.1、GX3001硬件平台概述

从有线数字机顶盒的系统构成来看，其关键部分为MPEG2解码芯片以和DVB-C解调芯片。杭州国芯科技股份有限公司推出的GX3001，采用32bit RISC CPU，最高主频216MHz，同时含8Kbtye数据和指令cache以及2Kbtye SRAM。最大支持单片64MB SDRAM，SDRAM最大时钟频率可达129.6MHz，充分保证了各种应用方案对存储器带宽的需求。GX3001支持16MB 8位NOR型或SPI Flash，另外Flash接口带3根片选型号，可外挂3个类ISA总线接口得设备（如以太网芯片）。而GX1001是杭州国芯科技股份有限公司的DVB-C解调芯片，已累计销售900万片，除了和GX3001搭配外，通过和其它市场主流解码芯片的搭配和销售，其稳定性和优越的性能已充分接受了市场检验并赢得了市场的认可。可以说，使用杭州国芯科技股份有限公司的产品GX3001以及GX1001完全可以构成一个极具竞争力的整套解决方案。
现GX3001+GX1001方案的典型硬件配置为：
解码芯片： GX3001
解调芯片： GX1001
CPU： CK510（GX3001集成）
内存： 16M Bytes SDRAM
非易失性存储器： 2M Bytes FLASH
软件运行、开发平台：
操作系统： GXOS
编译器： ckcore-elf-gcc（类GNU　GCC）

3.2、外围电路设计举例

下面先简单介绍一下GX3001的一些外围电路：
GX3001使用极为简单的RC复位电路，如下图所示：

图2 GX3001复位电路
主要复位功能由R044和EC009完成，属于上电后低电平复位，二极管D010是快速开关机时的快速泻放二极管，保证快速开关机。2个三极管和3个电阻构成了一个电源监控电路，当3.3V变化较大时，系统会自动进行复位。
视频输出滤波器采用了电感、电容组成的二阶LPF网络，二极管用于保护作用，如下图所示：

图3 视频滤波电路
GX3001提供音频IIS总线输出接口，支持16到24位的各种输出精度，可与各种IIS接口的外部音频DAC配合，包括低成本的R-2R网络DAC PT8211或高性价比的Sigma-Delta DAC CS4344/5/6/8等。具体电路采用了CS4344的参考设计电路。
UART RS232电平转换电路使用分立器件组成，如下图所示：

图4 串口升级电路
此电路考虑了体积和成本方面的严格要求。当然如果对可靠性有更高的要求可使用MAX232等专用芯片替代。
从上述外围电路可以看出，在保证整机功能的完整性和可靠性的基础上，GX3001＋
GX1001整体方案充分考虑了成本方面的要求，极大降低了整机成本。

3.3、PCB布板注意事项

对于整个应用方案的布板，GX3001的芯片管脚排列充分考虑了PCB布局布线合理性和方便性的需求，其中Flash和SDRAM部分的布线均可在顶层完成，不必穿过孔到底层。信道TS流输出到GX3001也不需要过孔。音视频管脚的排列顺序也最大程度地考虑了布线的合理和方便性。另SDRAM走线应该尽可能的短，线长尽可能大致相同，在保证尽可能短的情况下再保证尽可能线长相同。GX3001的1.8V 需要的电流约300mA左右，走线应适当加宽。为了便于芯片散热，建议在PCB板上给芯片底部留出散热孔。

3.4、GX3001软件设计

机顶盒的在开机后，软件基本工作流程如下图：

图5 有线数字机顶盒软件工作流程图
Cable中的数据在经过Demod解调后，转换成具有ISO/IEC 13818-1中定义格式的传输流(Transport Stream)，Transport Stream经过Demux解复用后，得到四种类型的数据：Element Stream, PSI/SI, DSMCC, Private Data.　Element Stream再经过Decode解码
在GX3001的硬件基础上，通过前面基本型机顶盒功能和工作流程分析，可以把基本型机顶盒的软件功能分为下模块：

1.用户操作界面显示(UI)：根据用户实际需求设计
2.准视频点播(NVOD)：根据DVB/SI标准或者实际实现规范设计
3.浏览器(Browser)：移植第三方的中间件
4.系统管理(System Parameter Manger)：根据用户实际需求设计
5.电子节目指南(EPG)：根据DVB/SI标准或者实际Schedule信息
6.节目管理(Program Manager)：需要考虑存取速度和最大节目数量
7.时间管理(Time Manager)：
8.条件访问(CA)：移植第三方软件
9.在线升级(Online Update)：根据实际实现规范设计
10.Flash存储管理（Node）：通用模块
11.A/V播放管理（AV）
12.PSI/SI接收引擎：通用模块
13.GUI
各个模块在软件系统架构中的层次如下：

图6 软件系统架构图
下面就PSI/SI接收引擎、EPG、节目搜索、节目管理这些模块设计举例。
PSI/SI接收引擎设计：
根据DVB SI标准，机顶盒需要接收的表有PAT、PMT、SDT、EIT、TDT、NIT和数据
广播的DSMCC相关表，等，机顶盒需要解析这些表，从而获得与节目相关的信息。考虑到这些表在一个频点当中发送速率，因此有必要建立一个统一的接收引擎从而对这些表的接收进行管理。任何要使用PSI/SI信息的模块，都需要通过PSI/SI接收引擎进行。
EPG：
在DVB SI标准中EPG信息是在EIT表中进行发送的，它们总共分为两类：当前/后续
节目信息、Schedule节目信息
当前／后续节目信息的接收(Present/Following)
当前/后续节目信息是使用EIT表中的Table ID为0x4E, 0x4F表进行传送的，这些表会
不停的更新需要实时对其进行接收。0x4E是传送当前频点的Present/Following信息，0x4E是传送其它频点的Present/Following信息。
Schedule节目信息的接收(Schedule)
Schedule是使用EIT表中的Table ID为0x50~0x5F,0x60~0x6F表进行传送的。0x50~0x5F是传送当前频点的Schedule信息，0x60~0x6F是传送其它频点的Schedule信息。这里需要特点注意的是一个section只能传输3个小时的Schedule信息，所以如果需要接收一周的Schedule需要对四个不同TableID的EIT表进行接收。
节目搜索
机顶盒在收看数字电视节目之前，需要对有线网络中转输的节目进行搜索。根据DVB/SI
标准和有线网络的实际情况：节目搜索可以分三类：NIT搜索：根据NIT表中提供的频点信息进行，搜索每一个频点。全频搜索：根据有线网络频段的分配表进行搜索。单频点搜索：只搜索一个频点的节目
节目管理
节目搜索后需要对其结果进行存储，考虑到Flash的读取数据，因此有必要在内存中建立节目的内存映象，考虑到有线网络的带宽的容量，节目数量的最大值设为500。
综上所述：在设计基本型机顶盒的软件时，应该以软件应用功能的模块化为设计时的指导方针，从而使得软件具有可扩展性，以应付未来需求变化。同时由于国内有线网络并不存在强制施行的标准，因此在软件设计时，需要考虑实际有线网络中的一些特殊情况，必要时到实际网络中调查研究。