数字电视机顶盒原理与维修.docVIP

第一章 数字电视机顶盒原理与维修 有线数字电视机顶盒概述 有线数字电视机顶盒是一种既能收看电视节目，又能进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费类信息家电。其主要功能是将从有线电视用户口接收下来的数字电视信号转换为模拟电视信号，使用户用家中的模拟电视机，就能收看数字电视节目，图像质量可以接近500线水平。 1-1基本功能： 接收有线数字电视节目； 电子节目指南（EPG）； 高速数字广播； 软件在线升级； 因特网接入和电子邮件； 支持交互式应用； 有条件接收的核心是加扰和加密，数字机顶盒应有解扰解密功能。 1-2工作原理： 有线数字电视机顶盒接收数字电视节目、处理数据业务和完成多种应用的解析。从传输层提取信道编码信号，完成信道解码；还原压缩的信源编码信号，恢复原始音/视频流，同时完成数据业务和多种业务的接收、解析。数字电视的硬件结构由信号处理（信道解码和信源解码）、控制和接口几部分组成。机顶盒结构如图1所示。 机顶盒从功能上看是计算机和电视机融合的产物，但结构确与两者不同，从信号处理和应用操作上看，机顶盒包含以下层次： 物理层和连接层 包括高频调谐器，QPSK、QAM、OFDM、VSB解调，卷积解码，去交织，里德-所罗门解码，去能量扩散。 传输层 包括解复用，它把传输流分成视频、音频和数据包。 节目层 包括MPEG-2视频解码、MPEG/AC-3音频解码。 用户层 包括服务信息、电子节目表、图形用户界面（GUI）脚输出，脚由高电平表变为低电平。脚输出的信号直接送往集成块U4 127脚，由U4内部主控CPU进行处理，处理后启动信号解扰电路和信号解码电路进入工作状态。 除去特殊细节上的时序之外，可以认为CPU对CA卡的复位，CLK,DATA信号是穿过U4芯片的。 CA卡座分为常开和常闭两种。目前常用的CA卡是常闭的，对应电路板上的0R电阻是R15连接到U1的脚，而脚所连接0R电阻R3没有接。此两只电阻的错接，是造成CA卡插卡不识别的主要原因。 由于现有数字机顶盒所接收的电视信号中加有加扰信号，而能否对节目进行解扰，保证正常收看电视节目又取决于CA卡。所以当机顶盒出现不能对CA卡是否插入进行正常判断时，应注意对U4组成的CA卡检测电路进行检查。（CA卡脏、氧化） 2-2前端信源解码电路 前端信源解码电路由TUNER、U13、U1组成。原理图见下。该部分电路的作用是接收来自有线网的高频信号（48.5MHz～860MHz））2C总线控制下，对有线电缆传输过来的信号进行降频、解调、解码等处理，最后输出CPU可以识别的数字TS流信号。 供电电源由5V、3.3V、30V等组成。 CPU对TUNER的控制，以及TUNER对CPU的状态反馈，均是通过I2C（SCL、SDA）总线实现的。SCL、SDA是由U1的4、5脚输出的。而CPU解码音视频所需的数据，则是通过TS流U13的16～23的并行数据线传递给U1（36～45）（其中42脚是3.3V供电脚）的。所以如果TS流有异常，并不会影响搜台过程中对信号质量和强度的检测。而如果I2C总线有异常，则是不可能检测到信号质量和强度，更不可能解出正确的TS流。 2-3 程序存储器（FLASH）））））U12(MAX809S)组成，电路如图。该部分电路的作用是形成整机所需要控制信号，并对节目状态进行存储记忆。 控制电路中的复位电路由U12及Q1等组成。复位部分是整个系统启动的先决条件。U12的②脚为复位电压输出脚。电源开关接通200ms～300ms后U12的②脚由低电平变为高电平，将复位电平送往U1的130脚，对U1内部CPU进行复位。 另外，Q1也组成一个复位电路，在通电瞬间为饱和状态，输出低电平，200ms～300m后 Q1变为截止状态，输出由低电平跳变为高电平，对电路复位。 U5为E2PROM芯片，是一个I2C总线器件，受CPU控制，当存储器系统掉电后需要保存的节目状态（频道信息、系统设置等少量信息数据）信息，进行保存。 晶振Y3与U1内部相关电路相连接，组成系统时钟振荡电路，产生控制系统和解码电路所需的时钟信号，时钟信号频率为27MHz。（实测峰峰值为①864、②852mV））））i和Private数据滤波。CPU是嵌入式操作系统的运行平台，它要和操作系统一起完成网管、显示管理、有条件接收（IC卡和Smart卡）、图文电视解码、数据解码、OSD。本机采用的是法国ST公司开发的芯片，型号为：STi5105ALC。 机顶盒软件技术 数字电视技术中软件技术占有更为重要的位置，除音、视频解码由硬件实现外，其电视内容的重现、操作界面的实现、数据广播业务的实现，直至机顶盒与计算机的互联以及和Internet互联，均需依靠软件来实现。机顶盒的软件应用技术分为以下几个方面