Hoàn thiện công nghệ chế tạo và sản xuất thử nghiệm đầu thu truyền hình vệ tinh và mặt đất kỹ thuật số

Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ chế tạo các thiết bị truyền thông số hoá theo chủ trương của Bộ KHCN và Chương trình ĐT-CNTT-TT là hết sức cần thiết

Công ty điện tử hà nội

báo cáo tổng kết dự án kc 01.da05

hoàn thiện công nghệ chế tạo

và sản xuất thử nghiệm đầu thu truyền hình

vệ tinh và mặt đất kỹ thuật số

chủ nhiệm đề tài: đinh ngọc h−ng

Cơ quan chủ trì: cty điện tử hà nội

6320

16/03/2007

hà nội – 2007

Mục lục

Mục lục 3

Danh sách những người tham gia thực hiện dự án . 6

Lời mở đầu 7

Chương 1: Tổng quan 9

1.1 Tình hình nghiên cứu và triển khai truyền hình số ở nước ngoài . 9

1.2 Tình hình nghiên cứu và triển khai truyền hình số ở trong nước . 9

1.3 Tính cấp thiết của dự án 10

1.4 Mục tiêu của dự án . 11

Chương 2: Nội dung thực hiện 12

2.1 Hoàn thiện công nghệ chế tạo . 12

2.1.1 Nhược điểm của công nghệ cũ . 12

2.1.2 Mục tiêu hoàn thiện 12

2.1.3 Hoàn thiện công nghệ chế tạo . 12

2.1.3.1 Khảo sát các nhu cầu thị hiếu của người sử dụng STB . 12

a) Nhu cầu và thị hiếu người sử dụng STB 13

b) Tính năng, chủng loại các STB trên thị trường 14

2.1.3.2 Quá trình hoàn thiện thiết kế mẫu 16

2.1.3.2.1 Các chỉnh sửa về phần cứng 18

a) Vì sao lại chọn giải pháp EMMA2LL? 18

b) Các tính năng của chipset EMMA2LL 18

c) Sơ đồ nguyên lý của máy thu truyền hình kỹ thuật số sử dụng chip EMMA2LL

21 d) Mô tả cấu trúc phần cứng máy thu DVB-T . 22

e) Hoạt động của chip xử lý EMMA2LL 23

f) Hoạt động của các Tuner 23

2.1.3.2.2 Các chỉnh sửa về phần mềm 38

a) Xây dựng lại hệ thống phần mềm cho phù hợp với cấu trúc hệ thống và những yêu cầu mới

38 b) Xây dựng Driver – bổ xung tính năng cơ bản . 40

c) Xây dựng giao diện mới . 44

d) Tổ chức lại cơ sở dữ liệu 52

e) Xây dựng các tiện ích 52

2.1.3.2.3 Bảng đặc tả các chức năng của sản phẩm 53

A Đo, kiểm tra từng bo mạch riêng (bo nguồn, bo hiển thị,

bo chính)

56 a) Đo kiểm tra bo nguồn 56

b) Đo kiểm tra bo hiển thị 61

c) Đo kiểm tra bo chính 62

B Đo lường, kiểm thử sản phẩm DVB-S (định tính) 63

a) Thiết bị đo, tài liệu kiểm tra 63

b) Quá trình thử nghiệm và kết quả 63

C Đo lường, kiểm thử sản phẩm DVB-T và DVB-S (định lượng)

69 a) Thiết bị đo, tài liệu kiểm tra 69

b) Quá trình thử nghiệm và kết quả 69

D Kết luận 77

2.1.4 Đo lường kiểm định máy mẫu tại Trung tâm Đo lường - Đài Truyền hình Việt Nam

77 2.1.5 Thiết kế kiểu dáng công nghiệp cho sản phẩm 77

2.2 Xây dựng quy trình công nghệ cho từng sản phẩm 77

2.2.1 Kế hoạch sản xuất lắp ráp . 77

2.2.2 Xây dựng quy trình sản xuất lắp ráp 77

2.2.3 Phần mềm điều khiển và file chương trình SMT . 83

2.2.4 Xây dựng quy trình kiểm tra trong các phân xưởng SMT, CKD, SKD

83 2.2.5 Kết quả thu được 83

2.3 Cải tạo, sửa chữa nhà xưởng; mua mới và lắp đặt thiết bị 84

2.4 Sản xuất lô thử nghiệm 84

2.5 Huấn luyện và đào tạo chuyên môn về công nghệ và sản phẩm mới

84 2.5.1 Biên soạn, xây dựng các tài liệu huấn luyện, đào tạo và bảo hành sản phẩm mới STB .

84 2.5.2 Lập kế hoạch và thực hiện chương trình giới thiệu, huấn luyện và đào tạo

