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網絡變互式數字電視機頂盒硬件平臺設計
摘要：從現(xiàn)有交互式數字電視機頂盒的發(fā)展以及局限性出發(fā)，介紹了ST Microelectronics公司新近推出的適合于交互式數字電視應用的ST40GX1和STi5514芯片的功能特點以及接口。提出了二者相結合構成雙CPU的高性能網絡交互式數字電視機頂盒的方案，并給出了包括前端在內的系統(tǒng)的具體構成。關鍵詞：數字電視 機頂盒 DVB 圖形加速器 網絡接口 Cable Modem
從硬件發(fā)展上來看，交互式機頂盒、數字電視已從早期的由分立器件構成而發(fā)展到由現(xiàn)代單芯片解決。這是數字大規(guī)模集成電路制造工藝技術進步的結果，也是最大程度降低系統(tǒng)成本的必然要求。現(xiàn)代單芯片解決方案的機頂盒一般集成了CPU、解復用、音頻視頻解、二維圖形處理、編碼和外設端口等模塊。為節(jié)省芯片面積，這些獨立部分是通過總線方式連接在一起的。改進系統(tǒng)的性能，通常是從提高CPU的速度、增強二維乃至三維圖形的處理能力、增加外設端口的接口數目和類型等方面著手，從而從總體上提高系統(tǒng)的交互處理能力。但由于視頻解復用器和音頻視碼器對存取數據總線實的性要求嚴格，增加了CPU處理等待時間，形成了所謂的總線瓶頸。有關測試表明，總線瓶頸使得CPU的執(zhí)行指令時間達到了76%，這種單純依靠提高CPU性能來克服處理能力的不足，并不能提高性價比。改善總線瓶頸可以通過改進或增加系統(tǒng)互連總線來完成。如松下公司的Gross Switch解決方法，使等待時間減小到50％。但這些必將增加芯片制造中互連線的復雜度，從而增加成本。
除了總線瓶頸帶來的問題是，隨著用戶對接入方式多樣性以及圖形圖像處理要求的日益提高，通過電話線回傳的交互式機頂盒、數字電視的窄帶接入方式以及有限的計算能力也越來越不能滿足人們的要求。隨著有線HFC網的雙向改造以及它與電信網、互聯(lián)網三網合一進程的加速，為用戶添加Cable Modem(CM)、Ethernet等靈活可選的寬帶接入方式以及增加高級2D乃至3D高級圖形處理，便成為機頂盒應用的一個重要方面。
1 基于ST40GX1與STi5514的雙CPU解決方案
為解決上面提出的總是，選擇了ST Microelectronics公司最近推出的基于STi5514單芯片解碼器和ST40GX1二維圖形處理器的雙處理器解決方案。該方案避免了外設模塊倍增帶來的總線擁擠以及解碼實時性要求帶來的等待延遲。STi5514和ST40GX1內部都采用了高速的先進STBus實現(xiàn)互聯(lián)，前者負責實時性要求較高的硬件解復用、視頻音頻解碼、與解碼相關聯(lián)的外圍I/O設備控制等。后者負責寬帶交互式應用以及高級圖形處理。兩者之間的高速數據通信通過MPX(Memory Peripheral Exchange)總線以及存儲映射的郵箱（Mailbox）來進行。通過主頻達100MHz的MPX總線，STi5514能直接存取ST40GXI上可高達256MB的DDR SDRAM存儲資源。
1.1 STi5514功能特點及接口
STi5514主要完成MPEG-2視頻、音頻信號的解壓縮。其內部集成了一個MP@ML標準清晰度的視頻解碼模塊和
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