PA1688雙核處理囂的 電視播放故障監控系統設計

節目監視器用于播放指定的相關(guān)節目；節目圖像監視攝像頭用于對節目圖像故障(如花屏)進(jìn)行監控采集；機頂盒+SoC檢測系統用于把SoC檢測系統和機頂盒集成在一起，由SoC系統對機頂盒進(jìn)行控制頻道切換，并進(jìn)行監控；上位管理機用于對各下位管理機故障數據進(jìn)行匯總、統計，并生成報表。

4．2 硬件設計
4．2．1 PA1688介紹
PA1688是為網(wǎng)絡(luò )語(yǔ)音通信終端提供的一套完整的解決方案，其針對低成本、高性能的網(wǎng)絡(luò )語(yǔ)音及視頻進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的設計，這里只用到它的CMOS圖像接口。
PA1688是一個(gè)雙處理器集成芯片，其片內集成控制器、數字信號處理器以及其他必要的接口電路。在設計上不僅保證芯片本身易于開(kāi)發(fā)，成本低，而且保證所有的外圍接口芯片都有充分供應并且價(jià)格低廉。PA1688的硬件結構如圖2所示。
PA1688芯片的核心主要包括兩部分：
①控制器。增強的Intel MCS－51指令集兼容控制器，負責系統控制、系統接口等處理，以及各種協(xié)議處理(如TCP／IP、H．323等)工作。PA1688芯片一條指令的運行時(shí)鐘為4～8個(gè)時(shí)鐘周期(平均6個(gè)時(shí)鐘周期)，其最高運行時(shí)鐘頻率為50 MHz，相當于100 MHz的標準MCS－51的運行速度。
②DSP。ADSP2181指令集兼容的數字信號處理器，主要執行語(yǔ)音、圖像編解碼的運算。最高運行時(shí)鐘頻率相當于33 MHz的標準2181。除了上述兩部分外，芯片還提供豐富的外圍接口，主要包括RS232、USB、SDRAM、AC97codec、SRAM和Key-Pad。其中，具有特色的是USB、SDRAM和AC97codec。
4．2．2 硬件實(shí)現
采用低成本的PA1688雙核處理器作為本監控系統的核心器件，硬件實(shí)現原理如圖3所示。

4．3 軟件設計
本軟件采用Keil C51實(shí)現下述功能：
①完成對音頻信號的采集和處理。將音頻信號整形后形成TTL電平。正常情況下，整形后的TTL電平為高電平，如果無(wú)聲則為低電平。利用這個(gè)特點(diǎn)對聲音進(jìn)行監控。
②完成對圖像黑屏或無(wú)信號的監控和處理。方法類(lèi)似于音頻信號的故障處理。
③對頻道節目花屏等問(wèn)題的監控和處理。這是本系統的一大特色，采用DSP數據采集來(lái)判斷圖像質(zhì)量的故障。由于對圖像采集存儲占用大量的存儲器空間，考慮到圖像的特點(diǎn)，在4 s的時(shí)間內，每秒對頻道取一幀圖像。然后將這4幀圖像進(jìn)行對比，如果數據基本相同，則說(shuō)明圖像有故障需要報警提醒。
目前，節目源比較豐富，監控頻道較多(一般都達到40～50個(gè)頻道)，每個(gè)頻道的切換及檢測時(shí)間在6 s左右。在這種情況下，如果只靠一臺檢測系統完成頻道1到頻道50的監控，要花約300 s，大大超過(guò)了規定的故障報警時(shí)間。為此，采用監控系統分段檢測的模式，使監控時(shí)間大大縮短。這樣的好處是可以根據頻道數量的變化增加或減少監控系統的數量，以保證監控的質(zhì)量和效果。
軟件工作流程如圖4所示。該方案在Proteus仿真軟件上進(jìn)行了模擬，基本達到了設計要求。

結 語(yǔ)
采用低成本的雙核處理器PA1688，可以較好地解決數字電視故障監控中存在的工作量大、監控不準確的問(wèn)題。但電視故障的種類(lèi)和現象比較多，不單是本文提到的3種情況，這就要求我們建立故障現象數據庫。軟件經(jīng)過(guò)升級后可以同時(shí)處理所有類(lèi)型的故障。