85 2.6 Quảng bá sản phẩm . 85

2.6.1 Biên soạn tài liệu và nội dung quảng bá sản phẩm, dịch vụ khách hàng .

85 2.6.2 Lập kế hoạch và tiến hành quảng bá sản phẩm, chương trình khuyến mãi

85 2.7 Cung cấp dịch vụ khách hàng 86

2.7.1 Dịch vụ vận chuyển, lắp đặt 86

2.7.2 Dịch vụ bổ sung, nâng cấp và tư vấn, bảo hành, bảo trì sản phẩm

86

Chương 3: Đánh giá kết quả thu được 87

3.1 Nội dung công việc đã đăng ký 87

3.2 Nội dung công việc đã đạt được 89

3.2.1 Hoàn thiện công nghệ chế tạo sản phẩm . 89

3.2.2 Sản phẩm 93

a) Đầu thu mặt đất kỹ thuật số DVB-T . 93

b) Đầu thu vệ tinh kỹ thuật số DVB-S . 94

3.3 Về chỉ tiêu chất lượng . 94

a) Đầu thu mặt đất kỹ thuật số TX3 . 94

b) Đầu thu vệ tinh kỹ thuật số SF3 . 94

Chương 4: Kết luận và kiến nghị . 98

4.1 Kết luận . 98

Lời cảm ơn 98

Phụ lục 99

Phụ lục 1: Bảng kế hoạch thực hiện Dự án . 100

Phụ lục 2: Các sơ đồ thiết kế nguyên lý, mạch in . 101

Phụ lục 3: Các bản vẽ thiết kế vỏ máy, bao bì hộp carton . 102

Phụ lục 4: Bảng tần số phát DVB-T tại các khu vực 103

Phụ lục 5: Các chứng chỉ đo lường 104

Phụ lục 6: Các quyết định 105

Tài liệu tham khảo - liên quan 106

Danh sách những người tham gia thực hiện dự án

1 Đinh Ngọc Hưng Kỹ sư Điện tử - Viễn thông

2 Đinh Xuân Hiệp Kỹ sư Điện tử - Viễn thông

3 Trần Khánh Sơn Kỹ sư Điện tử - Viễn thông

6 Đặng Hiếu Nhơn Kỹ sư Điện tử - Viễn thông

8 Trương Thị Thùy Hương Kỹ sư Điện tử - Viễn thông

9 Nguyễn Thị Minh Đức Kỹ sư Điện tử - Viễn thông

10 Đỗ Trường Giang Kỹ sư Điện tử - Viễn thông

11 Nguyễn Ngọc Hân Kỹ sư Điều khiển tự động

Lời mở đầu

Mới chỉ xuất hiện chưa đầy một thập kỷ, nhưng kỹ thuật Truyền Hình Số (THS) đã phát triển hết sức nhanh chóng cả về quy mô lẫn công nghệ Ngày nay, người ta không bàn tới những ưu việt của THS so với TH analog và tính tất yếu của việc THS làm chủ tương lai nữa mà chỉ quan tâm tới việc triển khai như thế nào Những phát triển quá nhanh của công nghệ, tuy nhiên, lại gây ra không ít khó khăn cho việc hệ thống được đưa vào ứng dụng trên quy mô thế giới

Lý do là ngay cả các chuẩn THS cũng chưa ổn định Ngoài các chuẩn DVB/ ATSC và ISDB, gần đây, Trung Quốc đã thực sự bắt tay vào phát triển chuẩn THS của riêng mình (chuẩn DMB-T) Hàn Quốc cũng có cùng một ý tưởng như vậy Và, nhờ có những kinh nghiệm trước đó với DVB-T, các hệ riêng sau này lại có được những ưu điểm rất lớn so với DVB-T như hiệu quả phủ sóng cao hơn với cùng một cường độ trường và kết cấu máy thu đơn giản và rẻ hơn rất nhiều v.v Điều này dẫn đến sự quan ngại của các nhà SX thiết bị mạng THS vì TQ là một thị trường quá lớn, không thể bỏ qua Thêm nữa, các giải pháp và chipset phát triển quá nhanh cũng làm cho các nhà SX không đủ thời gian đưa ra các giải pháp đủ ổn

định Yếu tố cuối cùng có ảnh hưởng to lớn đến công nghiệp SX thiết bị THS là sự sản xuất ồ ạt các thiết bị thu giá rẻ của TQ

ở Việt Nam, hệ thống phát truyền hình kỹ thuật số đã thực sự chiếm lĩnh thị trường trong chỉ vài năm qua: phát qua Vệ tinh (DVB-S) và phát qua Mặt đất (DVB-T) Đài phát DVB-S trong nước theo luật, chỉ có Đài truyền hình Việt Nam Nhưng người sử dụng ở Việt Nam có thể xem được chương trình của nhiều đài phát khác của nước ngoài có phủ sóng qua vệ tinh Gần đây dịch vụ DTH của VCTV cũng có được số thuê bao đáng kể chỉ sau 1 năm triển khai Phát DVB-T trong mấy năm trở lại đây gia tăng đột biến về nội dung chương trình cũng như là vùng phủ sóng Với dự kiến phủ sóng ở cả 64 tỉnh thành trong toàn quốc và chất lượng, nội dung chương trình ngày càng được cải thiện, DVB-T đang trở thành một nhân tố kích thích mạnh mẽ tới nhu cầu người sử dụng

Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu phát triển và hoàn thiện công nghệ chế tạo các thiết bị truyền thông số hoá theo chủ trương của Bộ KHCN và Chương trình ĐT-CNTT-TT là hết sức cần thiết bởi qua đó, Công nghiệp Điện tử Việt Nam

có thể theo sát sự phát triển công nghệ của thế giới

Những nghiên cứu đã được thực hiện thông qua Đề tài KC.01.05B “Nghiên cứu thiết kế chế tạo một số thiết bị điện tử cao cấp” tháng 12/1999 và Đề tài KC.01.04 “Nghiên cứu phát triển công nghệ truyền thông đại chúng số hoá” do Công ty Điện tử Hà Nội chủ trì đã tạo tiền đề quan trọng cho việc thực hiện Dự án

Tuy nhiên, chỉ có thông qua Dự án SXTN này, công nghệ SX các thiết bị KTS mới thực sự trở nên thuần thục, cho phép tạo ra các sản phẩm đảm bảo hơn về mặt chất lượng và giá lại rẻ hơn

Do vậy, có thể nói, Dự án KC.01.DA.05 là bước kế tục tất yếu của các Đề tài nghiên cứu trước đó, do nó là cầu nối giữa nghiên cứu và sản xuất với thị trường,

và có ý nghĩa thực tiễn quan trọng Với các Đề tài, sản phẩm mới chỉ hình thành và còn mang nặng tính mô hình lý thuyết, còn với Dự án SX thử nghiệm, sản phẩm đã xuất hiện dưới dạng thương mại Đây là bước tập dượt quan trọng cho dòng sản phẩm KTS các loại được các Doanh nghiệp Điện tử Việt Nam nghiên cứu - phát triển và sản xuất thương mại cho thị trường

