基于智能手机平台的CMMB移动电视功能设计

引言

　　中国移动多媒体广播电视（CMMB）标准作为中国自行研发、完全掌握自主知识产权的移动多媒体标准，以其高速率、低功耗、高移动性等优点，在手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本式计算机等小屏幕便携式终端中得到越来越广泛的应用。目前，CMMB手机电视功能的实现方案主要有以下几种：1）采用解调器与第三方调谐器的分离式双芯片方案，如创毅视讯的ADM3421等，因为体积大、成本高等缺点逐渐被弃用；2）采用解调器与调谐器的SIP 方案，如创毅视讯的F206,思亚诺的SMS1180等，因为占用PCB面积小、成本相对较低、与相应的视音频解码芯片的组合自由度大等优点被广泛使用；3）单芯片的接收全集成方案，包括解调器、视音频解码器等，如展讯公司的SC6600V,集成度很高，但是应用处理器的选择受限，尤其对于已有AP的智能手机来说，并非最优的选择。笔者从体积、功耗、成本和需求等方面考虑，采用思亚诺的SMS1180解决方案，在智能手机平台上实现了CMMB手机电视功能。

　　1 系统结构

　　智能手机平台采用基带处理器+应用处理器的双处理器结构，主要由无线通信模块、多媒体处理模块、视音频输出模块、CMMB接入模块等部分组成，其总体结构如图1所示。其中无线通信模块实现呼叫/接听、数据传输等基本通信功能和其他WiFi、蓝牙等无线功能，多媒体处理模块则用于处理高负荷的多媒体应用。

　　工作流程如下：天线接收到的CMMB信号，经过包含调谐器和解调器的SMS1180的调谐和解调处理后，输出标准格式的TS流经过SPI总线传送到多媒体处理模块，通过应用处理器PXA310对H.264和ACC视音频码流解码，在其控制下输送数字格式的视频信号到LCD液晶显示屏上，播放出电视视频图像，同时输出AC97格式的音频信号到音频解码器，经处理输出的模拟声音最终送到耳机或外放。

　　2 硬件设计

　　整个智能手机系统中涉及CMMB移动电视功能的硬件主要包括CMMB接入模块、多媒体处理模块、视音频输出模块和条件接收模块4部分，本节将从以下几个方面讲述其中的关键接口设计。

　　2.1 CMMB接入模块的射频相关设计

　　CMMB接入模块采用思亚诺的SMS1180,具有双通道、低功耗、高灵敏度等特点。接口设计如图2所示。

　　天线设计考虑到携带的方便性，采用拉杆式。时钟电路采用8~40 MHz的晶体振荡器，串联阻抗在0~60 Ω温度稳定性要求20 ppm（百万分之一），负载电容10 pF。

　　射频接口电路在U波段增加带通滤波器电路，S波段除了带通滤波器电路外，还须设置巴伦电路。电源电路则分为两组：一组1.2（1±0.05）V为内核、ADC、PLL和时钟电路供电；另一组1.8~3.3（1±0.1）V为数据接口电路供电，可根据连接的应用处理器情况来确定，每一路电源需接1 μF电容滤波。

该设计中PCB的布局布线尤为重要，需注意：

　　1）从天线到SMS1180的UHF波段和S波段输入端的射频线要求50 Ω阻抗，输入通道上的相关器件与SMS1180布局在同一面，从而保证器件间的布线可以尽可能的短，而且在同一层完成，而无需过孔，减少干扰；

　　2）为了减少寄生电容，在S波段的通路上，从巴伦电路到SMS1180输入之间的地段需要挖空，相应的内层地也需要挖空，UHF波段通路的地段则根据阻抗控制来处理；

　　3）布线时，相关的电源线至少需要0.4 mm.此外，层与层之间应保留尽量多的地孔以减少接地点之间的阻抗。

　　2.2 CMMB接入模块与多媒体处理模块的接口设计

　　多媒体处理模块的核心器件即为智能手机系统中的应用处理器。设计采用美满公司基于第三代Intel XScale技术的PXA310,最高主频624 MHz,可根据工作状态调整频率，而且融入了智能功耗管理技术，最大限度地降低了系统功耗，延长了电池寿命。在多媒体方面，提供VGA解析度的30 f/s（帧/秒）H.264播放效能，具有硬件视频加速功能，大大提升视频播放功能。SMS1180输出标准格式的TS数据流至主处理器，数据传输接口可以为SPI、SDIO和USB等多种选择，从传输速度和EMI等因素考虑设计选用PXA310 SPI接口与之配合，相关的复位、断电和唤醒等控制信号则选用PXA310的GPIO进行相关的功能和时序控制。无论选用SPI、SDIO和USB数据接口线，布局时都须将其布于多层板的内层，远离敏感管脚和射频区域。

　　2.3 多媒体处理模块与视音频输出模块的接口设计

视频输出设计由应用处理器PXA310通过片内LCD控制器直接控制LCD模块，其控制器接口多通过连接器经由FPC连接到LCD模块，需要额外考虑信号的EMI处理，可在硬件设计采用LCD数据线和时钟控制线加RC电路或专用的多通道EMI器件