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卫星电视接收机控制的MCU实现方bob综合体育官方

STC001是一款高性能、低成本的卫星电视接收机控制芯片。不同于传统的ASIC实现,它以8位MCU的形式用软件实现相关功能。与ASIC相比,它有一个明显的优势,就是可以通过修改搭载的软件来实现芯片的各种功能,适用于各种模拟卫星电视接收机。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/171770.htm

目前,世界发达国家的卫星电视早已直接进入家庭,部分国家的卫星电视用户覆盖率已超过50%。个人接收将成为卫星电视接收的主流。卫星直播最大的优点是只需要一两颗卫星就可以向无限数量的家庭用户播放数百个电视节目。中国人口众多但地区分布不均,有线电视网络不发达,是最适合发展卫星电视直播的国家。但由于我国现有政策和卫星电视发展水平的影响,我国卫星电视用户覆盖率远低于欧美发达国家。随着人民生活水平的提高,消费者对收看卫星电视的购买力和需求越来越高。卫星电视将是一个有前途的产品。因此,作为卫星电视接收机的核心,控制芯片有着可观的发展前景。

STC001的特性

70.jpg图1:STC001芯片的硬件结构示意图图1:1:STC 001芯片硬件结构示意图

STC001芯片可以接收控制面板和遥控器的控制信号,然后控制卫星电视接收机完成选台、面板显示、调频、调谐、信号极化方向等智能操作。根据接收到的控制信号进行控制。这些智能操作主要是在嵌入式MCU的基础上,通过编写相应的程序来实现的。随着产品的升级,可以通过灵活修改代码来实现各种新功能,这是内嵌一个RISC CPU的芯片的最大优势。考虑到卫星电视接收机控制芯片要实现的功能的复杂性,将program 空设置为2KB。

RISC是现代计算机体系结构的里程碑。RISC处理器设计的指令集通过流水线处理高效执行,编译器生成优化的代码。其特点是:简单统一的格式指令解码;大多数指令可以在一个周期内执行;只有加载/存储指令访问存储器;简单寻址模式;程序跳转延迟。基于这些特点,RISC CPU可以用比传统CISC架构小得多的电路实现同样的性能,因此具有面积小、速度快、功耗低的优点。

STC001芯片的硬件结构如图1所示。整个芯片采用0.6微米工艺设计,强调功能单元的模块化。版图设计的核心是减小面积,优化性能。由于逻辑采用了新的设计思想,没有动态电路和特殊单元,所以版图设计主要集中在如何以紧凑的设计减少面积。应该注意时钟网络。由于CPU采用四级时钟,为了保证每一级时钟都能正常工作,在这四个时钟的驱动端增加了一个比较大的缓冲器,并适当调整了缓冲器的MOS晶体管的长宽比,使上升沿和下降沿的延迟不相等,使四个时钟互不重叠。

只读存储器的设计及只读存储器编译器的研究

STC001芯片的ROM内部容量为2KB,字长为12位。由于大规模定制产品的要求,ROM采用掩膜结构。

为了满足产品功能升级的需求,需要改变ROM码位来完成产品升级。手工填充码点耗时长,可靠性达不到要求。所以我们开发了一个软件,自动完成从程序到排版的全过程。与常用的rom编译器不同,这个软件是为一个容量为2KB,字长为12位的ROM定制的。ROM的框架是手工设计的,可以重复使用,剩余的代码点由程序自动填充。这样在保证效率的前提下生成的ROM具有很高的紧凑性。

71.jpg图2:STC001针对卫星电图2:卫星电力的STC001

根据接收到的应用线路图进行控制。

遇到的主要问题是整个系统的模拟。MCU虽然不大,但也是一个小型的片上系统(SOC),上面集成了CPU、ROM、RAM和模拟电路(如上电复位和RC振荡器)。这里采用单独模拟的方法。首先用Artist仿真工具对模拟电路进行仿真,然后将仿真结果手动发送到Verilog-XL进行数字全局仿真。最后,从版图中提取LPE网表,利用Star-Sim仿真软件进行全局后仿真。

STC001控制芯片的主要性能指标为:第一中频479.5MHz,图像调谐范围950M~2050M,步长1MHz,声音调谐范围5M~10M,步长10KHz,声音中频10.7MHz;具有4位数码管驱动显示,可显示通道号、频率值、各种工作状态等。可存储120个通道值(带24 c08e 2 prom);全静态CMOS,工作电压3V~5.5V,晶振4MHz;此外,STC001还具有预留天线方位控制输出接口、完美静音功能、天线选择功能、工厂通道参数预置功能和水平/垂直极化模式选择等。

应用电路

图2是STC001用于卫星电视接收的应用电路,其中STC001的管脚10至17通过按键扫描和LED显示驱动进行复用;引脚18连接到红外接收器的输出信号;引脚20至24向模块外部输出诸如图像和声音的控制信号;22、23脚接MT24LC02,是E2PROM,处于读写状态,用来存储一些必要的临时数据;引脚28连接到由五个器件组成的低压复位电路。

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