Hy vọng, với sự thành công của Dự án, từ nay trở đi, các sản phẩm KTS sẽ

được phát triển và sản xuất hàng loạt, chứng tỏ năng lực của Công nghiệp Điện tử Việt Nam có thể làm ra các sản phẩm công nghệ cao, đủ sức cạnh tranh với nước ngoài

Chương 1: tổng quan

1.1 Tình hình nghiên cứu và triển khai truyền hình số ở nước ngoài

Nếu như vài năm trước đây mới chỉ có vài nước triển khai hệ thống Truyền Hình Số (THS) thì ngày nay, số nước sử dụng công nghệ này ở một mức độ nào đó (từ thử nghiệm, đến triển khai một phần hoặc đã số hoá hoàn toàn) đã tăng lên đến con số vài chục Thực tế này dẫn đến việc thị trường cho thiết bị thu KTS (bao gồm cả vệ tinh, mặt đất và cáp) đã trở nên hết sức sôi động, với nhu cầu hàng triệu đơn

vị sản phẩm mỗi năm

Các nhà sản xuất chip, sản xuất thiết bị KTS từ vài năm nay đã bắt đầu một cuộc chạy đua ráo riết nhằm đáp ứng cho thị trường mới đầy tiềm năng này Trong vài năm qua, có ít nhất là 5 thế hệ chip ra đời, càng ngày càng nhỏ gọn, nhiều tính năng, tốc độ càng cao và giá càng rẻ Về mặt tốc độ, một chip bây giờ nhanh gấp 4 lần một chip của năm 2000, về mặt giá thành, chip ngày nay rẻ hơn khoảng 3-5 lần Tương ứng với những phát triển này, các thiết bị thu KTS cũng được sản xuất càng ngày càng nhỏ gọn, càng rẻ và càng nhiều tính năng

Số lượng các nhà sản xuất loại thiết bị này cũng tăng nhanh Nếu vào năm

2000, ở Hàn Quốc chỉ có 3-4 nhà SX, Hồng Kông và Đài Loan, mỗi nước có 2-3 nhà SX thì đến 2003, Hàn Quốc có đến 7-8, Trung Quốc có đến 9-10, nâng tổng

số nhà SX trong khu vực lên đến vài chục Với nhu cầu thị trường đang tăng, trong thời gian tới có thể có thêm các nhà SX khác sẽ vào cuộc

Giá của thiết bị thu KTS (tạm gọi là STB) giảm rất mạnh trong thời gian gần

đây, đặc biệt là từ khi công nghệ SX này trở nên phổ biến ở Trung Quốc, giá trung bình ở Châu Âu chỉ còn dưới USD50 (so với USD150 cách đây 1 năm), giá ở Châu

á vẫn là khoảng USD40

1.2 Tình hình nghiên cứu và triển khai truyền hình số ở trong nước

THS đã được đưa vào ứng dụng ở nước ta tương đối sớm Hệ THS vệ tinh theo chuẩn Châu Âu (DVB-S) đã được ứng dụng cả chục năm nay THS mặt đất theo chuẩn Châu Âu (DVB-T) cũng đã được phát khoảng 5 năm nay và giờ đã có mặt ở hầu hết các tỉnh trong nước Lộ trình phát triển ngành TH cũng đã đưa ra những mốc cho việc số hoá TH mặt đất với chuẩn được chọn là DVB-T Như vậy, Việt Nam có thể được coi là số hoá sớm nhất trong khu vực và do đó cũng là thị trường thiết bị KTS sôi động nhất trong khu vực

Theo ước đoán, số lượng STB các loại hàng năm tiêu thụ tại Việt Nam trong vài năm gần đây có thể lên tới vài trăm ngàn sản phẩm, trị giá ước tính hàng chục triệu đô la Mỹ Rõ ràng, với đà phát triển này, nhu cầu hàng năm sẽ tăng theo và

có thể đạt tới mức khoảng 1 triệu đơn vị thiết bị, ứng với gần trăm triệu đô la Mỹ một năm

Song, các sản phẩm STB trên thị trường Việt Nam lại có xuất xứ từ Hàn Quốc,

Đài Loan, và gần đây là Trung Quốc Cũng có loại STB mang thương hiệu Việt Nam nhưng thực chất công nghệ thiết kế, chế tạo và sản xuất là của nước ngoài; do

đó, giá trị gia tăng của lao động trong nước rất ít (không quá 3% giá trị thực của máy) Có thể coi thị trường kỹ thuật số hiện nay hoàn toàn mở ngỏ cho các hãng nước ngoài thao túng

Nguyên nhân là do ngành điện tử Việt Nam hoàn toàn thiếu các điều kiện cần thiết để có thể thiết kế - phát triển và sản xuất các thiết bị loại này, bởi quy mô nhỏ

bé và không được đầu tư thoả đáng cả về hạ tầng sản xuất lẫn nhân lực công nghệ cao (CNC)

Bởi vì, các thiết bị kỹ thuật số là các sản phẩm có hàm lượng chất xám cao thể hiện trong phần mềm nhúng trong thiết bị, đòi hỏi một trình độ phát triển khá cao, cũng như do đặc trưng phần cứng của thiết bị đòi hỏi một hạ tầng sản xuất tiên tiến, có mức đầu tư lớn Đa số các công ty điện tử Việt Nam đều thiếu hai điều kiện này

