全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人們對(duì)消費(fèi)類產(chǎn)品，如手機(jī)、電視、汽車等的需求也越來(lái)越旺盛。特別是在電視產(chǎn)業(yè)中，近幾年來(lái)，許多國(guó)家和地區(qū)都出臺(tái)了各自的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，并且確定了全面轉(zhuǎn)換為數(shù)字電視、停播模擬電視的時(shí)間表，這無(wú)疑促進(jìn)了電視的更新?lián)Q代。而科技的進(jìn)步也帶來(lái)了顯示器的革新，以前笨重的CRT隨著平板顯示器價(jià)格的快速下降正逐步退出歷史舞臺(tái)。在平板化和數(shù)字化潮流的席卷下，LCD電視憑借其較低的價(jià)格、不斷提升的功能、尺寸齊備以及功耗輻射小等諸多優(yōu)勢(shì)成為市場(chǎng)寵兒，在電視市場(chǎng)占據(jù)越來(lái)越多的份額。

        作為L(zhǎng)CD電視的核心電路部分，信號(hào)解碼和處理芯片的性能至關(guān)重要。Mstar、Genesis、Pixelworks、Micronas和NXP半導(dǎo)體等多家芯片供應(yīng)商相繼推出了可滿足不同地區(qū)、不同層次需求的LCD電視解決方案。

        但是，中國(guó)、歐洲、北美、日本等市場(chǎng)的模擬電視和數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)都不同，各地區(qū)還分別有一些特別規(guī)定，例如歐洲市場(chǎng)要求支持圖文、麗音(NICAM)、SCART接口等,北美市場(chǎng)要求支持CC(Closed Caption)、VCHIP等。因此，芯片提供商和電視生產(chǎn)商必須解決的問(wèn)如何在同一平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出不同的產(chǎn)品并避免重復(fù)開(kāi)發(fā)工作，簡(jiǎn)化硬件軟件設(shè)計(jì)，減少研發(fā)投入資金，為產(chǎn)品的升級(jí)和兼容提供方便，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間；同時(shí)又能在同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)出滿足各地區(qū)不同標(biāo)準(zhǔn)和特殊要求的電視機(jī)的問(wèn)題。

        另一方面，LCD TV市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，如何開(kāi)發(fā)出成本更低、設(shè)計(jì)周期更短、性價(jià)比更高和更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品對(duì)LCD TV電視設(shè)計(jì)人員提出了極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)，也給芯片供應(yīng)商帶來(lái)了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此，集成度更高、使用更簡(jiǎn)單、維護(hù)更方便、性價(jià)比更高的芯片將更多地贏得電視廠商的青睞。

圖1：MST9X88 LCD TV平臺(tái)架構(gòu)的系統(tǒng)框圖，MST9X88只需增加少量元器件就可構(gòu)成一個(gè)完整的LCD TV系統(tǒng)

        作為一家重要的LCD TV芯片供應(yīng)商，MSTAR公司提供了一整套從小尺寸、中尺寸到大尺寸，從低端、中端到高端的LCD TV解決方案，這些芯片都具有可支持全球平臺(tái)、可擴(kuò)展、集成度高、開(kāi)發(fā)維護(hù)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，因而成為眾多生產(chǎn)廠家競(jìng)相采用的LCD TV解決方案。其中，MST9X88是一款高集成度、高性價(jià)比的芯片，它集成有高性能的圖像縮放模塊、3D視頻信號(hào)解碼器、微控制器(MCU)和OSD產(chǎn)生器、NICAM及BTSC麗音解碼器、圖文解碼器、HDMI接收器、高性能的3路10位ADC、3D隔行逐行轉(zhuǎn)換等功能模塊，MST9X88采用256腳PQFP封裝，因此硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，采用雙面PCB就可以滿足設(shè)計(jì)要求。

圖2：MST9X88的高速模擬輸入部分(ADC)

MST9X88 LCD TV平臺(tái)架構(gòu)

        MST9X88 LCD TV平臺(tái)架構(gòu)如圖1所示。MST9X88只需增加少量元器件就可構(gòu)成一個(gè)完整的LCD TV系統(tǒng)。

1.TV解調(diào)部分

        一個(gè)RF模擬電視信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)諧器解調(diào)、混頻成IF信號(hào)，再進(jìn)入中頻放大器IC，經(jīng)過(guò)中頻放大、解調(diào)，輸出CVBS視頻信號(hào)，最后傳送給MST9X88，同時(shí)，也將解調(diào)出來(lái)的第二伴音中頻信號(hào)和音頻信號(hào)傳送給MST9X88。

