中山项目(N5200)硬件概要设计说明书附详图

文档编号版本号密级深圳同洲电子股份有限公司文档编号密级文档名称中山项目硬件概要设计说明书日期2010年05月26日中山项目硬件概要设计说明书文档作者： 陈华兴 日期： 2010-05-26项目/PDT经理： 日期：审 核： 日期：批 准： 日期：同洲电子股份有限公司 版权所有内部资料 注意保密文档历史发放及记录序号 变更（+/-）说明 作者 版本号 日期 批准1 创建 陈华兴 2010-05-26目 录文档历史发放及记录 ................................................ 错误!未定义书签。目 录............................................................ 错误!未定义书签。1、引言.......................................................... 错误!未定义书签。文档目的..................................................... 错误!未定义书签。适用范围..................................................... 错误!未定义书签。产品信息..................................................... 错误!未定义书签。硬件名称..................................................... 错误!未定义书签。术语和缩略语 ................................................. 错误!未定义书签。参考资料..................................................... 错误!未定义书签。2、总体设计...................................................... 错误!未定义书签。需求规定..................................................... 错误!未定义书签。功能要求..................................................... 错误!未定义书签。性能指标..................................................... 错误!未定义书签。开发环境..................................................... 错误!未定义书签。设计思想..................................................... 错误!未定义书签。3、硬件模块划分 .................................................. 错误!未定义书签。系统结构框图 ................................................. 错误!未定义书签。系统逻辑框图 ................................................. 错误!未定义书签。系统核心模块 ............................................. 错误!未定义书签。音、视频处理模块 .......................................... 错误!未定义书签。GPIO分配及片选规划 ...................................... 错误!未定义书签。单板及功能................................................... 错误!未定义书签。4、接口设计...................................................... 错误!未定义书签。面板与主板接口 ............................................ 错误!未定义书签。IC卡板与与主板接口 ....................................... 错误!未定义书签。电源板与主板接口 .......................................... 错误!未定义书签。5、可靠性、安全性、电磁兼容性设计................................错误!未定义书签。6、电源设计......................................................错误!未定义书签。输出接口引脚定义.............................................错误!未定义书签。输出特性.....................................................错误!未定义书签。输入电压.....................................................错误!未定义书签。7、工艺结构设计..................................................错误!未定义书签。8、可测试性设计..................................................错误!未定义书签。9、硬件调试方法与步骤............................................错误!未定义书签。10、元器件选用与结构布局合理性分析设计...........................错误!未定义书签。元器件选用的合理性分析设计...................................错误!未定义书签。结构布局的合理性分析设计.....................................