1.3 Tính cấp thiết của dự án

Nhận thức được sự cấp thiết phải định hướng cho ngành điện tử trong nước phát triển theo hướng tự lập được về CNC, để có thể hội nhập quốc tế, từ 1999, Bộ KH-CN đã có chủ trương xúc tiến việc nghiên cứu - phát triển thiết bị KTS thông qua Đề tài KC.01.05B Kết quả của Đề tài này (năm 2001) đã đánh giá được các khả năng, chỉ ra được những hướng thực hiện, tạo điều kiện cho việc tiến gần hơn nữa với việc phát triển thực sự loại thiết bị này

Đề tài kế tục là KC.01.04 đã đạt được những kết quả quan trọng trong việc thiết kế - phát triển các STB thu vệ tinh (STB-S) và mặt đất (STB-T), đưa ra các mẫu máy hoàn toàn sản xuất trong nước, từ phần cứng đến phần mềm và công nghệ sản xuất Đó là một thành tựu quan trọng cho phép làm chủ được công nghệ một cách căn bản, từ đó có thể tiến tới khả năng sản xuất công nghiệp theo loạt lớn các thiết bị KTS hoàn toàn trong nước

Tuy nhiên để triển khai những kết quả nghiên cứu thành công nghệ sản xuất theo quy mô công nghiệp, vẫn cần có sự đầu tư tiếp để hoàn thiện công nghệ, đảm bảo khả năng đưa ra thị trường những sản phẩm có chất lượng phần cứng và phần mềm tốt, đạt các tiêu chuẩn phổ biến của quốc tế, có thể cạnh tranh với các nhà sản xuất trên thế giới, do đi trước ta nên đã có nhiều kinh nghiệm

Bởi vì từ mẫu thiết kế ra tới thương phẩm là một quá trình tương đối phức tạp,

có nhiều yêu cầu rất khác biệt như các tiêu chuẩn an toàn, các tiêu chuẩn thị trường, tiêu chuẩn giá v.v do đó, quá trình ‘thương phẩm hoá’ một sản phẩm Đề

Chỉ có như vậy, kết quả cuả Dự án mới trở thành sản phẩm để đáp ứng cho thị trường trong nước và xuất khẩu

1.4 Mục tiêu của dự án

- Hoàn thiện và làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo đã thực hiện trong đề tài KC.01.04 sao cho sản phẩm có tiêu chuẩn chất lượng tương đương với các sản phẩm trên thị trường và phù hợp với thị hiếu người dùng

- Xây dựng quy trình sản xuất công nghiệp và các chương trình huấn luyện, đào tạo chuyên môn về các sản phẩm công nghệ cao, kỹ thuật số một cách có hệ thống

và chuyên nghiệp

- Sản xuất công nghiệp với số lượng vừa các sản phẩm STB vệ tinh và mặt đất

kỹ thuật số không khóa mã (do HANEL thiết kế, chế tạo) có chất lượng cao, giá thành hạ và được thị trường chấp nhận, nhằm thay thế hàng ngoại nhập

Chương 2: nội dung thực hiện

2.1 Hoàn thiện công nghệ chế tạo

2.1.1 Nhược điểm của công nghệ cũ

Về cơ bản thì chất lượng phần mềm của sản phẩm cũ đã chạy khá ổn định và tiện dụng; dưới góc độ thương mại thì cũng đã tương đối phù hợp, nhưng công nghệ cũ vẫn còn một số nhược điểm và thiếu hoàn thiện như sau:

- Quy trình thiết kế chế tạo thiếu bài bản và tổ chức chưa khoa học

- Quy trình sản xuất và kiểm duyệt chất lượng sản phẩm chưa được hệ thống

và chuẩn hoá

- Sản phẩm làm ra giá thành còn cao

- Chất lượng sản phẩm chưa đồng đều

- Thiết kế của sản phẩm vẫn còn một số nhược điểm về mạch phần cứng (độ

2.1.2 Mục tiêu hoàn thiện

Mục tiêu của Dự án là hoàn thiện công nghệ chế tạo và sản xuất thương phẩm, cụ thể:

- Tổ chức và sắp xếp lại các quy trình thiết kế, chế tạo và phát triển sản xuất sản phẩm một cách có hệ thống và khoa học hơn, bài bản hơn

- Giảm thiểu chi phí và số lượng nhân lực (nguồn lực) thực hiện dự án

- Chuẩn hoá các quy trình và các bước thực hiện dự án

- Hạ giá thành sản phẩm và đẩy nhanh thời gian ra thị trường của sản phẩm

- Nâng cao chất lượng của sản phẩm với các tiện ích và thêm chức năng mới (nhưng giá thành lại giảm đi nhiều)

- Tập trung hướng thiết kế với các đặc tính và chức năng của sản phẩm theo thị hiếu và đòi hỏi của thị trường

- Hỗ trợ và cung cấp dịch vụ khách hàng

- Mở rộng quan hệ và tăng cường các hợp tác, liên kết với đối tác cả trong và ngoài nước

2.1.3 Hoàn thiện công nghệ chế tạo

2.1.3.1 Khảo sát các nhu cầu và thị hiếu của người sử dụng STB

Việc khảo sát thị trường nhằm mục đích giúp cho việc phát triển sản phẩm cả về thương mại và kỹ thuật trở nên dễ dàng hơn, giúp cho công tác thiết kế có thể

đưa ra sản phẩm phù hợp với nhu cầu và thị hiếu người tiêu dùng cũng như giúp hạn chế các vướng mắc, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác thương mại bán hàng

a) Nhu cầu và thị hiếu người sử dụng STB:

