基于ST40GX1與STi5514網(wǎng)絡交互式數(shù)字機頂盒硬件平臺設計
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２．３．１ ＳＴ４０ＧＸ１二維圖形處理
ＳＴ４０ＧＸ１接收來自ＳＴｉ５５１４輸入的解碼視頻流，并經(jīng)過插值、色彩空間坐標變換后，與網(wǎng)頁瀏覽等其它視頻流進行透明度處理（Ａｌｐｈａ ｂｌｅｎｄｉｎｇ）、飽和度處理（Ｇａｍｍａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）等復合處理，形成統(tǒng)一的視頻幀緩存數(shù)據(jù)，并通過內部的ＤＥＮＣ將其編碼為模擬電視能接收處理的復合視頻信號ＣＶＢＳ、ＳＶｉｄｅｏ或分量信號ＲＧＢ、ＹＵＶ等輸出。
由于ＳＴ４０ＧＸ１只支持３．３Ｖ的ＰＣＩ接口，可通過Ｉｎｔｅｌ的ＳＢ２１１５０ＢＣ擴展３．３Ｖ或５Ｖ的ＰＣＩ插槽；在需要３Ｄ圖像處理的情況下，可以外插ＰＣＩ ３Ｄ圖形加速卡來實現(xiàn)。
２．３．２ 網(wǎng)絡接口
考慮到網(wǎng)絡接口的寬帶接入方式要求，利用ＳＴ４０ＧＸ１對外部提供的ＰＣＩ總線接口，集成Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等高速接口。
２．３．２．１ Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ
選擇符合Ｄｏｃｓｉｓ１．１／Ｅｕｒｏ－ｄｏｃｓｉｓ１．１規(guī)范的Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ前端單芯片接口芯片ＳＴＶ０３９６作為Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ解決方案，這一部分既可以作為一個獨立的ＰＣＩ卡來設計，也可以將其直接嵌入母板上。ＳＴＶ０３９６是一個高度集成的調制解調系統(tǒng)，包括支持上行和下行符合ＤＯＣＳＩＳ１．１規(guī)范的物理層規(guī)范接口，媒體接入控制（ＭＡＣ）以及功能強大的３２位ＳＴ２０ ＲＩＳＣ處理器、ＰＣＩ、ＥＭＩ／ＭＰＸ等與ＳＴ４０ＧＸ１相兼容的外部接口。ＳＴＶ０３９６采用３１６管腳的ＢＧＡ封裝，除需外接雙向調諧器外，還需要添加下行方向的聲表面波濾波器ＳＡＷ、上行方向的線路放大器以及時鐘等，才能實現(xiàn)與線纜頭端設備ＣＭＴＳ之間的通信連接。其典型接口電路如圖２所示。
２．３．２．２ 以太網(wǎng)接口
選擇基于ＲＴＬ８１３９Ｃ的３．３Ｖ以太網(wǎng)芯片組作為接口芯片，主要考慮到該芯片具有高度集成、在嵌入式系統(tǒng)中使用廣泛以及１０／１００Ｍ自適應特性、自帶ＰＣＩ接口、在類Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)下驅動程序容易找到等優(yōu)點。ＲＴＬ８１３９采用１２８管腳的 ＱＰＦ／ＬＱＰＦ封裝，并通過ＰＣＩ總線接口與ＳＴ４０ＧＸ１相連接。
２．３．２．３ Ｖ．９０軟件Ｍｏｄｅｍ的支持
對Ｖ．９０軟件Ｍｏｄｅｍ的支持，直接利用ＳＴ４０ＧＸ１的Ｍｏｄｅｍ前端接口ＭＡＦＥ來完成。不使用硬件Ｍｏｄｅｍ是考慮到充分利用ＳＴ４０ＧＸ１的運算處理能力以降低成本。
２．４ 啟動及通訊
ＳＴ４０ＧＸ１與ＳＴｉ５５１４通過配置各自ＭＰＸ總線接口的主／從（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ／ｔａｒｇｅｔ）方式來決定系統(tǒng)的啟動順序。在這里，由于系統(tǒng)啟動代碼位于ＳＴ４０ＧＸ１的局部ＦＬＡＳＨ中，故將ＳＴ４０ＧＸ１配置為主（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ），將ＳＴｉ５５１４配置為從（ｔａｒｇｅｔ）。具體的啟動順序為：ＳＴ４０ＧＸ１首先控制ＭＰＸ總線并且先啟動，在啟動期間阻止ＳＴｉ５５１４使用ＭＰＸ總線，直到其完全完成從Ｆｌａｓｈ里面讀取啟動代碼和初始化為止。接著ＳＴ４０ＧＸ１利用ＭＰＸ總線拷貝ＳＴｉ５５１４的啟動程序以及應用程序代碼到自己的ＬＭＩ ＤＤＲ內存中。拷貝完成后，ＳＴ４０ＧＸ１釋放并允許ＳＴｉ５５１４控制ＭＰＸ總線，ＳＴｉ５５１４從ＳＴ４０ＧＸ１的ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ中拷貝自己的啟動程序及應用程序代碼。借鑒這一點，通過ＭＰＸ總線可以實現(xiàn)多ＣＰＵ之間的存儲共享。
ＳＴｉ５５１４通過ＭＰＸ總線可以訪問ＳＴ４０ＧＸ１上的Ｍａｉｌｂｏｘ寄存器。Ｍａｉｌｂｏｘ被固定映射于ＳＴ４０ＧＸ１存儲空間的基地址０ｘ１Ｂ１５００００處，該寄存器對兩個ＣＰＵ都能產(chǎn)生中斷信號。通過Ｍａｉｌｂｏｘ寄存器，ＳＴ４０ＧＸ１與ＳＴｉ５５１４能實現(xiàn)進程同步、消息傳遞等進程間通信。
本文較為詳細地介紹了基于ＳＴ４０ＧＸ１和ＳＴｉ５５１４的高性能網(wǎng)絡交互式數(shù)字電視機頂盒的系統(tǒng)構成及實現(xiàn)。雖然低端的基本付費／免費數(shù)字電視機頂盒會在很長時間內成為消費者的選擇，但隨著用戶對功能需求的增加以及有線運營商服務內容的豐富，為用戶提供此類高端應用的數(shù)字電視機頂盒也會得到日益廣泛的應用。
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