机顶盒硬件介绍

技术文件技术文件名称：基顶盒硬件结构分析技术文件编号：版本：文件质量等级：共页(包括封面)拟制苟利平审核会签标准化批准深圳市中兴通讯股份有限公司版本号1第2页共199页目录1机顶盒硬件系统概述......................................................................................................................32L64108芯片接口............................................................................................................................42.1L64108构造简述................................................................................................................42.2L64108的接口信号描述....................................................................................................52.2.1L64108的时钟恢复信号部分...............................................................................52.2.2L64108的CPU时钟发生器部分..........................................................................62.2.3L64108与外部MEPG-2音频视频解码器的接口部分.......................................72.2.4L64108的JTAG测试端口部分............................................................................72.2.5L64108的自测试信号部分...................................................................................72.2.6串口信号部分.........................................................................................................72.2.7L64108外部系统总线接口部分...........................................................................92.2.8L64108并行接口及附加端口.............................................................................102.2.9I2C总线接口........................................................................................................112.2.10图文电视接口.......................................................................................................122.2.11L64108的智能卡接口部分.................................................................................122.2.12L64108通用目的（GPIO）信号部分................................................................133L64005的信号描述......................................................................................................................133.1L64005功能介绍..............................................................................................................133.2L64005信号具体描述......................................................................................................143.2.1用户接口部分.......................................................................................................143.2.2视频音频PES流通道..........................................................................................143.2.3L64005与视频编码器的接口部分......................................................................153.2.4L64005与音频转换器的接口.............................................................................153.2.5PLL接口...............................................................................................................153.2.6DRAM接口..........................................................................................................163.2.7SDRAM接口.......................................................................................................164视频编码器....................................................................................................................................175音频DAC转换器.........................................................................................................................18版本号1第3页共199页1机顶盒硬件系统概述机顶盒，它是一个户内装置，它是把本地音频、视频设备和宽带网络连接在一起的接口设备。其主要作用就是从网络获取MPEG分组信号，并进行转换使其可以在模拟电视机进行显示。故其主要功能包括：MPEG-2解码功能、为模拟电视提供模拟接口输出、MPEG-2PID选择功能及提供电子节目指南。由于电缆的宽带特性以及可能的双向传输特性，机顶盒还可以向其它一些应用发展，如视频点播，因特网浏览，电子邮件等，因而将具有很好的应用潜力。机顶盒的硬件构成有以下几个主要模块：调谐器及QAM解调部分：实现将射频信号转换成MPEG-2传送流。MPEG-2解码部分：实现对MPEG-2分组流进行解码，也即进行解压缩。对于传送流来说，还有多个MPEG-2节目流分接的实现。视频编码部分：用来将解码后数据流处理成普通模拟电视可以接收的数据格式。音频D/A转换部分：实现将解码后的音频数字流变成模拟量，给扬声器提供直接输入。LSILogic公司提供了实现机顶盒STB的一种系统方案。它提供套片形式。其主要芯片包括L64108（关键器件，完成MPEG-2传送流的分接处理，内嵌MIPSCPU，实现对其它器件的控制）、L64005（主要实现MPEG-2的解码）、ADV7175A（视频编码）和PCM1723（音频D/A转换），整个硬件构成如图1所示：图1机顶盒硬件构成原理图版本号1第4页共199页从图1中可以看出整个机顶盒数据处理过程及相应的硬件实现。来自电缆的射频信号首先进入调谐器，主要对信号进行调谐，同时这部分的功能受L64108控制，控制的实现通过I2C总线通信来实现的。进入QAM解调器的信号通过QAM解调和一系列的纠错处理后变成了MPEG-2传送流。同样它被L64108通过I2C总线来进行控制。传送流进入L64108将进行系统处理，包括对MPEG-2传送流的分接，MPEG-2流的解扰等。通过L64108的处理，根据数据的特性将而流入不同的器件。由于L64108是整个系统的主设备，它要控制许多芯片，同时是操作系统和用户软件运行的硬件平台，故内嵌MIPSCPU（CW4001），外接FLASH，用于存储系统启动和应用软件的数据。同时可外接DRAM，串口设备、并口设备和智能卡设备等。进入到L64005的仅是音频和视频PES流，系统流则进入挂在L64108的DRAM。视频和音频PES流在L64005里被解码，分别被处理成标准的CCIR601的视频输出数据和PCM-AUDIO音频数据。L64005的用户接口通过与L64108的外部系统总线相连，从而实现L64108对L64005的控制。视频编码器ADV7175A将送入的CCIR-601的4：2：2的8位数据转换成标准的模拟基带电视信号。它支持NTSC和PAL两种格式输出。ADV7175A同时提供图文电视接口，可直接与L64108的图文电视接口相连。L64108可通过I2C总线对ADV7175A进行控制。音频D/A转换器PCM1723将接收到的音频数字流转换成模拟流。系统中还应有红外线遥控接收装置，以便实现红外线遥控。2L64108芯片接口2.1L64108构造简述整个系统中的关键芯片是L64108。L64108是一个高度集成的机顶盒控制和通信芯片，它集成了许多电缆机顶盒或数字视频系统（DBS）所需要的逻辑功能。L64108主要包括下面几个组成部分：一个MIPSCPU（CW4001）一个完全符合MPEG-2传送流标准的分接器多种外围接口一个DRAM控制器一个外部系统总线控制器L64108能够同时处理32个分组标志符（PID），其中包括音频、视频和一般用途数据服务。它还集成了符合DVB标准的解扰模块。它能与通道（CHANNEL）解码器直接相连。同时也能与MPEG-2解码器直接相连。从而使得整个机顶盒设计变得更加简化。而L64108片内集成的解扰模块相应地提高了机顶盒的安全性。L64108通过PID处理单元来处理传送分组，使得系统的PES、PSI、SI和私用数据变得可用。它同时缓冲并传送音频和视频PES流到外部MPEG解码器。它能与L64105或L64005直接接口，它输出混合音频流和视频流到MPEG解码器。L64105或L64005解码器扩展性通