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關鍵詞：專用集成電路；數字視頻廣播；直接存儲器訪問
近年來，數字電視在全世界范圍內得到了推廣。計算機與電視是未來家庭中最主要的兩種信息獲取終端。隨著計算機網和廣播電視網的融合，兩種終端也有融合的趨勢，這樣就可以利用計算機接收數字視頻廣播的內容。
數字視頻廣播(DVB)傳輸流(TS)接收計算機插卡主要由兩塊芯片組成：一塊完成TS包的過濾和解擾；另一塊芯片是完成TS包到PCI總線的傳輸。文提出了在現場可編程門陣列(FPGA)上完成上述兩個功能的方案。
為了提高數據的傳輸速率和可靠性，降低產品的成本，在此基礎上，本文介紹的IP over DVB(簡稱IPoD)芯片就是利用單塊芯片來完成DVB傳輸流到計算機系統的過濾和傳輸。
1 軟硬件劃分策略
根據IP over DVB的標準和MPEG2標準系統層的數據規范，IPoD系統的處理層次由低到高分別為物理接口層、傳輸流處理層、數據流層和應用層。IPoD是一個軟硬件協同的復雜系統，軟硬件劃分策略是整個系統芯片設汁中很關鍵的一個步驟，對于系統的整體性能影響巨大。IPoD系統的處理層次和軟硬件劃分結果如圖1所示。
物理接口層完成總線互連，比如Tuner（調諧器）輸出的解調后數據與IPoD芯片的連接接口，PCI總線接口等。傳輸流處理層對DVB的TS包進行處理，包括同步、過濾、解擾等協議處理。以上兩層對實時性要求很高，由硬件實現。
數據流層分為兩個部分，一部分是基本流數據包的處理，對應MPEG2的音視頻數據；另一部分是用于傳輸信息的數據結構。由于這一層需要處理復雜的數據結構，需要大量的緩沖資源，因此需要軟件硬件同時參與處理；同時由于協議處理的速度要求，數據流層也需要芯片內部的處理，所以這一層是軟件和硬件接口的層次。最高層應用層完成MPEG2解碼和各種數據業務的應用，由軟件實現。
2 IPoD芯片硬件結構
IPoD系統硬件的基本結構是基于PCI的內置型計算機插卡，Tuner用來接收天線的數據同時輸出TS包，TS數據通過IPoD芯片傳送到PCI總線，最終傳送到主機。圖2是IPoD系統芯片結構。
由圖2可以看出，白色矩形區域代表IPoD芯片，寬箭頭表示數據通道，窄箭頭表示控制通道。數據流是從Tuner到主機的單向流，Tuner接收到天線的數據，經過解調，送入IPoD芯片的Tunet數據接口緩存；然后數據經過包標志(PID)過濾模塊，獲取需要的TS包；而后數據進入解擾模塊，對加擾的TS包進行解擾；經過解擾后的TS包傳送到DMA接口，通過DMA控制器的處理，TS包經過PCI核被送到PCI總線上，最終傳送到主機的內存中�？刂屏靼ㄖ鳈C對各個硬件模塊的控制和各個硬件模塊對主機的反饋，因此是雙向流�？刂屏鲗崿F的核心是本地總線管理模塊，主機可以用發出命令的方式讀寫PCI總線上的任意地址，PCI核將這一命令傳送到芯片內部，再由從模式控制模塊把讀寫命令傳送到本地總線管理模塊。
2．1 IPoD芯片內部模塊
芯片的內部結構由相應的數據通道，控制通道和外圍接口構成。主要由以下部分組成：
1)Tuner接口和PID過濾模塊
接收并緩存從Tuner進入的數據，用PID過濾電路將輸入數據的PID值與過濾表中的數據相比較，保留符合要求的TS包。
2)通用解擾模塊
通用解擾模塊是按照DVB標準的通用解擾算法設計，輸入的加擾數據經過流解密和塊解密后從塊解密模塊輸出。
3)PCI核和主從模式控制模塊
在IPoD芯片中，集成了Fujitsu公司的PCI核，符合PCl2．2規范。
PCI設備有兩種工作模式：主模式和從模式。當IPoD系統工作在主模式下時，主模式控制模塊提供DMA控制器和PCI核之間的接口，協助DMA控制器完成DMA傳輸。PCI核通過主模式控制模塊完成PCl的寫過程，將數據從芯片送入主機內存。當IPoD系統在從模式下工作時，從模式控制模塊提供PCI核和本地邏輯的接口。PCI核通過從模式控制模塊可以配置DMA的寄存器，也可以讀寫本地總線上的各個模塊。
4)DMA控制器
DMA控制器與主模式控制器和片內FIFO相連接，提供DMA控制邏輯、寄存器和描述符隊列，完成DMA讀寫。針對高帶寬、低延時和大數據量的定長多媒體數據包，設計了基于PCI核的鏈式DMA控制器，由DMA寄存器，描述符FIFO，DMA狀態機和數據通道RAM這4個模塊構成。DMA控制器把系統緩存在FIFO中的一個DMA數據包轉移到數據通道RAM中，并在主模式下負責把數據通道RAM里的數據包通過PCI總線傳送到從設備。
5)本地總線
使用本地總線連接各個模塊，便于主機對各個模塊的讀寫。在主機讀寫芯片內模塊時，IPoD芯片作為一個PCI設備工作