ở nước ta hiện nay có hai loại dịch vụ truyền hình số: Truyền hình số vệ tinh DTH (Direct To Home) của VTV và truyền hình số mặt đất DVB-T do Đài truyền hình TH Hồ Chí Minh (HTV); Đài truyền hình Bình Dương (BTV); Công ty Đầu tư

và Phát triển Công nghệ Truyền hình (VTC) … cung cấp

Truyền hình số vệ tinh DTH phát sóng trực tiếp qua vệ tinh, không cần xây dựng các trạm phát trung chuyển như đối với dịch vụ truyền hình số mặt đất, có thể phủ sóng trên diện rộng, không bị giới hạn bởi khoảng cách địa lý Để xem được các chương trình truyền hình vệ tinh DTH của VTV, cần mua đầu thu vệ tinh (bộ giải mã) với giá khoảng trên 2 triệu đồng, bao gồm anten chảo, bộ khuyếch đại, bộ chuyển đổi tín hiệu Thiết bị này được VTV nhập từ Hàn Quốc Ngoài ra mỗi tháng phải trả 65.000 đồng cước thuê bao dịch vụ cho VTV

Để thu truyền hình số mặt đất phải có Settop box theo tiêu chuẩn DVB-T và anten thu thông dụng Để thu truyền hình số vệ tinh cần có settop box theo tiêu chuẩn DVB-S cùng với chảo anten parabol 0,4-0,8m và khối dịch tần (LNB)

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại đầu thu truyền hình số mặt đất với giá cả và chất lượng khác nhau, phổ biến là các model T9, T10, T10A, T10B, T10C, T11, T12 của VTC, Humax (Hàn Quốc) do Công ty Điện tử công nghiệp CDC phân phối, One-up (Đài Loan) do Công ty Thuận Thảo lắp ráp, phân phối và một số loại có xuất xứ từ Trung Quốc… Tùy theo cấu tạo mà các đầu thu này bắt

được một số chương trình hay bắt được tất cả các chương trình mà các đài truyền hình hiện nay đang phát

Về giá cả: giá đầu thu của VTC vào thời điểm ban đầu là 3,3 triệu đồng / chiếc nhưng đến nay đã giảm chỉ còn khoảng 2,2 triệu đồng / chiếc và dịch vụ này

đã được VTC triển khai tại 30 địa phương trong cả nước Giá của đầu thu Humax dao động từ 2 – 2,4 triệu đồng / chiếc tùy loại và thường thấp hơn các đầu thu của VTC từ 50.000 – 100.000 đồng Tuy nhiên vì ở mỗi địa phương VTC thường phát một tần số khác nhau và thường xuyên thay đổi tần số phát nên người sử dụng đầu Humax không thu được tất cả các kênh: ở Hạ Long (Quảng Ninh), đầu Humax F1-

40001 chỉ thu được 6 kênh (trên tổng số 16 kênh), ở TP Hồ Chí Minh, nhiều người

sử dụng đầu Humax phải đến tận các cửa hàng của CDC để được cài đặt lại bộ giải mã và mất thêm từ 100.000 – 200.000đ / lần

Về nhu cầu thị hiếu của người sử dụng STB: ở khu vực thành thị người sử

năng cơ bản như thu được các kênh truyền hình không khóa mã, tự động dò kênh

và lưu nhớ tên kênh, phân loại và chọn kênh chương trình ưa thích … còn có các

tính năng nâng cao như xem trước lịch phát sang của đài phát, dừng hình, phóng to

thu nhỏ hình ảnh, cài đặt danh bạ điện thoại, các trò chơi và có khả năng nâng cấp,

cập nhật mới phần mềm ở khu vực nông thôn và miền núi, nhu cầu chủ yếu tập

trung vào loại đầu thu có tính năng cơ bản, độ nhạy cao và mẫu mã đẹp Ngoài ra

người sử dụng còn có nhu cầu về thu khóa mã và khu vực bị khóa mã, số kênh

chương trình đang phát

b) Tính năng, chủng loại các STB trên thị trường:

Về cơ bản, các đầu thu trên thị trường có một số chức năng thông dụng như:

định dạng video hệ PAL/NTSC, giải nén, tắt tiếng (mute), hiển thị thông tin

chương trình, cài đặt các chương trình yêu thích và khóa mã các chương trình Yếu

tố quyết định khả năng bắt được nhiều chương trình là do phần mềm giải mã Cụ

thể tính năng của một số đầu thu trên thị trường hiện nay như sau:

- Máy thu mặt đất KTS Humax KAON F5-CDCT (giá: 95USD)

- Máy thu mặt đất KTS Humax F2-1010T (giá: 103USD)

- Máy thu vệ tinh KTS Humax DVB-S6500 (giá: 50USD)

- Máy thu mặt đất KTS VTC T12 (giá: 2.200.000đ)

- Máy thu mặt đất KTS HANEL TE-1NNP1 (giá: 1.600.000đ)

- Máy thu vệ tinh KTS HANEL SE-1NNP1 (giá: 1.200.000đ)

Bộ dò kênh

Khoảng bảo vệ 1/32,1/16,1/8,1/4 1/32,1/16,1/8,1/4 1/32,1/16,1/8,1/4 1/32,1/16,1/8,1/4FEC 1/2, 2/3, 3/4, 5/6,

7/8

1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8

Giắc đầu vào IEC 169-2, giắc

cái

IEC 169-2, giắc cái

IEC 169-2, giắc cái

IEC 169-2, giắc cái

Tần số vào 470 ~ 860Mhz 485 ~ 862Mhz 470 ~ 860Mhz 470 ~ 862Mhz Giải điều chế COFDM 2K/8K COFDM 2K/8K COFDM 2K/8K COFDM 2K/8K