错误!未定义书签。1、引言1.1文档目的本文档主要说明了中山项目 （N5200）标清数字电视接收机硬件的总体设计 ,各硬件模块划分，接口设计，可靠性、安全性、电磁兼容性设计，工艺结构设计，测试设计，系统调试与测试方法等。1.2适用范围本文档主要适用的阅读人员有:PDT经理,项目经理,软硬件开发人员,QA测试人员,产品部人员,市场竞标人员等.本文档适用于研发,测试,产品,市场等领域.1.3产品信息产品名称：标清数字有线电视接收机产品型号：N52001.4硬件名称N5200包括以下硬件：1.5主板：面板：卡小板：电源板：术语和缩略语缩略语/术语 全 称 说 明1.6参考资料1、ST5197DATASHEET2、招标文件(数字电视机顶盒 ).doc2、总体设计需求规定完全符合MPEG-2/DVB标准;MPEG-2标清解码（MB@ML）2.1.2 复合视频端子/S-VIDEO输出:PAL/NTSC;支持YPbPr输出;支持S/PDIF输出;支持以太网输出（RJ-45，1个）；支持USB输出(前面板，1个);支持RFOUT输出；功能要求支持DVB-C信号输入；支持CVBS、YPbPr、S/PDIF输出；支持以太网输出；左右声道的AV音频接口；支持USB接口；面板六个按键控制系统菜单（节目+、节目-、音量+、音量-、主菜单、确定）；系统状态和信号锁定指示灯；电源输入接口；性能指标[列出本硬件系统所有的总体性能指标要求和有关的标准性文件。 ]1、音、视频指标 达到 数字有线接收机 B类标准2、标清解码符合 ISO/IEC13818-2MP@ML标准2.4开发环境[详细说明开发和调试/测试该软件所需的硬件环境和软件环境。 ]1、硬件环境：PADSLOGIC2007+PADSLayout2007，STCONNECT，网口、串口调试2、软件环境：OS21，标准C，串口和网口联合调试。。。2.5设计思想[针对需求，说明硬件的全局设计思想和实现方法。 ]本机采用的解码芯片为 ST公司的高清系统芯片 ST5197，ST5197主要负责 TS流的解复用、解码，音频、视频数据的输出以及与外部各功能模块交互。3、硬件模块划分3.1系统结构框图3.2系统逻辑框图[针对“系统结构框图”中的每个子系统（功能模块级或单板级）分别提供逻辑框图和相应的文字说明。]3.2.1 系统核心模块本机采用 1片512Mb的DDR（16Mx16）为程序运行提供存储空间，主芯片分别有相应的接口。本机采用的 FLASH为SPIFLASH，总容量为 64~128Mbit，用来存储引导程序， OS21内核，LOADER_APP，应用程序，系统配置信息和用户信息。音、视频处理模块ST5197解码后的视频信号在5197内部进行D/A变换，输出的模拟视频信号经外围的滤波网络后分别输出复合视频和 Y/C信号。由ST5197解码输出的音频信号为差分模拟信号格式， 经过外围的音频放大器（ JRC4558）网络后，输出为立体声的左右声道信号，输出给 AV端子。3.2.3 GPIO分配及片选规划见《GPIO管脚配置》文件。3.3单板及功能：主板，负责 TS流解扰、解复用，音、视频输出，网络通讯，按键控制等功能。：面板，六位按键，和四位 LED数码显示；：IC卡板；：电源板，提供主板所需电压前后面板效果图4、接口设计[详细说明该硬件系统的所有外部接口的设计要求， 包括接口名、接口逻辑位置、接口硬件特性等。]本机包括下面外部接口：1. RF输入口，射频信号输入， F头，卧式RF环路输出口，射频信号环出，F头，卧式RJ45接口，10/100Mbps，网口，网络管理接口，复合视频（CVBS）、YPbPr、左右声道音频；电源线接口面板与主板接口端子123456789101112定义 + Com0 Com1 Com2 Com3 Com4 standby K11 IR_IN GND Data clkIC卡板与主板接口端123456789101112子定+5VclGNDDetecReseC8VccEn+data_odata_i3V/5V_GND义kttutnSEL电源板与主板接口端子12345678910定义3V33V3GNDGND5V5V12V7V/5VGND23V/GND电源板的外观及尺寸5、可靠性、安全性、电磁兼容性设计可靠性设计设计本机时，在保证整机电性能参数满足有关标准的前提下，尽可能简化电路，减少元器件数量，从而减少不稳定因素，提高可靠性。元器件的质量及复杂程度、工艺控制、使用条件（如频率、功耗、电压、温度）等诸多因素均会影响整机的可靠性，因此，设计时充分考虑了上述因素， 对电路的不同单元选用不同的元器件， 并留有充分的余量， 即降额使用。为满足标准要求，设计中考虑以下几点：（1）、降额使用，本机所采用的电源稳压芯片和电解电容充分考虑降额， 稳压片采用足够的压降和输出电流， 电解电容采用足够的耐压值， 所有IC的温度，输入电压和工作频率均满足要求，并留有余量。（2）、热设计：高热元件加有有效的散热器或大面积铜皮，在 PCB板设计时，高温件处尽量设置一些散热孔以利于散热，本机采用 2层板设计，电源层和地层采用大面积铜皮，利于散热，所有稳压芯片附近及大电流的电源线上均多打了过孔，有利于增大线宽和散热。安全性设计本机的安全件采用已通过国家安全认证的可靠元器件， 各种标记清晰明确， 符号符合国家标准，散热孔和其它孔的大小符合国家安全标准。在说明书或电路图中， 对与安全有关元件应按规定标注安全标记。 保证整机外部任何可触及部分不带电。电磁兼容性设计1）、元器件布局与排版：元器件的布局主要考虑到小信号电路部分尽量远离频率比较高的信号部分，机内连接软导线尽量合理分布，信号线较长以及易产生辐射和易受到辐射干扰的元器件和电路部分，尽可能增加屏蔽措施。对谐波成分丰富的供电电路，使用电源退耦电路对电源予以净化，防止其对小信号电路产生干扰。2）、元器件的选取和电路上采取措施：DDR部分，由于DDR时钟频率高，对时钟线做了差分布线处理，走在内层，并且用地线隔离，达到减少干扰的目的。模拟音视频输出线全部采用地线隔离，减小相互间的干扰。6、电源设计输出接口引脚定义输出特性序额定电压电压纹波峰值电流额定电流最小电流号(V)变化范围(V)(mVp-p