第1页共8页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共8页USB数字电视接收棒的设计与实现近年来,电视数字化的发展十分迅速,我国于2007年8月正式实施自主开发的国家地面数字电视广播DMB-TH标准,基于DMB-TH标准的便携产品成为数字电视技术及产业发展的热点,市场潜力巨大。USB2.0标准于2004年4月推出,增加了高速模式,将USB接口的速度提高到了480Mb/s,是原来全速模式速度的40倍,拓展了USB接口的应用范围,使得通过USB接口传输高速率的标清乃至高清数字电视变为可能。本文所研究与设计的USB数字电视接收棒正是基于USB2.0以及DMB-TH标准的便携式设备,它可实现在笔记本电脑,台式机等带USB接口的设备上对数字电视的接收,并通过相应的上层播放软件实时的播放数字电视节目。系统总体设计方案1系统框架USB数字电视接收棒系统主要有以下4个模块构成,如图1为系统的原理图。(1)高频头:负责将天线接收到的高频信号转换为基带信号,并将信号传输至信道解调器。(2)信道解调器:完成自动增益控制、PN帧头捕获、信道估计与均衡、自动侦测与锁频、FFT变换等,将基带信号转换成TS码流输出,并将TS码流输至USB传输控制芯片。第2页共8页第1页共8页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共8页(3)USB传输控制模块:该模块作为主控模块,加载相应的驱动程序后,通过I2C总线完成对高频头和信道解调器的初始化和后续控制,并将TS码流传输至PC机端。(4)PC机端应用软件:实现对TS码流的接收,并通过播放器实时播放节目。2硬件资源硬件方面,由于USB数字电视接收棒是一种体积小,功耗低,移动性好的便携式设备,且针对的是国标DMB-TH,所以选择的芯片也必须在这些方面特别考虑。经过研究,高频头选择AnalogDevice公司的AD-MTV102,信道解调芯片选择凌汛公司的LGS-8GL5芯片,它们都支持DMB-TH标准,USB传输控制芯片选择Cypress公司的CY7C68013芯片,由这三块芯片搭建的硬件系统只需要USB接口的5V电压就可以满足其功耗要求,且体积小巧(普通U盘大小),便于携带,完全满足系统的设计要求。3软件资源软件方面,PC机端应用程序的核心部分是实时播放器,需要播放的是TS码流,这是MPEG-2标准定义的一种码流。本方案采用基于DirectShow技术搭建的媒体播放器。DirectShow是DirectX家族中的成员,它为在Windows平台上处理各种格式的多媒体文件的回放、音视频采集等高性能要求的多媒体应用提供了完整的解决方案,重要的是它很好地支持了MPEG-2标准,它使应用程序开发人员从复杂的数据传输、硬件差异、同步性等工作解脱出来,总体应用框架和底层工作由DirectShow来完成,大大加快了开发进度。硬件驱动程序的设计硬件驱动程序是系统设计中很关键的一个部分,它直接关系到各硬件芯片是否能正常稳定的工作。硬件的驱动是由主控芯片来完成,在本方案中将uSB传输控制芯片CY7C68013作为主控芯片,它内置增强型的8051内核,通过I2C总线来控制前端的高频头和信道解调芯片,完成对前端的驱动。硬件驱动程序设计主要是根据硬件电路的设计特点来编写CY7C68013的固件程第3页共8页第2页共8页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第3页共8页序。固件程序可以处理来自系统的USB标准请求,完成各种数据的交换工作和事物处理。CypreSS公司提供了固件程序框架,用户可在此框架上增加自己的功能代码以完成相应功能。整个硬件驱动流程图如图2所示。(1)设定USB芯片的工作方式为SlaveFIFO,Au-toIn模式,利用端点2(设为1024×4b大小)进行传输。在这种模式下USB芯片内的数据传输不需要8051内核的干预,利用CY7C68013特有的量子FIFO自动完成数据的传输,这样可以保证数据的传输速率不受到8051内核的频率限制而达到一个较高的速度,满足USB2.0高速传输的要求。(2)打开I2C总线,初始化高频头,延迟1s后设定高频头的扫描频率,这里延迟1s是为了保证高频头在初始化后能正常稳定的工作,是芯片在技术上的要求。(3)初始化信道解调器,并将其设定为自动模式,使其自动检测信号参数并将信息反馈给高频头,协调两块芯片之间的某些参数(如增益等),使两者配合...