解析USB數字電視接收棒解決方案
USB ,是英文Universal Serial BUS(通用串行總線)的縮寫,而其中文簡稱為"通串線,是一個外部總線標準,用于規(guī)范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合提出的。
1 系統(tǒng)總體設計方案
1.1 系統(tǒng)框架
USB數字電視接收棒系統(tǒng)主要有以下4個模塊構成,如圖1為系統(tǒng)的原理圖。
(1)高頻頭:負責將天線接收到的高頻信號轉換為基帶信號,并將信號傳輸至信道解調器。
(2)信道解調器:完成自動增益控制、PN幀頭捕獲、信道估計與均衡、自動偵測與鎖頻、FFT變換等,將基帶信號轉換成TS碼流輸出,并將TS碼流輸至USB傳輸控制芯片。
(3)USB傳輸控制模塊:該模塊作為主控模塊,加載相應的驅動程序后,通過I2C總線完成對高頻頭和信道解調器的初始化和后續(xù)控制,并將TS碼流傳輸至PC機端。
(4)PC機端應用軟件:實現對TS碼流的接收,并通過播放器實時播放節(jié)目。
1.2 硬件資源
硬件方面,由于USB數字電視接收棒是一種體積小,功耗低,移動性好的便攜式設備,且針對的是國標DMB-TH,所以選擇的芯片也必須在這些方面特別考慮。經過研究,高頻頭選擇Analog Device公司的AD-MTV102,信道解調芯片選擇凌汛公司的LGS-8GL5芯片,它們都支持DMB-TH標準,USB傳輸控制芯片選擇 Cypress公司的CY7C68013芯片,由這三塊芯片搭建的硬件系統(tǒng)只需要USB接口的5 V電壓就可以滿足其功耗要求,且體積小巧,便于攜帶,完全滿足系統(tǒng)的設計要求。
1.3 軟件資源
軟件方面,PC機端應用程序的核心部分是實時播放器,需要播放的是TS碼流,這是MPEG-2標準定義的一種碼流。本方案采用基于DirectShow技術搭建的媒體播放器。DirectShow是DirectX家族中的成員,它為在Windows平臺上處理各種格式的多媒體文件的回放、音視頻采集等高性能要求的多媒體應用提供了完整的解決方案,重要的是它很好地支持了MPEG-2標準,它使應用程序開發(fā)人員從復雜的數據傳輸、硬件差異、同步性等工作解脫出來,總體應用框架和底層工作由DirectShow來完成,大大加快了開發(fā)進度。
硬件驅動程序是系統(tǒng)設計中很關鍵的一個部分,它直接關系到各硬件芯片是否能正常穩(wěn)定的工作。硬件的驅動是由主控芯片來完成,在本方案中將uSB傳輸控制芯片CY7C68013作為主控芯片,它內置增強型的8051內核,通過I2C總線來控制前端的高頻頭和信道解調芯片,完成對前端的驅動。
硬件驅動程序設計主要是根據硬件電路的設計特點來編寫CY7C68013的固件程序。固件程序可以處理來自系統(tǒng)的USB標準請求,完成各種數據的交換工作和事物處理。CypreSS公司提供了固件程序框架,用戶可在此框架上增加自己的功能代碼以完成相應功能。
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