時(shí)，有可能需要重新確定同步的起始點(diǎn)，此時(shí)視頻解碼器從視頻打包基本流PESv中提取圖像顯示時(shí)間標(biāo)簽PTS，與系統(tǒng)時(shí)鐘STC進(jìn)行比較，決定是否需

23、要重新同步。當(dāng)圖像顯示時(shí)間標(biāo)簽PTS與STC的比較結(jié)果不超過(guò)允許范圍時(shí)，解碼器按正常操作輸出圖像；若超過(guò)允許范圍，則解碼器的圖像輸出根據(jù)誤差的極性，或者重復(fù)當(dāng)前圖像，或者丟棄下一個(gè)B幀圖像。當(dāng)下一個(gè)圖像不是B幀圖像時(shí)，丟棄P幀圖像，而在沒(méi)有P幀圖像可丟棄的情況下，丟棄I幀圖像。所以數(shù)字電視系統(tǒng)中出現(xiàn)同步問(wèn)題時(shí)，不會(huì)象模擬電視機(jī)中出現(xiàn)行、場(chǎng)不同步的故障現(xiàn)象，它在熒光屏上的反映是圖像的瞬間停頓，即“定幀”。,,,5.3.1解復(fù)用器,機(jī)頂盒中

24、的解復(fù)用模塊，主要是用于對(duì)TS傳輸流中各復(fù)用內(nèi)容，如音視頻流、MPEG-2數(shù)據(jù)、圖文流、字幕流等解析復(fù)原的一個(gè)功能模塊，其功能結(jié)構(gòu)如下面示意圖所示。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,5.3.3音頻解碼,數(shù)字機(jī)頂盒中的音頻解碼是指從輸入基本分組數(shù)據(jù)流一直到恢復(fù)成模擬及數(shù)字音頻輸出的全部音頻信號(hào)處理過(guò)程。其主要過(guò)程如下圖所示。,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,音頻解碼器工作時(shí)，必須保持音頻解碼與系統(tǒng)參考時(shí)鐘同步。當(dāng)音頻流來(lái)源于解復(fù)用模塊時(shí)

25、，音頻解碼器從包中提取顯示時(shí)間標(biāo)記PTS信息，使音頻流的播放與參考系統(tǒng)時(shí)鐘（STC）同步，而STC又與從TS流中提取的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)PCR信息保持一致。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)顯示時(shí)間標(biāo)記PTS的跟蹤，從而保證了音頻播放與視頻圖像顯示的嚴(yán)格同步。,,5.4.1芯片STi5518的基本性能5.4.2芯片內(nèi)的CPU ST20-C2+及周邊電路5.4.3 TS流解復(fù)用及解擾5.4.4芯片內(nèi)的MPEG解碼子系統(tǒng)5.4.5芯片內(nèi)的PAL／NTSC／SEC

26、AM編碼器,,5.4解復(fù)用和解碼芯片STi5518簡(jiǎn)介,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,,5.4.1芯片STi5518的基本性能,STi5518采用SMD貼片封裝形式，共有引出腳208個(gè)（實(shí)物見(jiàn)右圖），表5-3對(duì)這208個(gè)引出腳的功能及去向作了簡(jiǎn)要說(shuō)明。一體化高頻頭輸出的TS傳輸流有效數(shù)據(jù)以8位并行的方式從6～13腳進(jìn)入STi5518；時(shí)鐘信號(hào)(CLK)、有效數(shù)據(jù)指示信號(hào)(DVALID)及傳送包的同步字節(jié)信號(hào)PSYNC等也分別由17

27、、18和19腳送到STi5518中，指示傳送包的起始位置和有效數(shù)據(jù)的位置，使STi5518正確解讀數(shù)據(jù)。,,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,在STi5518內(nèi)首先進(jìn)行傳輸流的解復(fù)用，取出選定的節(jié)目，然后進(jìn)行解密、數(shù)據(jù)碼流的解壓縮、及數(shù)/模轉(zhuǎn)換等，最后按照節(jié)目本身的制式（如PAL）進(jìn)行彩色編碼，由34腳輸出模擬視頻信號(hào)；由32-33腳輸出模擬分量Y/C。與此同時(shí)，解復(fù)用后取得的音頻數(shù)據(jù)也要在STi5518內(nèi)完成相關(guān)的解碼處理程序，其音頻數(shù)