        當(dāng)然，客戶也可以直接采用一體化的調(diào)諧器，這樣可以更便于開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，還能縮短開(kāi)發(fā)周期，但另一方面也將增加整個(gè)BOM成本。因此在演示板上，我們采用調(diào)諧器+中頻放大器的方式，從而使整個(gè)方案的性價(jià)比和競(jìng)爭(zhēng)力得到進(jìn)一步提高。

圖3：MST9X88的調(diào)試工具界面

2.高速模擬輸入

        MST9X88具有三路高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)輸入端口(圖2)。這三個(gè)ADC輸入端口是完全等同的，每一路都可支持電腦格式的VGA、XGA輸入，高清信號(hào)的SDTV、HDTV輸入，最高可支持1080P、UXGA輸入，戶可隨意組合和應(yīng)用，十分靈活方便。如果設(shè)計(jì)針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的機(jī)型，則可以采用一路作VGA輸入，兩路作HDTV的輸入，或者一路作VGA輸入，一路作HDTV的輸入，一路作內(nèi)置DVD、讀卡器或USB的輸入。如果設(shè)計(jì)針對(duì)歐洲市場(chǎng)的機(jī)型，則可以一路作VGA輸入，一路作HDTV輸入，另一路作FULLSCART的RGB輸入?？傊?，不論是面向中國(guó)市場(chǎng)還是歐洲市場(chǎng)，三路ADC輸入端口完全可以滿足需求。

3.模擬視頻輸入

        MST9X88具有四路復(fù)合視頻(CVBS)輸入，2路S端子(YC)輸入，資源非常豐富。通常情況下，一路CVBS輸入作為TV輸入，另外的兩路為后AV輸入，另外的一路作為側(cè)AV輸入。S端子輸入也一樣，一路作后S端子，一路作側(cè)S端子。在目前的高檔機(jī)中，可支持三路AV和兩路S端子的機(jī)器仍然比較少，一般都是兩路AV和一路S端子。

        如果要設(shè)計(jì)針對(duì)歐洲市場(chǎng)的機(jī)型，MST9X88模擬視頻輸入的資源也綽綽有余，它可支持一路FULL SCART和一路普通SCART。

        MST9X88中集成有高性能的3D視頻解碼器，相對(duì)傳統(tǒng)的2D視頻解碼器來(lái)說(shuō)，無(wú)論是YC的分離的干凈程度，還是畫(huà)面的清晰度方面，它都具有很大的優(yōu)勢(shì)。MST9X88能夠支持現(xiàn)有的所有彩色制式的解碼，包括NTSC M、NTSC-J、NTSC-4.43、PAL(B、D、G、H、M、N、I、Nc)和SECAM。

圖4：MST9X88的ISP工具界面

4.高清晰多媒體接口(HDMI)輸入

        MST9X88集成有一路HDMI接收器，同時(shí)還兼容DVI/HDCP接收標(biāo)準(zhǔn)。MST9X88可支持高達(dá)165MHZ的帶寬，完全符合HDMI 1.2的標(biāo)準(zhǔn)，最高可支持1080P的輸入，另外，它還支持長(zhǎng)線功能，最多可支持長(zhǎng)達(dá)30M的長(zhǎng)線，完全可以滿足一般和特殊用途要求。

5.第二伴音中頻解調(diào)(SIF)

        由于MST9X88是面向全球平臺(tái)的芯片解決方案，所以有可能會(huì)將歐洲的麗音和美國(guó)立體聲(BTSC)的聲音解調(diào)器集成進(jìn)去。它支持兩路的SIF輸入，同時(shí)還支持A2/EIA-J、FM立體聲及SAP的解調(diào)和解碼，因此外部無(wú)需增加任何音頻解碼芯片就可實(shí)現(xiàn)解調(diào)麗音和美國(guó)立體聲的功能，以進(jìn)一步簡(jiǎn)化硬件電路的設(shè)計(jì)。但考慮到一般客戶不會(huì)要求同時(shí)支持麗音和美國(guó)立體聲，為進(jìn)一步節(jié)省成本，可將支持麗音和支持美國(guó)立體聲的芯片分開(kāi)，即MST9E88和MST9U88，但兩者的管腳兼容。使用和擴(kuò)展也非常方便，無(wú)需改動(dòng)任何硬件，只需對(duì)軟件做一些相應(yīng)的改動(dòng)即可。

