本文所介紹的DVB -T地面數(shù)字電視接收系統(tǒng)基于USB2. 0接口，采用DVB-T電子調(diào)諧器DT6034、通用串行總線接口器件ISP1581和計(jì)算機(jī)軟件解碼播放技術(shù)，描述了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)。所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)使用方便、結(jié)構(gòu)簡單、便于實(shí)現(xiàn)、成本低，且具有良好的市場(chǎng)前景。

廣播技術(shù)正迅速走向數(shù)字時(shí)代，廣播電視、電信、計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域也在不斷相互滲透、融合，這些都使原有的廣播電視系統(tǒng)和技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。數(shù)字電視信號(hào)的傳輸和接收及視頻解碼技術(shù)是目前研究與產(chǎn)品化的熱點(diǎn)。DVB - T移動(dòng)數(shù)字電視接收系統(tǒng)可以接收DVB - T數(shù)字電視節(jié)目，實(shí)現(xiàn)在個(gè)人電腦上或嵌入式系統(tǒng)中解碼并實(shí)時(shí)播放高清或標(biāo)清電視畫質(zhì)的MPEG - 2視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，適合運(yùn)用微電腦收看電視節(jié)目，并可以移動(dòng)接收，這對(duì)促進(jìn)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)化具有重要意義，在商業(yè)領(lǐng)域有其突出的作用，市場(chǎng)前景看好。本文介紹基于USB2. 0的DVB - T地面數(shù)字電視接收系統(tǒng)原理和設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

系統(tǒng)簡介

我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。從DVB- T的Tuner和解調(diào)模塊輸出TS碼流，經(jīng)過ALL422存儲(chǔ)器緩存，再經(jīng)USB2. 0接口送入計(jì)算機(jī)，由軟件對(duì)TS碼流解碼和顯示。CPLD （ EPM7128SQC100）控制電路主要完成同步時(shí)序控制。

系統(tǒng)主要部分設(shè)計(jì)

DVB - T數(shù)字電子調(diào)諧器DT6034

DVB -T系統(tǒng)采用開路的NIM 模式， 內(nèi)置COFDM解調(diào)芯片， 接收頻率范圍： VHFC5 ～C12（174 ～ 230 MHz） ， UHF C21 ～ C69 （ 470 ～ 863MHz） ，波段選擇及調(diào)諧由PLL芯片控制， PLL 芯片則受COFDM解調(diào)芯片控制。

USB2. 0接口

USB2. 0接口芯片ISP1581的特點(diǎn)

根據(jù)TS碼流的傳送要求，對(duì)于標(biāo)清或高清電視，傳送速率應(yīng)該大于40 Mb / s，系統(tǒng)采用PH IL IPS公司的ISP1581作為USB2. 0接口芯片，可滿足要求。ISP1581是一種價(jià)格低、功能強(qiáng)的通用串行總線（USB）接口器件，它完全符合USB2. 0規(guī)范，并為基于微控制器或微處理器的系統(tǒng)提供了高速USB通信能力。ISP1581與系統(tǒng)的微控制器/微處理器的通信是通過一個(gè)高速的通用并行接口來實(shí)現(xiàn)的。ISP1581實(shí)現(xiàn)了高速USB和最初USB規(guī)范的物理層和數(shù)據(jù)協(xié)議層的任務(wù)，并且實(shí)現(xiàn)了連同端點(diǎn)EP0設(shè)置用于訪問設(shè)置緩沖器在內(nèi)的16個(gè)USB 端點(diǎn)的共同協(xié)作。USB的Chap ter9有關(guān)USB協(xié)議的處理是由外部固件來完成的。ISP1581支持USB2. 0 系統(tǒng)運(yùn)作的自動(dòng)檢測(cè)。USB1. 1的返回工作模式允許器件在全速條件下正常工作。

ISP1581是一個(gè)通用的USB 接口器件，它符合現(xiàn)有的大多數(shù)器件的分類規(guī)格，譬如成像類、海量存儲(chǔ)器件、通信器件、打印設(shè)備以及人機(jī)接口設(shè)備。內(nèi)部通用DMA 模塊使得數(shù)據(jù)流很方便地集成，另外，多種結(jié)構(gòu)的DMA模塊實(shí)現(xiàn)了海量存儲(chǔ)的應(yīng)用，這種實(shí)現(xiàn)USB接口的標(biāo)準(zhǔn)組件使得使用者可以在各種不同類型的微控制器中選擇出一種最合適的微控制器，通過使用已有的結(jié)構(gòu)和減少固件上的投資縮短了開發(fā)時(shí)間，減少了開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用，從而用最快捷的方法實(shí)現(xiàn)了最經(jīng)濟(jì)的USB外設(shè)的解決方案。ISP1581內(nèi)部由幾大主要模塊組成：集成了串行接口引擎（ SIE） 、P IE、F IFO存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)收發(fā)器、高速的DMA處理控制接口、微控制器處理機(jī)接口和3. 3 V的電壓調(diào)整器，其內(nèi)部方框圖如圖2所示。