28、據(jù)流以串行形式從52輸出，系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)及音頻數(shù)據(jù)的位時(shí)鐘、左右聲道時(shí)鐘也分別由55腳51腳和56腳輸出。,5.4.2芯片內(nèi)的CPU ST20-C2+及周邊電路,STi5518內(nèi)部框圖如下圖所示，主要功能及模塊如下：1.中央處理器(CPU)采用的是ST20-C2+，是1個(gè)32bit可變長(zhǎng)度精簡(jiǎn)指令(VL-RISC) 的微處理器內(nèi)核，時(shí)鐘信號(hào)頻率為81MHz。 2.存儲(chǔ)器子系統(tǒng)包括芯片內(nèi)置的在片存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器接口。 3. 4個(gè)異

29、步串行控制器(ASC)和兩個(gè)同步串行控制器(SSC)。 4.鏈路接口接收來(lái)自DVB或DSS的傳輸流輸入，從傳輸碼流中提取用于解碼和播放的基本碼流包(PES)，并存入由解碼器控制單元使用的緩沖器中。 5. STi5518內(nèi)的中斷系統(tǒng)由在片中斷級(jí)控制器和在片中斷控制兩大部分組成。,,STi5518的內(nèi)部功能框圖,5.4.3 TS流解復(fù)用及解擾,1.前端和鏈路接口 前端接口使用同步串行規(guī)程，在外部高頻頭和存儲(chǔ)器之間接收和傳送信號(hào)；

30、在存儲(chǔ)器緩沖器和前端接口模塊之間，用DMA方式傳送采樣數(shù)據(jù)；先進(jìn)先出存儲(chǔ)器(FIFO)用來(lái)確定存儲(chǔ)器的存取等待時(shí)間；該接口允許為改進(jìn)存儲(chǔ)器帶寬效率使用突發(fā)脈沖，支持V22bis標(biāo)準(zhǔn)。鏈路接口從傳輸碼流中提取用于解碼和播放的打包基本流(PES)，并存入由解碼器控制單元使用的緩沖器中，鏈路連接前端接口到MPEG 解碼器和CPU-ST20。2.TS流解復(fù)用及解擾 STi5518利用置于芯片內(nèi)部的硬件模塊來(lái)完成TS流解復(fù)用的功能。

31、 芯片內(nèi)置的DVB和DES解擾器支持DVB、TP和PES級(jí)解擾，可設(shè)置8個(gè)不同的鍵來(lái)解擾32個(gè)碼流。 TS流進(jìn)行分析和解擾后，數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)移到外部存儲(chǔ)器的緩沖器中，再?gòu)木彌_器中用DMA方式進(jìn)人MPEG解碼器；數(shù)據(jù)也可直接加到MPEG音頻和視頻解碼器。,5.4.4芯片內(nèi)的MPEG解碼子系統(tǒng),1.視頻解碼 該芯片內(nèi)的解碼器支持MPEG-1和MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)視頻壓縮處理，視頻率可以達(dá)到720像素×480像素

32、5;50Hz或720像素×576像素×60Hz。圖像顯示格式轉(zhuǎn)換由垂直和水平濾波器實(shí)現(xiàn)，用戶定義的位圖可通過(guò)使用在屏顯示功能疊加在顯示圖像上。2.子圖像解碼器 包含子圖像單元的子圖像位緩沖器集成在外部SDRAM存儲(chǔ)器中，且尺寸大小是可編程的，其位置和尺寸可用2K字節(jié)的倍數(shù)設(shè)置。子圖像位緩沖器在上電復(fù)位時(shí)設(shè)置，在工作期間，其尺寸和位置是連續(xù)的。3.顯示平面 顯示單元是MPEG視頻解碼器的一部分，以圖

33、解順序疊加了四個(gè)顯示平面。 4.音頻解碼器 音頻解碼器用來(lái)解碼音頻PES碼流，輸出6個(gè)聲道的PCM音頻數(shù)據(jù)，還能輸出外部數(shù)模轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)鐘信號(hào)。 。,5.4.5芯片內(nèi)的PAL／NTSC／SECAM編碼器,芯片內(nèi)集成的DENC（數(shù)字視頻編碼器）將標(biāo)準(zhǔn)的4∶2∶2數(shù)字視頻流轉(zhuǎn)換成以下信號(hào)，然后用6個(gè)輸出腳輸出6種不同的視頻信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)的模擬基帶PAL／NTSC /SECAM信號(hào)；復(fù)合視頻信號(hào)；RGB和模擬分量YCbCr。,

