數(shù)字電視機(jī)頂盒主器件STx5105與QAMi5516的對(duì)比分析

2 主要參數(shù)對(duì)比分析
    目前國(guó)際上為機(jī)頂盒提供主器件平臺(tái)的廠家，有ST、BROADCOM、ZORAN、LSI、FUJITSU、ATI、NEC、Conexant等公司，其中ST公司作為世界最大的工業(yè)半導(dǎo)體和機(jī)頂盒器件供應(yīng)商之一，在研發(fā)實(shí)力、產(chǎn)品種類、供貨實(shí)力等方面有顯著優(yōu)勢(shì)。所以目前市場(chǎng)上機(jī)頂盒多選用ST公司的器件，尤其是中低端機(jī)頂盒主要選擇ST公司的兩款器件STx5105或OA-Mi5516。
    QAMi5516是一款專門(mén)針對(duì)中低端市場(chǎng)的高性價(jià)比機(jī)頂盒器件，適用于數(shù)字有線電視(DVB—C)機(jī)頂盒，是ST公司推出的第一款內(nèi)部集成有前端QAM(正交幅度調(diào)制)數(shù)字有線信號(hào)解調(diào)器與后端MPEG視頻解碼器件，因而在集成度、性價(jià)比等方面有所提高。
    而STx5105是一款專門(mén)針對(duì)中低端市場(chǎng)的高性價(jià)比機(jī)頂盒器件，適用于數(shù)字衛(wèi)星電視(DVB—S)、數(shù)字有線電視(DVB—C)、數(shù)字地面電視(DVB—T)機(jī)頂盒，它無(wú)內(nèi)置QAM解調(diào)器。根據(jù)封裝工藝以及面向不同的應(yīng)用市場(chǎng)，STi5105系列產(chǎn)品有STx5105、STM5105和STB5105三種型號(hào)產(chǎn)品，這三種型號(hào)產(chǎn)品的硬件性能規(guī)格和應(yīng)用相同。STx5105與QAMi5516器件主要參數(shù)如表1所示。

    從表1可以看出，STx5105有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，第一個(gè)就是無(wú)內(nèi)置解調(diào)模塊，第二個(gè)就是適用范圍廣，通過(guò)外置不同的解凋器件，適用于DVB—S、DVB—C和DVB—T機(jī)頂盒，圖l是STx5105應(yīng)用框圖。

3 應(yīng)用電路對(duì)比分析
    采用STx5105和QAMi5516設(shè)計(jì)的基于DVB—C機(jī)頂盒的應(yīng)用電路原理分別如圖2、圖3所示。

    從圖2，圖3應(yīng)用電路原理可看出，兩款器件主板電路模塊總體結(jié)構(gòu)相同，但應(yīng)用細(xì)節(jié)方面還需要注意各個(gè)器件的特點(diǎn)。
    高頻頭選擇方面，STx5105方案的機(jī)頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CUl216L的高頻頭(內(nèi)置QAM解調(diào)模塊，直接輸出TS流給STx5105處理)；QAMi5516方案的機(jī)頂盒采用Philips公司生產(chǎn)的CDl316L的高頻頭(輸出中頻信號(hào)給QAMi5516處理)。內(nèi)存選擇方面，STx5105方案的機(jī)頂盒采用一款型號(hào)為HY5DU561622(64 MB)的DDR內(nèi)存，建議雙向交互業(yè)務(wù)機(jī)頂盒采用64 MB內(nèi)存，否則無(wú)法滿足交互業(yè)務(wù)需求，對(duì)于單向機(jī)頂盒，可以采用K4H561638F(32 MB)的DDR內(nèi)存，用于系統(tǒng)控制電路和MPEG一2解碼器時(shí)的數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)；采用S29GL064(8 MB)Flash ROM作為程序存儲(chǔ)器，用于固化機(jī)器的控制程序。QAMi5516方案的機(jī)頂盒采用一片型號(hào)為57V641620ET(8 MB)SDRAM，用作AV解碼器的數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器；采用一片57V281620ET(16 MB)SDRAM，用作系統(tǒng)控制電路的數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器：采用一片M28W640(8 MB)Flash ROM作為程序存儲(chǔ)器，同化機(jī)器的控制程序。

4 影響機(jī)頂盒速度和品質(zhì)的因素
    機(jī)頂盒盡管是家電產(chǎn)品，但從硬件和軟件方面來(lái)說(shuō)，它類似于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，所以在運(yùn)行速度、擴(kuò)展應(yīng)用等方面也和計(jì)算機(jī)相似。以下給出硬件方面決定機(jī)頂盒的速度和品質(zhì)主要因素。
4．1 CPU主頻
    CPU主頻越高．處理速度越快，尤其是處理音視頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。STx5105主頻速度高達(dá)200 MHz。是目前主流機(jī)頂盒速度最高的器件，其他型號(hào)的器件主頻一般介于100～166 MHz，速度明顯低于STx5105。
4．2 內(nèi)存頻率
    與CPU主頻對(duì)應(yīng)的是內(nèi)存頻率，內(nèi)存頻率越高，運(yùn)行速度越快。如果只是CPU速度快，內(nèi)存頻率慢．那么CPU要花時(shí)間等待從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)，這樣會(huì)降低處理速度。機(jī)頂盒內(nèi)存主要采用SDRAM和DDR兩種內(nèi)存，而目前機(jī)頂盒內(nèi)存主流采用DDR內(nèi)存，DDR內(nèi)存帶寬比SDRAM要高，這樣可以減少CPU從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)的等待時(shí)間，提高處理速度。同時(shí)由于DDR接口的數(shù)據(jù)傳輸率比SDRAM高，易于支持?jǐn)U展業(yè)務(wù)。而SDRAM接口傳輸率低，運(yùn)行速度慢，無(wú)法支持大的擴(kuò)展業(yè)務(wù)。STx5105內(nèi)存采用DDR一166 MHz，確保整體性能提升。
4．3 封裝工藝
    優(yōu)良的封裝工藝可以減少主板元器件間的數(shù)據(jù)交換“時(shí)滯”現(xiàn)象，同時(shí)提高系統(tǒng)抗干擾能力，因?yàn)楦蓴_也會(huì)影響處理速度。目前機(jī)頂盒主器件一般采用TOFP(塑料方型扁平式)封裝和BGA(球柵陣列)封裝。
    采用TQFP封裝的器件，易于安裝和維修，不容易出現(xiàn)虛焊等故障；而采用BGA封裝則不利于維修，容易出現(xiàn)虛焊等故障。STx5105系列產(chǎn)品提供多種封裝，主要采用TQFP封裝。

