1、第五章 普及型有线数字电视机顶盒的电路分析 5.1数字电视机顶盒的通用电路模式及代表性芯片5.2数字高频头的分类及基本工作原理5.3 解复用和视音频解码电路分析5.4 解复用和解码芯片 STi5518简介 5.5有线数字电视专用芯片 QAMi5516简介5.6以 STi5518和 QAMi5516为中心的主板电路5.7数字电视智能卡及读卡电路5.8数字电视机顶盒的操作显示及相关电路5.9数字电视机顶盒开关电源的电路分析 本章主要内容5.1.1有线数字电视机顶盒的通用电路模式5.1.2富士通（ Fujitsu）公司的 MB87L2250芯片方案5.1.3 LSI Logic公司的 SC2000/
2、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有线数字电视机顶盒的通用电路模式及代表性芯片5.1.1有线数字电视机顶盒的通用电路模式 从电路的基本结构来看，通常是采用单芯片解决方案。即由专门的芯片制造厂商将信源解码必须的主要电路和一个嵌入式 CPU都集成在一块单芯片上，数字机顶盒的生产厂一般是购买这块专用芯片及来自芯片制造厂商的完整解决方案，在此基础上进行二次开发并配置相应的外围元件，即可组成一台完整的数字电视机顶盒。 通用电路模式是主芯片高频头外配存储器（ Flash、 SDRAM、 DRAM等） 不同的机顶盒生产厂如果采用了
3、同一芯片制造厂商的同一种芯片，他们的电路结构就会是大同小异。 我们在研究数字电视机顶盒的电路结构时，首先需要关心的是该机顶盒的主芯片，包括主芯片的制造厂商和该主芯片的产品定位。 I2C总线IR 红外遥控接收主芯片： MB87L2250传输流解复用器嵌入式C P UMPFG-2解码器接口电路PAL/NTSC编码器音频 D/A转换器智能卡接口E2PROM SDRAM调谐器QAM解调器RS232接口FLASH 27MHzvcxcI2C总线TS 视频信号音频信号5.1.2富士通（ Fujitsu）公司的 MB87L2250芯片方案 该芯片的产品定位为适用于低端数字电视机顶盒。其基本特征是： 32位高集
4、成度 RISC CPU； 1KB高速缓冲存储器；只需要大于 2Mbit的 SDRAM；支持 32路 PID；支持红外遥控接收， 8位屏幕显示；机顶盒格式转换；配有 I2C兼容接口，两个智能卡接口； 16位通用可编程输入 /输出；自动时钟恢复等。 IR 红外发送 /接收主芯片： SC2000/2005传输流解复用器嵌入式C P UMPFG-2解码器接口电路PAL/NTSC编码器音频 D/A转换器智能卡接口视频滤波网络音频放大电路E2PROM调谐器QAM解调器RS232接口FLASH 27MHzvcxcSDRAM-BSDRAM-A以太网接口IEEE1284接口I2C总线TS 视频信号音频信号5.1
5、.3 LSI Logic公司的 SC2000/2005芯片方案 该芯片的产品定位为适用于性能比较完善的中、高档机顶盒产品，其基本特征是： 除具有解复用器以及 MPEG-2视音频解码电路外，还集成了音频 D/A转换器、视频D/A转换器、多标准的编码器，支持 PAL、 NTSC、 SECAM多种制式。该芯片中集成了一个嵌人式 32位高性能微处理器 CPU(108MHz)和 32位 RISC系统， 3个 RS-232接口， 1个 IEEE1394链路接口， 1个 IEEE1284并行接口， 1个 10Base-T以太网接口和若干个通用 I/O接口。以及 DRAM控制器、 Smart卡接口和 12C总
6、线接口等。 IR 红外发送 /接收主芯片： STi5518传输流解复用器嵌入式C P UMPFG-2解码器接口电路PAL/NTSC编码器音频 D/A转换器智能卡接口视频滤波网络音频放大电路E2PROM调谐器QAM解调器RS232接口FLASH 27MHzvcxcSDRAMI2C总线TS 视频信号音频信号IEEE1349接口5.1.4 ST公司的 STi5518芯片方案 该产品定位为中档机顶盒，但价格较低，性价比较高，所以很受机顶盒生产厂的欢迎，成为 2005年以前主流机顶盒优选主芯片。该芯片的基本特征是： 传输流解复用器支持并 /串行输入，内置 DES和 DVB解扰器，支持多达 32个 PID
7、；其视频解码器支持 MPEG-2 MPML解码，可编程的任意比例伸缩，具有高性能屏显功能，多标准的编码器支持 PAL、 NTSC、 SECAM多种制式，支持 RGB、 CVBS和亮色分离的 Y/C及 Y、 B-Y、 R-Y输出； MPEG-2音频解码器支持 5.1通道的杜比解码， IEC60958-IEC61937数字输出， DTS数字输出和 MP3解码。IR 红外发送 /接收主芯片： QAMi5516传输流解复用器嵌入式C P UMPFG-2解码器接口电路PAL/NTSC编码器音频 D/A转换器智能卡接口视频滤波网络音频放大电路E2PROM调谐器QAM解调器RS232接口FLASH 27MH
8、zvcxcSDRAM-BSDRAM-A以太网接口IEEE1284接口视频信号音频信号IF5.1.4 ST公司的 QAMi5516芯片方案 该芯片是专门针对中低端有线数字电视机顶盒而设计，性价比很高，除具备有线数字电视机顶盒的全部基本功能外，还具有很强的扩展能力，为实现增值服务建立了很好的硬件环境，能够满足用户多方面的需求。是 2005年后主流机顶盒优选主芯片。 该芯片的突出特点是：芯片中已集成了 QAM解调器，这种将信道解码与 MPEG解码集成在一起的方案，简化了机顶盒生产过程中的电路设计，提高了产品的可靠性和性价比；而且由于其可以与普通的模拟高频头相配合，更降低了硬件的总成本，进一步提高了性
9、价比； QAMi5516的主频为 180MHz，比 STi5518的 80MHz提高了一倍多，这也使选用该芯片的新一代机顶盒在处理数据业务时，将表现出极大的优越性。5.1.5 其他芯片方案 以上介绍的仅仅是一些比较典型的芯片方案，随着高清晰度数字电视节目的增多和交互式数字电视市场的逐渐成熟，单一的普及型机顶盒显然不能满足用户的多样化、个性化需求。一些中、高端的芯片方案及相应的机顶盒也会得到更加广泛的应用。 这些方案的共同特点是：处理器性能得到更大的提高，功能更加强大，具有更多的外围接口、更高的集成度和更加优越的性能。 按照 ST公司 “搭一个统一平台来支持所有产品 ”的设计理念，在众多的 ST
10、系列芯片方案中，我们只要认真研究了其中的一种方案，这对于我们理解其它的芯片方案都会有帮助，因为该系列芯片搭建的是一个 “统一 ”的硬件平台和软件平台。低、中、高三种芯片方案的性能可能会有较大的差别，以这些方案为基础可以开发出低、中、高三种档次的数字电视机顶盒。但是，这三档机顶盒的基本结构很类似，整体布局相差并不很大。 本书的讨论重点是以 STi5518和 QAMi5516为主芯片的机顶盒方案，这不仅是考虑到眼前的需要，同时也是为下一步理解高清及交互式机顶盒打下基础，甚至会对将来学习高清晰度数字电视机有所帮助。5.2.1数字高频头的主要技术要求5.2.2数字高频头的分类5.2.3两类数字高频头的内部结构比较5.2.4调谐、解调一体化高频头的基本工作原理5.2数字高频头的分类及基本工作原理