34、,5.5.1芯片QAMi5516的基本性能及特點(diǎn)5.5.2 QAM解調(diào)、信道解碼及解復(fù)用5.5.3 芯片內(nèi)的MPEG解碼子系統(tǒng)及數(shù)字編碼器,,5.5有線數(shù)字電視專用芯片QAMi5516簡(jiǎn)介,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,,,,5.5.1芯片QAMi5516的基本性能及特點(diǎn),QAMi5516采用PBGA封裝形式，共有引出腳416個(gè)。由于它支持兩層PCB布板設(shè)計(jì)，在右面的實(shí)物圖中，正面看不到它的引出腳，但在其背面的焊盤圖中可以看到它的引

35、腳分成了幾組而且每組又分成幾排。表5-4對(duì)其中一些重要引腳的功能作了簡(jiǎn)要說(shuō)明。,,原理與維修,數(shù)字電視和機(jī)頂盒,該芯片的最大特點(diǎn)是內(nèi)部集成了可支持16、32、64、128和256等不同調(diào)制方式的QAM解調(diào)器，從而將有線數(shù)字電視接收所需要的QAM解調(diào)、信道解碼、解復(fù)用、MPEG視音頻解碼和PAL/NTSC多制式編碼等所有重要功能都集成在一塊芯片之中，還具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力，增強(qiáng)了音視頻質(zhì)量的后處理功能。 而且功耗低，支持時(shí)鐘可編程，非常適合

36、于有線數(shù)字電視機(jī)頂盒的生產(chǎn)，成為2005年后非常受歡迎的有線數(shù)字電視機(jī)頂盒專用芯片。,QAMi5516芯片內(nèi)的一些重要功能模塊,QAMi5516內(nèi)部框圖如下圖所示，部分功能及模塊如下：1.芯片內(nèi)的中央處理器(CPU) QAMi5516中的CPU內(nèi)核采用的是ST20-C201，該內(nèi)核由32bit增強(qiáng)型ST20-C2＋構(gòu)成，主頻高達(dá)180MHz，比STi5518的81MHz高了一倍多。主頻升高有利于提高對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度，尤其是當(dāng)

37、機(jī)頂盒的功能越來(lái)越復(fù)雜，在應(yīng)用復(fù)雜的EPG和較大的瀏覽器等程序時(shí)需要大量軟件計(jì)算能力，提高數(shù)據(jù)的處理速度對(duì)提高機(jī)頂盒性能是大有好處的。 2. 存儲(chǔ)器及其接口 QAMi5516的外存可通過(guò)外部存儲(chǔ)器接口（EMI）來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展，其工作頻率最高達(dá)100MHz，并支持1GB的地址空間。整個(gè)存儲(chǔ)地址空間分為四個(gè)區(qū)域：區(qū)域0區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3。 QAMi5516內(nèi)的接口很豐富，其中有I2C 接口、串口、并口、智能卡接口、Mode

38、m接口、紅外收發(fā)接口和IEEE1284接口等。3. STBus互連總線 QAMi5516采用基于OMEGA2（奧米加）技術(shù)的高速先進(jìn)的STBus來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。能夠?yàn)楦鱾€(gè)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(wèn)延遲，其多路路由器允許多模塊之間進(jìn)行同步讀和寫，使得有效帶寬得到最大的使用率。,,QAMi5516內(nèi)部功能框圖,5.5.2 QAM解調(diào)、信道解碼及解復(fù)用,1. QAM解調(diào)和信道解碼 QAMi5516中的QA

39、M解調(diào)和信道解碼包括這樣一些小的功能模塊：A/D轉(zhuǎn)換器、初始化解調(diào)器、Nyquist濾波器、數(shù)字自動(dòng)增益控制器、載波恢復(fù)和自適應(yīng)均衡器、信號(hào)質(zhì)量評(píng)估器、比特誤碼率(BER)測(cè)試、Treillis解碼器、去隨機(jī)化、RS解碼器、FEC解碼器等。2.解擾器 在接收端，對(duì)于DVB-C的加密節(jié)目，CPU讀取智能卡中的用戶授權(quán)信息，與從TS流中提取的ECM的節(jié)目授權(quán)信息進(jìn)行比較，對(duì)于符合條件的ECM信息即可解出其中的控制字，然后用此控制