基于Hi2011的DVB-C机顶盒设计与实现

   1.引言

    数字电视机顶盒(SetTopBox,STB)是扩展电视机功能的一种新型家用电器,分为卫星数字电视机顶盒(DVB-S)、地面数字电视机顶盒(DVB-T)和有线数字电视机顶盒(DVB-C)三种。目前国内的DVB-C机顶盒普遍采用外国厂商提供的流媒体处理器和与其捆绑销售的操作系统及在此系统上的开发工具,国内厂商将很难做到自主开发,必须高度依赖国外厂商的技术支持。本文采用国产的流媒体处理器―Hi2011和开源的嵌入式实时操作系统μC/OS-II进行了DVB-C数字电视机顶盒的设计和研究。

    2.硬件架构设计

    STB硬件方面的主要单元可分为接收广播信号，并将其转换为数字传输串流的前端芯片，即调谐器和调变/解调变器；后端芯片包括电视解码器/编码器、MPEG-2Transport、MPEG-2MP@ML或HL解码器、微处理器、绘图芯片、音频处理器、音频DAC、视频DAC；以及DRAM/SDRAM、Flash等存储、电源元件及其他标准离散元件。有的STB高端产品还会整合安全芯片、调制解调器（modem）或家庭网络芯片，以及可录像的硬盘（HDD）。STB对数字电视信号的处理过程为：电视射频信号经Tuner（高频头）调谐，进行模数转换，输出36MHz的中频数字信号送入OFDM解调模块进行解调之后，变成TS流后经信道解码得到MPEG-2TS流，经解复用模块（集成解扰模块）选出一路MPEG-2音视频流和对应的数据信息，经信源解码后得到所选节目的数字信息。然后将数字信息转换为模拟信号输出给模拟电视。

    Hi2011处理器是北京海尔集成电路有限公司研发的一款流媒体处理器,该处理器具有的特点是：采用QFP160封装；低功耗、高集成度和低成本的系统方案；0.18μm工艺,工作频率可达108MHz；三个脉宽调制输出。同时,该处理器集成了完全兼容51的CPU,工作时钟13.5MHz至27MHz,四个时钟的指令周期,完全兼容标准的8051指令；集成了DSP,可以实现16位乘/累加操作的协处理器,提高8051的运算性能。在该处理器上,还集成了MPEG解码器、视频播放、OSD和音频播放等硬件模块。

    本系统硬件以Hi2011芯片为核心,配备一定的外围设备和接口,构成DVB-C数据机顶盒的硬件部分。