斷開總線的GDMA從機(jī)模式

ISP1581有一個(gè)快速通用接口，利用它可以實(shí)現(xiàn)與大部分類型的微控制器/處理器的通信，這個(gè)微控制器的接口由管腳BUS_CONF、MODE1和MODE0共同設(shè)置，適用于大部分類型的接口。ISP1581 內(nèi)部含有兩種總線結(jié)構(gòu)配置，上電時(shí)由BUS_CONF輸入管腳進(jìn)行選擇：

（1）通用處理器工作模式BUS_CONF = 1

AD ［ 7∶0 ］8位地址總線選擇目標(biāo)寄存器；DATA ［ 15∶0 ］16位數(shù)據(jù)總線處理器和DMA共享；控制信號(hào)R /W和DS或RD和WR （由MODE0選擇） 、CS；DMA接口僅用在通用從機(jī)工作模式下， DATA ［ 15∶0 ］為數(shù)據(jù)總線，D IOR和D IOW為讀/寫選通信號(hào)。

（2）斷開總線工作模式BUS_CONF = 0

AD ［ 7∶0 ］ 8位本地微處理器總線多路復(fù)用地址/ 數(shù)據(jù)；DATA ［ 15∶0 ］16位DMA數(shù)據(jù)總線；控制信號(hào)CS、ALE或A0 （由MODE1選擇） ， R /W和DS或RD和WR （由MODE0選擇）；DMA接口主機(jī)或從機(jī)模式D IOR和D IOW為讀/寫選通信號(hào)。

ISP1581和外部存儲(chǔ)器或外部設(shè)備之間的高帶寬數(shù)據(jù)傳輸是通過集成的DMA控制器來控制完成的，高速的DMA接口傳輸速率達(dá)12. 8 M字/ s。根據(jù)芯片的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)采用斷開總線工作模式，其典型接口電路（從機(jī)模式）如圖3所示。

TS碼流經(jīng)過DMA總線DATA［ 15∶0 ］傳送到ISP1581，再送入到計(jì)算機(jī)， DREQ、DACK、D IOW、D IOR是控制信號(hào)，在8051單片機(jī)上運(yùn)行固件對(duì)該芯片進(jìn)行初始化和配置。圖4是GDMA從機(jī)模式時(shí)序圖（BURST =00H，MODE =00H）。

ISP1581固件

USB是一種主機(jī)到從機(jī)的結(jié)構(gòu)， 圖5 所示為ISP1581的固件結(jié)構(gòu)。

表1 對(duì)內(nèi)部的各種文件進(jìn)行了描述。設(shè)備是不能啟動(dòng)任何傳輸過程的，它只能對(duì)主機(jī)的請(qǐng)求做出響應(yīng)，在這種結(jié)構(gòu)下，固件總是一直在等待主機(jī)命令，再根據(jù)命令去執(zhí)行相應(yīng)的程序。mainloop. c文件跟蹤USB的中斷事件，中斷發(fā)生時(shí)引導(dǎo)它們?nèi)?zhí)行相應(yīng)的程序。

系統(tǒng)軟件

DVB - T數(shù)字電視接收機(jī)軟件系統(tǒng)由若干個(gè)模塊組成，由主控模塊調(diào)用各個(gè)功能模塊。DVB - T數(shù)字電視接收系統(tǒng)軟件模塊圖如圖6所示?？紤]到軟件流程邏輯，將軟件系統(tǒng)劃分為5個(gè)大模塊： （1）人機(jī)界面（主控）模塊；（2 ） 視頻MPEG-2解碼軟件模塊；（3）圖像顯示程序模塊；（4）MPEGLayer Ⅱ音頻解壓縮模塊；（5）驅(qū)動(dòng)程序模塊；（6） Tunner初始化和選臺(tái)。

人機(jī)界面（主控）模塊提供人機(jī)界面，控制其他各模塊的運(yùn)行，視頻MPEG -2解碼模塊、MPEG Layer Ⅱ音頻解碼模塊完成碼流解壓縮，實(shí)現(xiàn)音視頻的實(shí)時(shí)播放，該軟件在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)采用現(xiàn)成的播放器和編制的接口程序與驅(qū)動(dòng)程序來完成。

總結(jié)

本文主要針對(duì)DVB - T碼流基于計(jì)算機(jī)的接收技術(shù)開展研究，在數(shù)字電視蓬勃發(fā)展的今天具有重要意義。我們完成的基于USB2. 0的DVB - T移動(dòng)數(shù)字電視接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)為后續(xù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)，在具體實(shí)現(xiàn)中，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)方案的正確性。該系統(tǒng)涉及到DVB - T解調(diào)、USB2. 0接口、軟件解碼播放等關(guān)鍵技術(shù)，具有應(yīng)用方便、實(shí)現(xiàn)簡單、易于升級(jí)和可移植性好等優(yōu)點(diǎn)，有著廣闊的市場(chǎng)前景。