Độ rộng băng

tần

8Mhz/7Mhz 8Mhz/7Mhz 8Mhz/7Mhz 8Mhz/7Mhz

PAL B/G/I/D/K PAL B/G, I,

D/K, SECAM, NTSC

PAL B/G, I, D/K, SECAM, NTSC

Giắc nối RF 75Ohm, 169-2,

Giắc đực / cái

Giắc đực / cái

75Ohm, 169-2, Giắc đực / cái Giải mã âm thanh hình ảnh

vào

(tốc độ lấy mẫu)Luồng truyền

tải

MPEG-2 ISO/IEC 13818-

1

MPEG-2 ISO/IEC 13818-

1

MPEG-2 ISO/IEC 13818-

1

MPEG-2 ISO/IEC 13818-

1 Giải mã âm

thanh

MPEG Musicam Layer 1 & 2

MPEG/MusiCam Layer I & II

MPEG -II Layer

1 & 2

MPEG -II Layer

1 & 2 Chế độ âm

thanh

Đơn / Song kênh Đơn kênh, Song

kênh, Joint stereo, Stereo

Âm thanh RCA/C inch,

S/PDIF

left & right)

115kbps

Giắc 9 chân, 115kbps

Giắc 9 chân, 115kbps

Hệ thống

50/60Hz

100 ~ 260VAC, 50/60Hz

Công suất tiêu

thụ

tối đa 17W tối đa 10W tối đa 17W tối đa 15W

Nhiệt độ hoạt

động

2.1.3.2 Qúa trình hoàn thiện thiết kế mẫu

Để đáp ứng nhu cầu của thị trường về chất lượng và giá cả, cũng như thị

hiếu của người tiêu dùng, việc thiết kế mẫu mới là cần thiết với mục đích :

ƒ Giảm giá thành sản phẩm

ƒ Nâng cao chất lượng thu, chất lượng giải mã audio, video

ƒ Giảm công suất tiêu thụ nguồn

ƒ Các chỉ tiêu kỹ thuật khác không thua kém các sản phẩm có bán trên thị

trường

ƒ Phù hợp với thị hiếu của người sử dụng

Để thực hiện các mục tiêu đó chúng tôi đã thực hiện các bước sau:

Về phần cứng:

• Chọn giải pháp NEC EMMA2LL: là một giải pháp giá hạ với chất lượng giải

• Phần mềm kế thừa các thiết kế đó thực hiện trong giải pháp trước

• Chọn hộp kênh của Samsung là một hộp kênh có độ nhạy tốt khi so sánh với các hộp kênh khác (như của Philips, Thomson )

• Giảm dung lượng SDRAM(8MB)

• Bỏ các phần thừa trong thiết kế phần cứng

- Thờm chức năng lọc PID cho dũng data

- Thực hiện lọc Private Data từ bảng PMT

• Module Descramble

- Viết driver cho chức năng descrambler

- Xử lý quỏ trỡnh chuyển kờnh với cỏc kờnh khoỏ mó

- Xử lý quỏ trỡnh nhận key từ đài phỏt và thay đổi key theo lệnh của đài phỏt

- Thực hiện giải xỏo trộn cho cỏc kờnh khoỏ

- Thực hiện lọc lấy dữ liệu hệ thống

- Phõn tớch để lấy ra bảng giải xỏo trộn

- Tỏch ra khúa cần thiết

• GUI

- Viết Driver cho cỏc hàm OSD (vẽ điểm, đường thẳng, hỡnh chữ nhật, vẽ bitmap )

- Xõy dựng hệ thống quản lý Menu

- Xõy dựng hệ thống font, bitmap cho menu

- Xử lý menu theo hành động của người dựng

• Database

- Tổ chức dữ liệu hệ thống, dữ liệu kờnh cho phự hợp với cả cỏc kờnh khúa mó

2.1.3.2.1 Các chỉnh sửa về phần cứng

a) Vì sao lại chọn giải pháp EMMA2LL?

Trên thế giới có nhiều giải pháp cho STB nh− giải pháp chip của hãng ST, giải pháp của hãng LSI , giải pháp của hãng Fujitsu Tuy nhiên qua xem xét đánh giá, chúng tôi thấy rằng giải pháp chip của NEC EMMA2LL là phù hợp nhất vì :

- Các chi phí để mua KIT phát triển rất ít

- Dễ dàng tìm nguồn mua linh kiện với chất l−ợng tốt, giá cả hợp lý

b) Các tính năng của chipset EMMA2LL

Sơ đồ khối của chip EMMA2LL

Bộ xử lý trung tâm

Lõi MIPS32 4Kc ‘Jade’ CPU

Kiến trúc 32bit RISC MIPS

Hỗ trợ các tập lệnh MIPS-I, MIPS-II và một tập con các lệnh MIPS-III, cache lệnh 4KByte , cache dữ liệu 4KByte

Truy cập cache 2 chiều

Hỗ trợ cổng gỡ rối chuẩn EJTAG

Bộ xử lý nhánh

Lừi MIPS32 4Km ‘Jade’ CPU dựng để giải mó audio MPEG

cache lệnh 4KByte, cache dữ liệu 4KByte

Giao diện bộ nhớ (Unified Memory Interface)

Hỗ trợ SDRAM bus 16 bit

Bộ nhớ dựng chung cho CPU/MPEG/Graphics

Hỗ trợ tốc độ dữ liệu lờn đến 133MHz

Hỗ trợ kớch thước bộ nhớ 8, 16, 32 hoặc 64Mbytes

Giao diện ROM/GIO

Tổng số địa chỉ cho ROM là 64Mbyte

Hỗ trợ loại bỡnh thường, loại phõn trang loại burst hay flash ROM

Hỗ trợ loại NOR và NAND flash ROM

2 chip chọn tớn hiệu cho ROM

2 chip chọn tín hiệu cho GIO

Hỗ trợ PCMCIA

DMA

Hỗ trợ việc truyền DMA từ bộ nhớ đến bộ nhớ

Khối tách kênh TS có thể lập trình được

Dòng đầu vào có thể cấu hình là cổng nối tiếp hay song song

Hỗ trợ tốc độ bit đầu vào đến 100Mbit/sec

Cổng dữ liệu ra tốc độ cao theo chuẩn IEEE1394

Hỗ trợ giải xáo trộn với 16 cặp key

Giải mã video MPEG

Tương thích với chuẩn MPEG-2 MP@ML

4 Mặt phẳng đồ họa : màu nền, video trực tiếp và 2 mặt phẳng OSD

256-mức trong suốt giữa tất cả các mặt phẳng

Co giãn thời gian thực mặt phẳng video với tỷ lệ giữa 4 và 1/4

Lọc loại bỏ nhấp cho OSD

Bộ mã hóa video(Video Encoder)

