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基于USB2.0的数字电视传输流发送/截取系统研制

作　者: 段立明
导　师: 赵振业
学　校: 天津大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 数字电视 传输流 USB总线 固件程序 驱动程序
分类号: TN949.197
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


在研究数字电视制式、开发数字电视产品、监测数字电视系统运行、维修数字电视设备时,均需提供图像格式不同、扫描和编码参数不一的多种码流。因此,开发一款数字电视传输流发送和截取系统十分必要。USB接口总线以其方便、快捷等优势,得到了迅猛发展,其最新规范USB2.0更将传输速度提高到了480Mbps,使其成为PC通用标准接口之一。为此,本文在课题组已有PCI总线数字电视传输流发送和截取板卡研制工作基础上,开发了基于USB2.0的数字电视传输流发送和截取系统。在USB2.0计算机通用接口与数字电视ASI和SPI通用接口间转换,是本系统必须具备的功能。为此,本文首先详细学习和分析了USB2.0、ASI和SPI总线技术。在此基础上,为实现三者间的转换,完成了几个主要工作:USB2.0数据包的形成和处理;为解决接口间数据传输速率不匹配,采取了设置缓存器措施,研究了其控制策略;为集传输流输入/输出功能于同一板卡,较好地进行了电路的逻辑设计;解决了转换中码流的同步问题。组成系统的几个主要硬件功能模块为:1.系统主控模块:主要由CY7C68013芯片实现。CY7C68013是一款USB2.0接口芯片,利用其实现USB数据包的发送和处理,而且CY7C68013内嵌有增强型8051单片机内核,能很好的完成系统控制功能。2.时钟发生模块:主要由AD9833芯片实现。3.逻辑控制模块:由通用CPLD芯片EPM7128S实现。4.数据缓存模块:由大容量先入先出存储器IDT72V2111实现。为准确地传输码流数据,必须设计一整套有效传输数据的约定。这些约定以CY7C68013为核心实现,通过CY7C68013两个外部中断,对数据传输进行控制。在此约定之上,本文开发了系统软件。主要程序包括:CY7C68013芯片固件、AD9833芯片设置程序、CPLD程序和USB驱动程序等。开发过程中,反复进行了功能模块和系统的调试工作。本文构建了两套联调系统,一套是实时播放系统。另一套是硬盘存储系统。这两套联调系统,发现并协助解决了众多问题。目前,作为实验性能样机,系统已实现了数字电视传输流USB2.0输入/输出和不同接口间转换等主要功能,播放的码流可同步解码,连续显示,截取的大段码流无误。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 引言  8-12
  1.1 选题的背景和意义  8-10
  1.2 本课题的任务  10-11
  1.3 论文内容及结构  11-12
第二章 基于USB2.0 的视频传输模块  12-23
  2.1 USB2.0 概述  12-16
    2.1.1 USB传输接口简介  12-13
    2.1.2 USB总线协议  13-14
    2.1.3 USB数据流种类  14
    2.1.4 USB2.0 与USB1.1 的比较  14-16
  2.2 SPI、ASI接口简介  16-17
  2.3 基于USB2.0 的TS传输模块方案  17-23
    2.3.1 系统硬件结构  17-19
    2.3.2 系统的工作模式  19-23
第三章 基于USB2.0 的视频传输模块硬件及其功能  23-36
  3.1 主控MCU  23-28
    3.1.1 EZ－USB FX2 结构特点  23-24
    3.1.2 传输特点  24-25
    3.1.3 端点缓存  25-26
    3.1.4 EZ-USB FX2 的接口方式  26-28
  3.2 时钟发生器  28-30
  3.3 CPLD逻辑控制器  30-33
  3.4 FIFO数据缓存器  33-34
  3.5 系统工作时序  34-36
第四章 传输模块软件的设计  36-56
  4.1 CY7C68013 的固件设计  36-44
    4.1.1 固件的下载  36-37
    4.1.2 固件的开发环境  37
    4.1.3 固件的编写  37-42
    4.1.4 GPIF波形的编写  42-44
  4.2 USB驱动程序的开发  44-48
  4.3 AD9833 的设置  48-49
  4.4 CPLD程序开发  49-56
第五章 实验及其问题的分析和解决  56-66
  5.1 CY7C68013 的调试  56-57
  5.2 AD9833 的设置  57-58
  5.3 系统的联调及传输测试  58-60
    5.3.1 系统联调实验环境的构建  58-59
    5.3.2 实验结果  59-60
  5.4 实验遇到的问题及其分析  60-66
第六章 总结  66-67
参考文献  67-68
发表论文和科研情况说明  68-69
  发表的论文:  68
  参与申报的中国发明专利  68
  参与的科研项目  68-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电视 > 电视：按体制分 > 数字电视
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