圖5：MST9X88 ISP口和VGA口的連接，通過(guò)TXD、RXD來(lái)實(shí)現(xiàn)VGA口和MST9X88的硬件連接

6.聲音輸入輸出和處理

        同樣， MST9X88也集成了聲音處理部分，它最多可支持4路立體聲(L/R)和一路單聲道輸入，其中單聲道主要是為TV輸入提供的。另外，它還支持I2S和SPDIF的輸入。對(duì)于HDMI，可支持采樣頻率為32K、44.1K、48KHz。

        在輸出方面，它內(nèi)置了音頻DAC和一個(gè)線性輸出，一路重低音輸出，同時(shí)還有I2S和S/PDIF輸出。在音效處理方面，MST9X88具有音量、平衡、低音、高音、靜音、均衡器、假立體聲和環(huán)繞聲等功能。

7.音頻功放輸出規(guī)格

        MST9X88 DEMO BOARD上采用的是傳統(tǒng)的AB類功放(ST公司的TDA7266SA)，在VCC=11V，RL=8，THD=10%的情況下，可以達(dá)到7WX2的功率，此外還可以提供一路耳機(jī)輸出。

8.串行閃存電路

        MST9X88系統(tǒng)中所運(yùn)行的程序存儲(chǔ)在外部串行閃存PS25LV040內(nèi)，PS25LV040具有512KB的存儲(chǔ)空間，對(duì)目前一般的電視平臺(tái)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。此外，它與MST9X88只需4線連接，SO8封裝節(jié)省了PCB空間，在價(jià)格上也比并行閃存便宜。

9.按鍵和遙控

        MST9X88內(nèi)置有MCU，同時(shí)內(nèi)置了4個(gè)低速ADC端口，所以可用兩個(gè)或兩個(gè)以上的ADC作為按鍵口，可實(shí)現(xiàn)8個(gè)以上的按鍵，完全可以滿足用戶的需要。

        此外，MST9X88還內(nèi)置了一個(gè)外部中斷以實(shí)現(xiàn)遙控功能，它可以支持所有的遙控編碼，例如：NEC、RC-5、MITSUBISHI、PANASONIC、JVC等。如果是NEC碼，還可以使用MST9X88內(nèi)部的硬件解碼器來(lái)解碼，更加方便和快捷。

10.升級(jí)和維護(hù)

        MST9X88中內(nèi)置的MCU為51內(nèi)核，因此系統(tǒng)的調(diào)試，完善和維護(hù)非常簡(jiǎn)單和方便，圖3顯示了 MST9X88的調(diào)試工具，通過(guò)它可以很方便地跟蹤MST9X88中的一些寄存器和程序運(yùn)行的信息。

        同樣，MST9X88也能實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)(ISP)功能，這使得后期的生產(chǎn)和維護(hù)非常方便，并且客戶可以通過(guò)本機(jī)自帶的VGA端子輕松實(shí)現(xiàn)ISP功能，萬(wàn)一生產(chǎn)的時(shí)候出現(xiàn)問(wèn)題，也免除了拆機(jī)和裝機(jī)帶來(lái)的麻煩和低效率。圖4即為MST9X88的ISP工具，圖5表示MST9X88 ISP口和VGA口的硬件連接關(guān)系，主要是通過(guò)TXD、RXD來(lái)實(shí)現(xiàn)VGA口和MST9X88的硬件連接。

        最后，MST9X88還集成了高性能的縮放模塊，3D隔行逐行轉(zhuǎn)換處理，支持電影模式，3:2、2:2下拉功能，以及圖文、CC、VCHIP等。

本文小結(jié)

        由MST9X88組成的LCD TV解決方案是一款非常有競(jìng)爭(zhēng)力的方案，它能夠支持全球平臺(tái)，并支持面向中國(guó)、美國(guó)和歐洲市場(chǎng)的機(jī)型；而且，它還具有很好的擴(kuò)展性，可以擴(kuò)展為具有PIP/POP功能，還可支持FULL HD 1080P面板、120Hz面板的MST9U89和MST9E89(兩者的管腳兼容)。另外，由于它的集成度高，在目前所有LCD TV芯片提供商推出的芯片中，是集成度最高、性價(jià)比最好的芯片之一，使用和維護(hù)都很方便，因此深受客戶歡迎。

作者：袁永龍，硬件應(yīng)用支持工程師，Email: yl.yuan@mstarsemi.com，晨星半導(dǎo)體公司