基于SAA7214与SAA7215机顶盒的系统设计

文章摘要：摘要：本文介绍了PHILIPS公司推出的适合于交互式数字电视应用的SAA7214和SAA7215芯片的功能特点及结构。提出了二者相结合组成的交互式数字有线电视机顶盒的方案，并给出了具体的软件和硬件系统构成。关键词：有线电视；机顶盒；系统；音频；视频0 前言随着信息技术的不断发展，通信技术、电视技术以及计算机技术已进入了相互结合的新时代。交互式电视（ITV）正是这种结合的具体体现。所谓交互式电视，是一种受用户控制的电视，在节目间和节目内用户能够作出选择和决定，是一种非对称双工通信模式的新型电视技术。其中，数字机顶盒（STB）是实现交互功能的关键技术之一。作为ITV系统中的用户终端，它是普通电视

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摘要：本文介绍了PHILIPS公司推出的适合于交互式数字电视应用的SAA7214和SAA7215芯片的功能特点及结构。提出了二者相结合组成的交互式数字有线电视机顶盒的方案，并给出了具体的软件和硬件系统构成。
关键词：有线电视；机顶盒；系统；音频；视频

0  前言

随着信息技术的不断发展，通信技术、电视技术以及计算机技术已进入了相互结合的新时代。交互式电视（ITV）正是这种结合的具体体现。所谓交互式电视，是一种受用户控制的电视，在节目间和节目内用户能够作出选择和决定，是一种非对称双工通信模式的新型电视技术。其中，数字机顶盒（STB）是实现交互功能的关键技术之一。作为ITV系统中的用户终端，它是普通电视与宽带传输网络之间的桥梁。通过STB用户坐在家中的电视机前，可以实现视频点播（VOD）、家庭购物、家庭办公、电子游戏等多种服务，而且还能在普通电视机上收看到高清晰度的数字电视节目。

1  SAA7214与SAA7215功能特点及结构

SAA7214和SAA7215是PHILIPS公司推出的一套STB解决方案。前者负责实时性要求较高的硬件解复用、视频音频源解码，并分离出视音频数据流，以及与解码相关联的外围I/O设备控制等。后者负责音频、视频和图形的解码、编码，并将解码后的数据流分成音频信号和视频信号输出。

1.1  SAA7214的功能特点及接口

SAA7214主要用来传输MPEG—2格式信息的源解码器。SAA7214内含一个MIPS PR3001芯片，该芯片是一个通过扩展设计能够实现内置控制的32位每秒百万条指令的RISC规格的CPU，该芯片工作主频为40.5MHZ。SAA7214还包含有通用异步收发器（UART）、I²C单元和IEEE1284接口。SAA7214的串行通信控制器包括三个UART。它具有两个UART特性的TxD和RxD管脚，并且通过两条数据线RTS和CTS来支持自动的数据流控制。另一UART是唯一的双工接口(TXD、RXD)且支持RTS、CTS数据流控制。UART也能工作在双线方式,且在这种方式下他们通过RXD和TXD简单接收和发送数据。SAA7214的I²C控制器包括2个串行接口，它适合I²C总线规格，并且支持标准和快速I²C总线模式。在相同的总线情况下，通过不同的编程I²C逻辑可以在主发送器模式、主接受器模式、从发送器模式、从接受器模式中任选一个进行操作。

1.2  SAA7215的功能特点和结构

SAA7215是一个包括音频解码和视频解码的MPEG-2格式的源解码器。除了一些基本的MPEG功能外，SAA7215还提供像编码输出视频一样的增强图表﹑背景显示和满屏显示的方法。由于对音频和视频解码有着最佳的结构，因此能够在外部存储器和CPU处理能力方面最大限度地支持图表处理功能。

SAA7215有着完善的存储器结构，用于低端设备的16Mbits和用于中高端设备的32Mbits，因此它能很好地进行MPEG数据流和图表的处理和控制。当访问图表寄存器时，其还为CPU提供了高的带宽和短的等待时间。SAA7215内部集成了带有Y/C，CVBS和RGB输出的视频编码器。SAA7215具有以下几个特征：

（1）有单个或两个外部同步DRAM。由于在MPEG解码器中有效地使用了存储器，因而有超过1Mbit的存储空间用于图表处理，而在双SDRAM配置中可用的存储空间为17Mbit。

（2）在以字节宽度或串行位格式的PES或ES中，有专用于压缩音频和视频的输入设备，并用选通信号来区分视频和音频数据。

（3）灵活的存储器分配能最好地区分不同任务的存储器。

（4）支持边界扫描测试和外部SDRAM自检。

2  基于SAA7214与SAA7215的系统硬件设计

根据SAA7214和SAA7215的功能特点，该系统硬件电路采用模块化结构设计，主要由四部分组成：通信模块、主控模块、控制面板模块、IC卡模块。各模块可各自独立更换，系统硬件功能框图如图1所示。

图1  系统硬件功能框图

2.1 

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