解析USB数字电视接收棒解决方案
USB ,是英文Universal Serial BUS(通用串行总线)的缩写,而其中文简称为"通串线,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
1 系统总体设计方案
1.1 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。
(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。
1.2 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Analog Device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5 V电压就可以满足其功耗要求,且体积小巧,便于携带,完全满足系统的设计要求。
1.3 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。
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