4 DAC cho các tín hiệu tương tự đầu ra RGB, YCbCr/YPbPr, YC và CVBS video

Cỏc định dạng PAL, NTSC và SECAM

Đầu ra số CCIR-656

Hỗ trợ cỏc ngoại vi (Peripheral support)

2 cổng UARTs

Giao diện đồng hồ nối tiếp

Một giao diện tương thớch I2C

Giao diện thu hồng ngoại

2 Giao diện Smart Card tương thớch chuẩn ISO-7816

Phần hiển thị : chỉ cũn 4 mặt phẳng (bỏ đi 2 mặt phẳng so với EMMA2L)

Phần CA : hầu như giữ nguyờn

c) Sơ đồ nguyên lý của máy thu truyền hình kỹ thuật số sử dụng chip EMMA2LL

EMMA2LL chip

SDRAM FLASH

DAC Tuner

d) Mô tả cấu trúc phần cứng máy thu DVB-T

Thành phần trung tâm của toàn bộ thiết bị là chip xử lý NEC họ EMMA2LL

Sơ đồ khối chức năng của chip EMMA2LL

Mức độ tích hợp cao cùng khả năng xử lý mạnh của chip này kết hợp với các giao diện vào ra phù hợp với các chuẩn thông dụng (cũng như các chân có chức năng lập trình) cho phép toàn bộ hệ thống trở nên đơn giản với số lượng các linh kiện phụ trợ và ngoại vi được giảm thiểu

Tín hiệu DVB từ ngoài không gian thông qua anten đưa xuống hộp kênh và thực hiện các chức năng frontend tại đây Tùy theo loại thiết bị là DVB-T hay DVB-S mà chọn hộp kênh phù hợp Đầu thu DVB-T sử dụng loại hộp kênh của Samsung và đầu DVB-S sử dụng hộp kênh của Thomson Các loại hộp kênh này đều có chất lượng cao, tích hợp đầy đủ các tính năng, giao diện và lập trình đơn giản, khả năng gây nhiễu và tạp âm nhỏ, đảm bảo chất lượng thu tốt toàn hệ thống Dòng dữ liệu MPEG2 được dẫn song song (8 bit) tới bộ xử lý EMMA2LL và thực hiện các chức năng giải mã MPEG2 tại đây

Bộ nhớ Flash của hệ thống sử dụng chip Flash 1Mx16 của Spansion Đây là bộ nhớ có chức năng lưu trữ nội dung firmware điều khiển hoạt động hệ thống, nội dung các tiện ích, các thành phần đồ họa (ảnh, font chữ,…) và nội dung cơ sở dữ

SDRAM làm nhiệm vụ lưu trữ nội dung giải nén MPEG, nội dung tạm thời trong quá trình OTA, và các thành phần khác (ví dụ cơ sở dữ liệu tạm thời, các ảnh giải nén JPEG,…) SDRAM sử dụng sản phẩm của Etrontech

Giao diện RS232 có chức năng giao tiếp nâng cấp phần mềm qua cổng nối tiếp Bản thân chip EMMA2LL có tích hợp chức năng giao diện RS232 (CMOS), thông qua chip giao tiếp của NEC chuyển thành mức tín hiệu phù hợp với RS232 để có thể trao đổi thông tin với máy tính dưới dạng song công có bắt tay

EEPROM sử dụng sản phẩm của CSI, là bộ nhớ 16 K

Đồng hồ cung cấp cho chip EMMA2LL (thông qua EMMA2LL tạo các xung đồng hồ phù hợp cung cấp cho các thành phần khác) sử dụng chip của ICS để tạo

Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng các linh kiện cung cấp các mức nguồn điện áp khác nhau cho các thành phần

e) Hoạt động của chip xử lý EMMA2LL

Chip EMMA2LL được lựa chọn vì các lý do sau:

- Tích hợp đầy đủ các chức năng phù hợp với yêu cầu dự án, bao gồm: Mức độ tích hợp cao đảm bảo cho hệ thống cần ít các linh kiện ngoại vi bên ngoài, đồng thời giảm công suất tiêu thụ trung, hạn chế chống nhiễu tốt hơn, chân giao tiếp ít hơn do đó layout mạch in cũng đơn giản hơn

- Có một số chức năng phụ thích hợp cho các phát triển mở rộng tương lai: giao diện smartcard cho các đầu đọc thẻ, nhiều chân có chức năng giao tiếp lập trình được (về hướng, mức điện áp, …), hỗ trợ tốt cho các giao diện mở rộng

- Giá thành rẻ

- Đóng gói, chân linh kiện phù hợp với layout mạch in 2 lớp, đồng thời dễ dàng cho việc kiểm tra, sửa chữa

Sau đây sẽ mô tả các chức năng của chip trên đầu thu DVB-T TX-3

f) Hoạt động của các Tuner

Trong quá trình thiết kế, nhóm thiết kế đã lựa chọn sử dụng Tuner của Samsung vì những tính năng ưu việt:

- Đánh giá đo đạc trên Tuner của Samsung cho thấy modul này có khả năng thu rất đồng đều trên toàn bộ dải băng UHF Mặt khác, Tuner có độ nhạy thu tín hiệu cao Vì vậy, Tuner này có thể thích hợp để thu truyền hình DVB-T tại hầu khắp các khu vực của Việt Nam (Bảng “Tần số phát DVB-

