USB数字电视接收棒的设计与实现.doc

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。(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