數(shù)字有線電視機(jī)頂盒單芯片QAMi5516及應(yīng)用

CPU及部分外設(shè)
來(lái)源:國(guó)外電子元器件 更新日期:2006-09-19 作者:鄧月明 鄧小星
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   3.1 高性能的CPU

    QAMi5516中的ST20-C201 CPU內(nèi)核由ST20C2+CPU、一個(gè)用于實(shí)時(shí)調(diào)試的診斷控制器單元(DCU)、內(nèi)部存儲(chǔ)器(8kB SRAM、8kB指令緩存、8kB數(shù)據(jù)緩存)和一個(gè)16級(jí)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(cè)試訪問端口Test Access PortTAP來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)跟蹤調(diào)試。對(duì)于中斷,用中斷級(jí)控制器(ILC)可將38?jìng)(gè)中斷源映射到中斷控制器的16個(gè)可編程中斷級(jí)輸入端,并可由軟件來(lái)控制和改變,在所有16級(jí)中斷中,第15級(jí)優(yōu)先級(jí)最高,第0級(jí)優(yōu)先級(jí)最低。

    3.2 外部存儲(chǔ)器及其接口

    QAMi5516的外存可通過外部存儲(chǔ)器接口(EMI)來(lái)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(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。整個(gè)存儲(chǔ)地址空間分為四個(gè)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(chǔ)器(通過EMI接口擴(kuò)展)。其中區(qū)域3又分為6個(gè)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。

    表1 區(qū)域3的典型配置方式

 BANK  起始地址  結(jié)束地址  大。∕B)  使用類型 
 5  0x7F80 0000  0x7FFF FFFF   8  ROM
 4  0x7F00 0000  0x7F7F FFFF   8  SDRAM
 3  0x7000 0000  0x7EFF FFFF   240  外設(shè)
 2  0x6000 0000  0x6FFF FFFF   256  外設(shè)
 1  0x5000 0000  0x5FFF FFFF   256  SDRAM
 0  0x4000 0000  0x4FFF FFFF   256  SDRAM

    3.3 QAM解調(diào)器

    QAM解調(diào)器全面兼容I-TU-T J.83 Annexes A/B/C和DVB-C標(biāo)準(zhǔn),支持16、32、64、128和256QAM等不同調(diào)制方式的解調(diào)。對(duì)于日本DBS系統(tǒng),它還能夠?qū)Γ裕樱停七M(jìn)行后處理,以從多路幀中提取單獨(dú)的傳輸流(TS)。

    QAMi5516解調(diào)器內(nèi)部集成有一個(gè)高性能的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器,可以直接處理從調(diào)諧器出來(lái)的中頻信號(hào)(包括7.2 MHz、36 MHz和44 MHz,最高達(dá)57MHz)。另外,還帶有用于調(diào)諧器增益控制和中頻增益控制的數(shù)字AGC等,并可降低QAM調(diào)制比特流恢復(fù)的比特誤碼率(BER)。

    3.4 STBus互連總線

    為了改善芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸總線瓶頸問題,QAMi5516采用基于OMEGA2 (奧米加)技術(shù)的高速先進(jìn)的STBus來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。OMEGA2能夠?yàn)楦鱾(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸提供較高的片上帶寬和較低的訪問延遲,其多路路由器允許多模塊之間進(jìn)行同步讀和寫,這樣使得有效帶寬得到最大的使用率。

    3.5 MPEG視頻解碼器

    MPEG視頻解碼器用于MPEG2比特流的解壓縮和視頻流的構(gòu)建,它實(shí)際上是通過對(duì)一副副圖片(畫面)進(jìn)行解碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一般來(lái)說(shuō),在新畫面顯示的同時(shí),下一副畫面就已開始插入相應(yīng)的啟動(dòng)代碼檢測(cè)器,這樣CPU就可以自動(dòng)設(shè)置相應(yīng)的寄存器對(duì)下一副畫面進(jìn)行解碼。此外,該視頻解碼器還包括MPEG子圖解碼器、圖像顯示單元及OSD單元,而其多層顯示功能也大大豐富了電視顯示效果。

    3.6 數(shù)字編碼器

    數(shù)字編碼器用于將4:2:2的數(shù)字視頻流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的PAL/SECAM/NTSC模擬基帶信號(hào),也可以將4:4:4的數(shù)字視頻流轉(zhuǎn)換為RGB和YUV信號(hào)。它提供有6路模擬輸出,可以支持S-VHS(Y/C)+CVBS+RGB、S-VHS(Y/C)+CVBS+YUV、Y1+C1+CVBS1+C2+Y2+CVBS2等三種組合輸出方式。此外,QAMi5516內(nèi)部還集成有音頻子系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器、時(shí)鐘發(fā)生器等單元模塊,還有智能卡接口、異步串口、I2C收發(fā)器以及IEEE1284增強(qiáng)型高速并口等片內(nèi)外設(shè)接口。

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