可編程邏輯控制器在機頂盒中的應用

機頂盒市場(chǎng)正經(jīng)歷著(zhù)前所未有的快速增長(cháng)，預計在2002年以前每年的需求量都將以百萬(wàn)臺的數量級增長(cháng)。 目前機頂盒市場(chǎng)依據網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型來(lái)分有三大應用市場(chǎng)：衛星電視、有線(xiàn)電視和天線(xiàn)電視。除按電視信號發(fā)射系統劃分外，機頂盒還可按功能不同分為低端、中端和高端。其中：低端機頂盒可將解碼后的音頻和視頻輸出到模擬電視或數字電視上；中端機頂盒加入了有限的交互性，可以實(shí)現交互式廣告和節目安排程序；高端機頂盒可實(shí)現高水平的交互功能，如網(wǎng)頁(yè)瀏覽和硬盤(pán)視頻存貯。 機頂盒市場(chǎng)是一個(gè)變化快，對成本異常敏感的市場(chǎng)。為了提供竟爭對手所沒(méi)有的特性，廣播公司必須不斷為自己的機頂盒加上新的特征并迅速推向市場(chǎng)。

Xilinx的大容量FPGA和CPLD器件為系統設計者提供了性能價(jià)格比很高的解決方案，同時(shí)還保持了傳統PLD快速推向市場(chǎng)的優(yōu)勢。雖然很多功能最終會(huì )被吸收用在特殊應用標準產(chǎn)品ASSP(Application Specific Standard Products)器件中. 但不斷提出的很多新功能或標準芯片組目前還不能提供，或者還不能完全利用ASSP完成，因此可編程邏輯的應用非常重要。

構成機頂盒系統的功能塊主

大多數接口都很類(lèi)似，只是簡(jiǎn)單的邏輯改變。為市面上所有不同類(lèi)型的系統分別開(kāi)發(fā)接收器代價(jià)很高，但機頂盒的主要處理部分是很通用的。可編程邏輯器件可以在數據通道上提供所需的接口邏輯。 利用可編程邏輯使機頂盒制造商不必依賴(lài)于某一個(gè)芯片組供應商。另外，廣播公司對機頂盒功能的要求，很大程度上影響到機頂盒中不同模塊芯片的選用。所以，多數情況下使用單一廠(chǎng)商芯片組的機頂盒方案不能滿(mǎn)足所有需要?？删幊踢壿嬈骷菍?shí)現這一點(diǎn)的理想選擇。
 
Xilinx芯片應用的另一個(gè)重要方面是密碼操作（Conditional Access,CA）系統。 在系統的這一部分信號被解碼。為順利進(jìn)行解碼，信號發(fā)送時(shí)要使用適當的算法。算法可用軟件或包含在智能卡上的硬件實(shí)現。然而，多數廣播公司有自己獨特的算法，因此目前應用的解碼方法種類(lèi)很多。在密碼操作系統中采用可編程邏輯器件可以簡(jiǎn)化制造過(guò)程，機頂盒的制造過(guò)程完全統一，只是針對不同廣播公司的特殊加密要求對可編程器件進(jìn)行編程就行了。這樣機頂盒就成為可以批量制造的標準產(chǎn)品，從而可以體現出大批量制造的優(yōu)勢。 在保證廣播公司可以使用自己喜歡的方法的同時(shí)，卻能夠得到單一解碼系統的好處，這就是設計通用接口（Common Interface）標準的目的。

“通用接口”定義了主處理模塊與解碼電路間的連接標準。它是在歐洲電子技術(shù)標準協(xié)會(huì )（CENELEC）的支持下標準化的，并被數字音頻及視頻委員會(huì )（DAVIC）采納，以CA0接口的名義出現在DAVIC規范中。同樣這一接口也構成了美國國家可更新安全標準（NRSS）委員會(huì )相應標準的基礎。 預計新出現的機頂盒設計將會(huì )逐漸采用通用接口標準。這樣可使機頂盒以很好的性?xún)r(jià)比支持多種解碼標準。Xilinx Spartan和CPLD器件被廣泛地用在此類(lèi)設計中，以實(shí)現機頂盒與加密智能卡間的橋接。 硬盤(pán)存儲技術(shù) Xilinx器件在標準的機頂盒系統中有用武之地，特別是前面介紹過(guò)的方面。但其主要應用還是在那些具有先進(jìn)特性的新機頂盒設計中。其中最有意思的發(fā)展之一可能是硬盤(pán)存儲技術(shù)在機頂盒中的應用。ReplayTV、NDS和Pace Technologies公司都開(kāi)發(fā)了此類(lèi)產(chǎn)品。 Xilinx同計劃在機頂盒中采用硬盤(pán)存儲技術(shù)的一些制造商進(jìn)行了合作。由于硬盤(pán)每10GB存儲的價(jià)格已降低到100美元以下，所以此類(lèi)合作使雙方都受益非淺。利用硬盤(pán)存儲電影比視頻錄像機存儲有很多優(yōu)點(diǎn)。例如，可以同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)。消費者可以將節目錄下來(lái)稍后再看。 對于錄像機來(lái)說(shuō)，一邊錄制節目，一邊播放15分鐘前該節目播放的內容是不可能的。采用硬盤(pán)技術(shù)則可以讓觀(guān)看者在接電話(huà)或為人開(kāi)門(mén)后回來(lái)再觀(guān)看原來(lái)正在看的節目，就象什么也沒(méi)做一樣，只是實(shí)際上，他們看到的節目比實(shí)際傳輸的時(shí)間向后推遲了。同樣，觀(guān)眾可以擁有即時(shí)回放和慢動(dòng)作播放能力。這對廣告業(yè)的影響也是深遠的。有10-15分鐘的靈活時(shí)間，觀(guān)眾可能會(huì )快速跳過(guò)播放的廣告。電視公司非常關(guān)注這一點(diǎn)。這就是為什么大多數機頂盒都有一個(gè)回送通道的原因之一。該通道一般利用相對較低速率的調制解調器。晚上，特定客戶(hù)的觀(guān)看習慣被送回廣播公司。廣播公司可以建立該客戶(hù)的檔案，將來(lái)技術(shù)的發(fā)展可能允許只發(fā)送針對該客戶(hù)需求的廣告。 硬盤(pán)技術(shù)的應用發(fā)展很快。