基于双嵌入式处理器的高清数字电视设计

文章摘要： 图1 系统硬件结构2.3 模块接口两个模块的音视频通过HDMI接口连接，HDMI（High-Definition Multimedia Interface）是用在高清多媒体领域的新的音视频接口技术，有很多优点，体现在以下几个方面：①HDMI可以无压缩传送全数字音视频数据，不需经过D/A和A/D两次转换，所以传输没有损失，质量最好。②HDMI传输带宽高达5Gbps，目前只使用2.5Gbps，可以满足720p，1080i等各种分辨率视频信号的传输要求。③相对模拟视频传输有更高的抗干扰能力。④连接简单，使用方便。只用一根电缆即可实现音视频连接和简单数据传输

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                      图1 系统硬件结构
2.3 模块接口

　　两个模块的音视频通过HDMI接口连接，HDMI（High-Definition Multimedia Interface）是用在高清多媒体领域的新的音视频接口技术，有很多优点，体现在以下几个方面：

　　①HDMI可以无压缩传送全数字音视频数据，不需经过D/A和A/D两次转换，所以传输没有损失，质量最好。

　　②HDMI传输带宽高达5Gbps，目前只使用2.5Gbps，可以满足720p，1080i等各种分辨率视频信号的传输要求。

　　③相对模拟视频传输有更高的抗干扰能力。

　　④连接简单，使用方便。只用一根电缆即可实现音视频连接和简单数据传输功能。

　　⑤提供HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection）技术，可以保护通过该接口传输的媒体的版权。

　　UART接口是嵌入式系统中常用的通信接口，两个嵌入式CPU，Sti7710和M16C/62都支持UART接口，所以通过它交换命令和数据，实现两个CPU的任务同步和数据交换，为实现单一系统映像提供底层支持。

3 单一系统映像

3.1 系统分析

　　对于双处理器的数字电视系统，单一系统映像指单一的U I系统和单一的数据访问控制。

　　数字电视UI主要包括遥控器操作和OSD显示、系统菜单等。电视与外置机顶盒是用两个遥控器分别控制的，各自有一套独立的OSD和系统菜单，所以需要实现遥控器和OSD、系统菜单的统一。

　　数字电视作为信息终端接收数据广播，维护一个简单的嵌入式数据库，数据库在DVB模块中维护，是实时更新的。在此数据库基础上提供EPG（电子节目导航）、Teletext（图文电视）、Subtitle（字幕）、MHEG（超媒体）等信息服务。用户可以通过这个数据库，方便的管理节目列表、浏览网络信息[8-9]。

　　两个系统的OSD显示、系统菜单应该作为一套系统整合在其中一个模块上。HDTV是显示设备，DVB的OSD和视频叠加在一起作为图像传给HDTV，HDTV在上面再叠加自己的OSD，传给屏幕显示。所以整个系统的OSD应该整合在HDTV模块上。DVB模块不再生成OSD，也不响应遥控，只响应HDTV通过串行通信接口发送过来的菜单命令，并将需要显示的结果通过串行通信接口传给HDTV的OSD显示。

　　EPG、Teletext、Subtitle、MHEG等数据服务的访问接口同样在HDTV的菜单界面上给出，但是由于它们的数据量比较大，HDTV模块的非易失性存储器比较小，所以不能全部移到HDTV系统存放，仍保存在存储器空间比较大的DVB模块上。当系统需要显示这些数据时，由HDTV模块向DVB模块发出数据请求，DVB模块将数据传送给HDTV的OSD显示，HDTV模块并不需要保存这些数据。

3.2 双处理器通信协议

　　TV模块处理器与DVB模块处理器是并行工作的，二者为了协同工作，需要传递命令、同步状态与交换数据。两个处理器之间的通信和操作通过UART接口实现。根据应用需要，协议从下往上由物理连接层、链路驱动层、传输层和应用层组成。传输层以数据包为单位，包括包发送和包解析两部分功能。数据包基于ASCII码字符传输，格式如图2所示，各字段定义如下。

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