5 優(yōu)勢(shì)對(duì)比分析
    STx5105在主頻、內(nèi)存頻率、封裝工藝、應(yīng)用市場(chǎng)等方面要優(yōu)于QAMi5516。
    STx5105無(wú)內(nèi)置解調(diào)器．適用于DVB—S、DVB—C和DVB—T 3種DVB標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)頂盒，通過(guò)在STx5105前面采用不同的片外解調(diào)器，設(shè)計(jì)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)頂盒。而QAMi5516的市場(chǎng)定位只適用于DVB—C機(jī)頂盒，則內(nèi)置QAM解調(diào)器。STx5105無(wú)內(nèi)置解調(diào)器，則STx5105發(fā)熱要低于QAMi5516，因?yàn)榻庹{(diào)器是耗電、發(fā)熱較大的模塊。
    在片內(nèi)緩存以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DAC)數(shù)量方面，STx5105與OAMi5516比較處于劣勢(shì)，不過(guò)對(duì)于一款中低檔機(jī)頂盒來(lái)說(shuō)，4 KB的指令緩存和4 KB的數(shù)據(jù)緩存已足夠用。QAMi5516有6個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊；而STx5105只有4個(gè)視頻DAC模塊和2路音頻DAC模塊。QAMi5516可同時(shí)支持CVBS(Composite Video Broadcast Signal復(fù)合視頻信號(hào)，占用l路視頻DAC)接口、YPbPr／YCbCr(色差分量視頻信號(hào)，占用3路視頻DAC)接口、S端子(S—Video視頻信號(hào)，占用2路視頻DAC)接口、SPDIF(Sony／
Philips Digital Interface，占用1路音頻DAC)數(shù)字音頻接口的同時(shí)輸出；STx5105只能同時(shí)支持CVBS、S—Video視頻信號(hào)以及SPDIF音頻信號(hào)輸出，或者YPbPr／YCbCr、S—Video視頻信號(hào)以及SPDIF音頻信號(hào)同時(shí)輸出。由此可以看出STx5105比QAMi5516同時(shí)支持的輸出接口少。但是作為中低檔機(jī)頂盒來(lái)說(shuō)，一般接收、處理和輸出的都是標(biāo)準(zhǔn)格式(圖像水平清晰度500線)的信號(hào)，如果機(jī)頂盒上采用YPbPr／YCbCr接口，對(duì)提高罔像輸出質(zhì)量而言意義不大。STx5105減少了2路DAC模塊，相應(yīng)的減少了內(nèi)部集成的元器件數(shù)量，降低了集成度．減少器件發(fā)熱量，提高了可靠性。因此，STx5105成本要比QAMi5516低，有更好的性價(jià)比。
    機(jī)頂盒產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用測(cè)試比較：通過(guò)對(duì)市面上不同廠家、不同器件的機(jī)頂盒產(chǎn)品測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)基于STx5105的機(jī)頂盒確實(shí)在啟動(dòng)速度、換臺(tái)速度、數(shù)據(jù)廣播接收處理速度等方面都較基于QAMi5516的機(jī)頂盒略勝一籌。溫度控制方面，有些廠家早期的基于QAMi5516的機(jī)頂盒為了降低器件溫度還采用了散熱片，現(xiàn)在一般通過(guò)增加、增大外殼上面的散熱孔，采用熱導(dǎo)流沒(méi)計(jì)等手段來(lái)快速的散發(fā)機(jī)頂盒的熱量。由于機(jī)頂盒一般采用鐵皮外殼，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后外殼都有點(diǎn)燙手，通過(guò)對(duì)不同廠家機(jī)頂盒產(chǎn)品的測(cè)試，在環(huán)境溫度35℃的條件下．機(jī)頂盒連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)，實(shí)測(cè)外殼溫度最高為46℃，最低為42℃，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)于鐵皮外殼家電產(chǎn)品，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后外殼溫度不得高于70℃)。

6 結(jié)語(yǔ)
    通過(guò)對(duì)比分析可以看出，STx5105在功能、速度等方面都能滿足主流應(yīng)用要求；通過(guò)減少內(nèi)部集成元件(比如緩存、DAC模塊)，減少高耗電模塊(比如解調(diào)器)，降低集成度，減少器件溫度，提高可靠性。同時(shí)STx5105可以應(yīng)用于DVB—S、DVB—C、DVB—T 3個(gè)DVB標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，減少市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，為機(jī)頂盒下游廠家在器件供貨方面提供保障；目前市場(chǎng)基于STx5105的機(jī)頂盒越來(lái)越多，應(yīng)用不斷成熟。