新一代數(shù)字有線電視機(jī)頂盒單芯片QAMi5516及其應(yīng)用
１ 概述
ＱＡＭｉ５５１６是ＳＴＭｉｃｒｏ（意法半導(dǎo)體）公司最新推出的一款專門針對中低端市場的高性價比數(shù)字有線電視（ＤＶＢ－Ｃ）機(jī)頂盒單芯片,同時也是ＳＴ推出的第一個將前端ＱＡＭ（正交幅度調(diào)制）數(shù)字有線信號解調(diào)器與后端ＭＰＥＧ視頻解碼集成在一起的芯片,因而能夠很好的使模擬電視用戶收看數(shù)字有線電視節(jié)目。
除了傳統(tǒng)的音頻、視頻解碼功能以外,ＱＡ-Ｍｉ５５１６還具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力、增強(qiáng)型圖形處理功能和提高音視頻質(zhì)量的后處理功能。同時,由于將ＱＡＭ解調(diào)器和ＭＰＥＧ解碼器集成在了一起,因而降低了硬件芯片組的成本,簡化了電路設(shè)計,提高了產(chǎn)品的可靠性和性價比,也有助于降低生產(chǎn)成本,這對有著近一億個有線電視家庭用戶的中國機(jī)頂盒市場來說無疑具有重要意義。
２ 功能特點(diǎn)
ＱＡＭｉ５５１６是一款高集成度、高性價比的解調(diào)解碼單芯片,它內(nèi)部集成了３２位ＳＴ２０ ＣＰＵ 、ＱＡＭ解調(diào)器、音頻／視頻ＭＰＥＧ－２ 譯碼器、顯示及圖像處理功能和各種系統(tǒng)外設(shè)接口等。除了具有數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的全部基本功能外,它還可以運(yùn)行中間件以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視營運(yùn)商的增值服務(wù),同時具有以太網(wǎng)接口、ＵＳＢ接口等豐富的外設(shè)接口,從而不僅為實(shí)現(xiàn)增值服務(wù)建立了很好的硬件環(huán)境,而且也能夠滿足用戶上網(wǎng)瀏覽、電子商務(wù)以及電子節(jié)目指南等方面的需求。圖1 ＱＡＭｉ５５１６的基本特點(diǎn)如下：
●符合ＩＴＵ－Ｔ Ｊ．８３ Ａｎｎｅｘｅｓ Ａ／Ｂ／Ｃ、ＤＶＢ－Ｃ標(biāo)準(zhǔn);
●支持ＴＳＭＦ;
●集成有ＱＡＭ解調(diào)器,可支持１６、３２、６４、１２８和２５６ＱＡＭ等不同調(diào)制方式的解調(diào);
●集成有ＭＰＥＧ－２ ＭＰ＠ＭＬ視頻譯碼器、ＰＡＬ／ＮＴＳＣ／ＳＥＣＡＭ視頻編碼器、匹配濾波器和自適應(yīng)均衡器;
●支持時鐘可編程;
●功耗低;
●支持兩層ＰＣＢ布板設(shè)計;
●采用ＰＢＧＡ封裝形式,４１６引腳。
３ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理
圖１是ＱＡＭｉ５５１６內(nèi)部功能框圖。現(xiàn)將ＱＡ-Ｍｉ５５１６中各主要模塊工作原理作以介紹。
３．１ 高性能的ＣＰＵ
ＱＡＭｉ５５１６中的ＳＴ２０－Ｃ２０１ ＣＰＵ內(nèi)核由ＳＴ２０Ｃ２＋ＣＰＵ、一個用于實(shí)時調(diào)試的診斷控制器單元（ＤＣＵ）、內(nèi)部存儲器（８ｋＢ ＳＲＡＭ、８ｋＢ指令緩存、８ｋＢ數(shù)據(jù)緩存）和一個１６級中斷控制器組成。其中,ＳＴ２０Ｃ２＋ＣＰＵ是高性能的３２位增強(qiáng)型ＲＩＳＣ ＣＰＵ,主頻高達(dá)１８０ＭＨｚ。ＤＣＵ用于引導(dǎo)ＣＰＵ,并通過符合ＩＥＥＥ１１９４．１標(biāo)準(zhǔn)的測試訪問端口Ｔｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ ＰｏｒｔＴＡＰ來實(shí)現(xiàn)對所有片上系統(tǒng)的監(jiān)控。ＤＣＵ內(nèi)部帶有在線仿真單元（ＩＣＥ）和邏輯狀態(tài)分析單元（ＬＳＡ）,可支持軟件的實(shí)時跟蹤調(diào)試。對于中斷,用中斷級控制器（ＩＬＣ）可將３８個中斷源映射到中斷控制器的１６個可編程中斷級輸入端,并可由軟件來控制和改變,在所有１６級中斷中,第１５級優(yōu)先級最高,第０級優(yōu)先級最低。
３．２ 外部存儲器及其接口
ＱＡＭｉ５５１６的外存可通過外部存儲器接口（ＥＭＩ）來進(jìn)行擴(kuò)展,其工作頻率最高達(dá)１００ＭＨｚ,并支持１ＧＢ的地址空間,這對于嵌入式系統(tǒng)來說已經(jīng)足夠了。整個存儲地址空間分為四個區(qū)域,區(qū)域０映射到片內(nèi)ＳＲＡＭ,區(qū)域１映射到片外ＳＤＲＡＭ（通過ＳＭＩ接口擴(kuò)展）,區(qū)域２映射到片內(nèi)外圍設(shè)備寄存器,區(qū)域３映射到外部存儲器（通過ＥＭＩ接口擴(kuò)展）。其中區(qū)域３又分為６個大小可編程設(shè)置的ＢＡＮＫ,最大為２５６ＭＢ,最小為４ＭＢ。表１是該區(qū)域的典型配置方式。
