网络变互式数字电视机顶盒硬件平台设计

浮点运行单元/加乘处理单元（FPU/Mac）、存储管理单元（MMU）以及DMA控制模块。

其中，CPU为32位SuperH RISC，2通道超标量体系结构，主频166MHz，16位指令定长，Load-Store结构，8KB直接指令缓存，16KB直接操作数缓存，带有一个片上乘法器。

存储器支持4G的存储空间，支持单块或多块虚拟内存模式。页面大小可以为1KB、4KB、64KB或1MB。支持4通道全相关指令ITLB(Instruction Translation Lookaside Buffer)、64通道全相关指令以及操作数UTLB。支持软件控制的更新算法及随机计数的更新算法。这为32位保护模式下的操作系统提供了完备的硬件平台。

通用DMA控

制器支持5个通道的数据传输，其中4个通道可以用于存储器到存储器哉存储器到外设之间的数据传送，另外一个通道为带缓冲的多路复合通道。支持2D块的搬动以及链表操作。两个通道的DMA握手信号和EMI接口信号被用于MPX总线操作。

图1 基于STi5514和ST40GX1的系统结构图

1.2.2 外设接口模块

外设接口模块包括通用接口模块和视频专用接口模块。

通用接口模块包括两个的ST40系列处理器兼容的全双工异步串行通信端口、中断控制器、符合IEEE1149规范的调试控制器、实时时钟、4个用户可编程的PLL、24位输入输出方向可配置的并行I/O口，两个符合v1.1规范的USB主控制器和收发器、Modem模拟前端接口MAFE、两上可配置为支持I2C或SPI总线接口标准的同步串行控制器（SSC0,SSC1）、Teletext输入接口、两个使用异步协议的SmartCard接口、用于和外部微处理器通信的存储映射邮箱（Mailbox），符合PCI2.1规范的PCI接口控制器、两路音频PCm输入接口和一路PCM输出接口等。

视频专用接口以及处理模块包括字视频输入端口和2D图像处理器。

两个CCIR601-656视频输入端口（DVP0,DVP1）可以同时输入YCbCr 4:2:2格式的视频数据，并将其装入局部存储器。对没有内嵌同步信号的视频还根据SAV/EAV协议提供了外同步信号支持，用户可以从输入的视频图像中设定视频捕获窗口以及活动窗口的子窗口。数字编码器（DENC）将数字视频流转换为标准的模拟基带PAL/SECAM/NTSC信号以及RGB和YUV模拟分量信号。如果在LMI上使用32位的DRAM，则可以获得RGB24位的数字视频流。

2D图像处理器（或图像块传送引擎）拥有两个2D DMA图像数据输入源，可完成一整套强大处理操作。除了完成普通2D图形加速功能外，还可完成不同图形格式（RGB/YUV等）之间的转换，其中包括块填充、块拷贝、异步复合、色彩变换以及2D缩放处理等功能。

2 基于STi5514和ST40GX1的系统构成

根据STi5514和ST40GX1的功能特点提出的系统总体结构方案如图1所示。

2.1 前端解码部分

由于STi5514内置三路TS流解扰通道，故采用双路的Turner+STV0297QAM解码器同时解调两个频道的基件解扰、控制处理以及解码能力，可以实现画中画功能。其中Turner可以采用MicroTune的MT2040单芯片调谐器以节省空间和成本。此外，通过外接STE422，对IEEE1394接口输入提供支持。

2.2 后端解码部分

后端解码由STi5514完成。STi5514通过外接8MB共享的SDRAM完成在信道解调、解复用以及解码过程中所需要的存储资源，STi5514通过MPX总线共享位于ST40GX1 EMI接口上的16MB FLASH。通过ATA接口外接硬盘存储器以扩展VCR应用。STi5514解码后的符合ITU-R601_656标准的视频数据通过视频输出端口直接输入到ST40GX1的两路视频输入端口中的DVP0。STi5514向ST40GX1发送27MHz的像素时钟以及同步信号，以确保STi5514视频数据正确接收。

2.3 图形处理及便于交互式应用的网络接口

交互式应用硬件实现部分由ST40GX1以及相应的网络接口完成。

《网络变互式数字电视机顶盒硬件平台设计(第2页)》