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（广告传媒）网络变互式 数字电视机顶盒硬件平台 设计 豆丁–全球最大文档库! 内容摘要：从现有交互式数字电视机顶盒的发展以及局限性出 发，介绍了 STMicroelectronics 公司新近推出的适合于交互式 数字电视应用的 ST40GX1 和 STi5514 芯片的功能特点以及接口。 提出了二者相结合构成双CPU 的高性能网络交互式数字电视机顶 盒的方案，并给出了包括前端在内的系统的具体构成。 从硬件发展上来看，交互式机顶盒、数字电视已从早期的由 分立器件构成而发展到由现代单芯片解决。这是数字大规模 集成电路制造工艺技术进步的结果，也是最大程度降低系统 成本的必然要求。现代单芯片解决方案的机顶盒一般集成了 C PU 、解复用、音频视频解、二维图形处理、编码和外设端口 等模块。为节省芯片面积，这些独立部分是通过总线方式连 接在一起的。改进系统的性能，通常是从提高 CPU 的速度、 增强二维乃至三维图形的处理能力、增加外设端口的接口数 目和类型等方面着手，从而从总体上提高系统的交互处理能 力。但由于视频解复用器和音频视码器对存取数据总线实的 性要求严格，增加了 CPU 处理等待时间，形成了所谓的总线 瓶颈。有关测试表明，总线瓶颈使得 CPU 的执行指令时间达 到了 76% ，这种单纯依靠提高CPU 性能来克服处理能力的不 足，并不能提高性价比。改善总线瓶颈可以通过改进或增加 系统互连总线来完成。如松下公司的GrossSwitch 解决方法， 使等待时间减小到 50％。但这些必将增加芯片制造中互连线 的复杂度，从而增加成本。 除了总线瓶颈带来的问题是，随着用户对接入方式多样性以及图形图 像处理要求的日益提高，通过电话线回传的交互式机顶盒、数字电视 的窄带接入方式以及有限的计算能力也越来越不能满足人们的要求。 随着有线HFC 网的双向改造以及它与电信网、互联网三网合一进程的 加速，为用户添加 CableModem(CM) 、Ethernet 等灵活可选的宽带接 入方式以及增加高级 2D 乃至 3D 高级图形处理，便成为机顶盒应用的 一个重要方面。 1 基于 ST40GX1 与 STi5514 的双CPU 解决方案 为解决上面提出的总是，选择了 STMicroelectronics 公司最近推出 的基于STi5514 单芯片解码器和 ST40GX1 二维图形处理器的双处理 器解决方案。该方案避免了外设模块倍增带来的总线拥挤以及解码 实时性要求带来的等待延迟。STi5514 和 ST40GX1 内部都采用了高速 的先进STBus 实现互联，前者负责实时性要求较高的硬件解复用、 视频音频解码、与解码相关联的外围 I/O 设备控制等。后者负责宽 带交互式应用以及高级图形处理。两者之间的高速数据通信通过MPX (MemoryPeripheralExchange)总线以及存储映射的邮箱（Mailbox ） 来进行。通过主频达100MHz的MPX 总线，STi5514 能直接存取ST40GXI 上可高达 256MB 的DDRSDRAM 存储资源。 1.1STi5514 功能特点及接口 STi5514 主要完成MPEG-2 视频、音频信号的解压缩。其内部集成了 一个标准清晰度的视频解码模块和一个杜比 AC-3DTS 音频解码模块 以及VideoEncoder 和 AudioDAC 模块等。内部 32 位 RISCCPU 工作主 频为 120MHz ，在外接V.90 的硬件Modem 条件下，可以通过电话线进 行窄带交互式应用，如进行基于电话线回传的视频点播、低速 Intern et 浏览等。 与 ST 公司早先推出的单芯片解码器 STi5512 相比，除一般功能接口 相同外，其突出特点是：指令和数据缓冲都增加了一倍，同时并发 处理三路TS(TransportStream)流输入，支持多种解扰模式（包括DVB 、 DES 、ICM 、Fast-I），直接支持杜比AC-3DTS 音频解码，提供 ATAPI 硬盘电路接口，并直接支持 Ultra-DMA66 高速数据传送模式的硬盘 以实现数字电视节目的实时录制，视频解码流可以以 ITU-R601_656 格式数据流输出或者以复合视频信号（CVBS ）、分量信号RGB 和 YUV 等不同模拟模式输出，支持 Teletext 解码输出，同时提供对两路 SIM 卡接口，利用扩展银行卡等高级应用。由于 STi5514 去掉了 13