一种支持ANDROID4.X智能电视电脑一体机设计

随着智能数字云电视和个人PC进入每个家庭，触摸屏输入功能的设备也取代了传统的键盘鼠标，而支持ANDROID4.X触摸功能的智能电视电脑一体机也会作为新一代典型的物联网应用而进入千家万户。为此，本文提出了一种能够支持ANDROID4.X触摸功能的智能电视电脑一体机的设计方案，详细介绍了触摸屏电视电脑一体机的实现方法、系统硬件实现和软件系统选用等。

0引言

当前市场上实现电视电脑一体机解决方案主要有两种方法：第一种方法是在现有的电视电路的基础上增加数字解码电路，然后外加PC主板方案。这类方案在前几年被广泛采用，它主要是电视、电脑两机的简单组合，集成度低、成本较高。第二种是专用单芯片方案，这是目前智能云电视的主流方法。

它主要采用的是性能较差的嵌入式主控板，从而实现了智能云电视的上网功能，但芯片性能低，主控板电路较简单，性能较差，故对PC功能的支持有限，完成不了PC机的正常工作，且成本较高，后期开发难度较大。本文提出第三种方法是智能电视电脑一体化方案，它通过改造传统的PC主板来解决。由于PC主板功能强大，性能较高，而且其功能灵活多变，容易通过USB接口接入触摸屏，并通过触摸屏输入解决了傻瓜用户不能使用键盘的苦恼，简单化用户的使用，是智能电脑电视一体机的傻瓜化应用，并支持语音输入与输出，能满足未来家庭数字化需求，智能电视云化的物联网的重要应用。

1触摸屏电视电脑一体机的实现方法

本方案是在PC主板上增加模拟信号的接收和解码，以及数字信号的接收和解码电路，让电视信号可以输入PC主板，从而实现智能云电视功能，并通过PC主板上的USB3.0接口接入触摸屏，最终实现带触摸功能的电视电脑一体机，并支持传统的键盘鼠标输入操作，同时也支持麦克风输入与音箱输出。图1所示是带有触摸屏输入功能的电视电脑一体机的电路框图。

图1 带有触摸屏输入功能的电视电脑一体机电路框图

首先，本系统在PC主板上增加模拟电路，用于实现模拟电视信号的接收。射频模拟电视信号通过一体化调谐器(高频头)接收，解调后输出视频信号，再送给主板上的模拟解码芯片。同时，AV输入的模拟视频信号或者S-VIDEO输入的模拟视频信号也输入到主板上的此解码芯片。主板上的此模拟解码芯片的作用是把各类模拟信号经过ADC转化成数字信号后再经过数字处理、解码，最后输出格式为ITU656或ITU601的数字信号。

其次，在PC主板上增加数字电路，实现数字电视信号的接收。让PC主板接收数字电视信号比接收模拟信号并完成信号调制和解调相对复杂些，主板的数字电路通过高频头(调谐器)接收射频数字电视信号并完成信道解码后输出串行的TS流。由于数字电视信号通常是加密的信号，这时还需对TS流进行解密操作。经过解密的TS流最后送给芯片组，由此芯片组完成MPEG2信源解码。经芯片组动态降噪、去隔行处理、格式变换、图像细节增强等处理操作后，标清和高清的电视信号被转换成统一格式(如1 920×1 080 P/60 Hz)的LVDS信号，并送给LCD显示屏，完成电视信号的输出，从而实现电视功能。由于PC主板接口较丰富，USB接口较多，且支持最新的USB3.0接口，因此可以外接触摸屏，完成触摸功能的输入操作，这也可以取代传统的键盘与鼠标操作。另外，此主板还带有音频输入输出接口，可以完成声音的输入与输出，此主板还支持目前四核的威盛处理器，支持最新的DDR3内存。与传统的嵌入式主板相比，此主板功能强大，不仅可以装入嵌入式操作系统WINCE或LINUX，也可以支持最新的WIN8与ANDROID系统。内带2个SATA接口可以接硬盘和光驱，其余的USB3.0接口，让U盘安装ANDROID等系统成为可能，且USB3.0的速度较USB2.0提高速度十倍以上。

2个内带的PS/2接口可以支持传统的键盘与鼠标输入。

2系统硬件实现

2.1主板集成的主要器件选择

由于触摸输入的电视电脑一体机市场前景较好，许多IT厂商(例如联想)都在从传统的IT领域进军家电领域，许多家电企业如海尔也努力进入IT领域，因此电脑电视触摸屏的结合的一体机产品成为了各大巨头重要的竞争场所。Intel、AMD和VIA等更是不甘落后，相继推出适合嵌入式应用的高集成度、低功耗CPU和芯片组，甚至有的把CPU(1 GHz以上)、南桥、北桥及其他接口集成在一起。本主板集成选用1.2 GHz威盛QuadCore-E四核E系列处理器或1.0 GHz威盛Eden X2处理器及最新的威盛VX11H媒体系统芯片组，为微型化系统提供出色的计算性能。该系列属于X86体系，可运行WINDOWS8和ANDROID4.X嵌入式操作系统。从系统框图中可以看出，在PC主板的基础上增加了数字高清电视