T tại các khu vực” trong Phụ lục 4 cho thấy VTC phát DVB-T tại nhiều tần số khác nhau) Một số tunner có đáp ứng tần số không đồng đều trên toàn bộ dải RF, khiến cho chất lượng thu sẽ bị giảm tại một số địa điểm khác nhau (do tần số phát khác nhau)

- Khả năng chống nhiễu cận kênh của Tuner này cũng là một ưu điểm lớn

Do trong điều kiện Việt Nam có phát xen lẫn của nhiều tín hiệu tương tự

và số (gồm truyền hình số, truyền hình tương tự và cả bộ đàm băng UHF,…), khả năng chống nhiễu cận kênh đảm bảo cho hệ thống có thể thu tốt các kênh truyền hình

Nhược điểm lớn nhất của tuner này là khả năng chống fading không thực sự cao (tuy nhiên nó cũng đạt được tương tự như các loại hộp kênh thông thường khác) Tuy nhiên, do sản phẩm được thiết kế với mục đích cho các đầu thu ở vị trí tĩnh, nên nhược điểm này sẽ ảnh hưởng rất ít tới chất lượng đầu thu (theo quan điểm người sử dụng)

Chế độ giao tiếp I 2 C cho Tuner Samsung

Dòng dữ liệu đi ra từ Tuner

Bảng dưới đây cho thấy các thông số kỹ thuật cơ bản của Tuner Samsung

Độ lợi điện áp (tầng IF thứ nhất) 38 (đặc trưng), 35 (cực tiểu) dB

Cấu trúc vỏ và giao tiếp vào ra

IC giải điều chế OFDM có sơ đồ khối cấu trúc như trình bày trong hình sau:

Sơ đồ khối

Sơ đồ giải điều chế OFDM

Sơ đồ khối FEC

Máy trạng thái điều khiển

IC giải điều chế OFDM có đầy đủ các chức năng giải điều chế và giải mã sửa

sai Giao diện I2C cho phép chip vi xử lý có thể điều khiển đơn giản hoạt động,

đồng thời đảm bảo nhiều đơn vị khác nhau có thể sử dụng chung một bus Các

đường trạng thái cung cấp các thông tin về mức và chất lượng tín hiệu Khối khôi

phục tín hiệu đồng hồ cho phép cung cấp xung đồng hồ dữ liệu cho vi xử lý Đồng

hồ khôi phục này có thể đặt ở chế độ xác định tự động và có thể đưa ra với mức

chính xác cao Nhóm thiết kế sử dụng các chân tham gia vào quá trình điều khiển

và giao tiếp dữ liệu Các chân giám sát và đo thử đều không nối theo như khuyến

nghị của nhà sản xuất tuner

• Tuner DVB-S của Thomson

Sản phẩm Tuner DVB-S của Thomson có giá thành rẻ Do yêu cầu thu vệ

tinh chỉ cần anten định hướng tốt và không bị che chắn chứ ít quan tâm tới những

ảnh hưởng nhiễu hay giao thoa và các hiện tượng fading nên lựa chọn Tuner của

Thomson đảm bảo sự giảm giá thành sản phẩm đồng thời vẫn cho phép thu kênh

với chất lượng cho phép

Sơ đồ khái niệm cấu trúc tuner DVB-S của Thomson

Cấu trúc vỏ và giao tiếp vào ra

Sơ đồ khối chức năng IC giải điều chế trong Tuner DVB-S

• Các thành phần bộ nhớ

Nhằm hạ giá thành sản phẩm chung, các bộ nhớ được thay đổi theo hướng:

- Giảm dung lượng bộ nhớ tới mức có thể (tuy nhiên vẫn đảm bảo cho yêu cầu nâng cấp sau này)

- Lựa chọn linh kiện với giá thành hạ trong khi vẫn đảm bảo các yêu cầu

kỹ thuật

Nhóm thiết kế đã lựa chọn chip Flash của Spansion (thay cho chip của AMD)

và SDRAM của Etrontech (thay cho RAM của Samsung)

Vì dung lượng của firmware khá lớn và để đảm bảo khả năng nâng cấp, nên dung lượng của chip Flash không đổi (2Mbyte) Vì Spansion là thương hiệu mới của AMD nên cách thức tổ chức chip tương tự nhau, về mạch cứng không cần nhiều thay đổi Chip Spansion có công suất tiêu thụ rất thấp (dòng điện standby =

200 nA và dòng điện đọc dữ liệu = 20 mA) Chip Spansion tuân theo chuẩn giao tiếp CFI

Sơ đồ khối chức năng chip Flash

Thành phần SDRAM được thiết kế với dung lượng nhỏ (8Mbyte) Tuy dung lượng RAM nhỏ nhưng vẫn đảm bảo cho hệ thống hoạt động trơn tru và có tốc độ tốt, nhờ cơ chế bật tắt các thành phần chức năng và tối ưu các yêu cầu về bộ nhớ SDRAM sử dụng chip của EtronTech thay vì chip đắt tiền của Samsung (16 Mbyte)

Sơ đồ khối SDRAM

Do cách bố trí chân dẫn có sai khác nên cần thiết kế lại mạch và layout lại mạch in

Ngoài ra cần có thay đổi phù hợp về tốc độ xung đồng hồ do chip SDRAM mới

có tốc độ đồng hồ 143 MHz Do xung đồng hồ được lấy từ chip EMMA nên đã thiết kế lại cấu hình Bootstrap để đưa ra đúng xung đồng hồ

Một điểm khác cũng cần thay đổi là chip EMMA2LL được sử dụng trong thiết

kế có giao tiếp SDRAM còn chip EMMA2L trong thiết kế cũ có giao tiếp DDR – SDRAM

• Các giao tiếp RS232 và Audio-Video

Trong EMMA2L sử dụng chip giao tiếp MAX232 thông dụng Do giá thành của thiết bị tương đối cao nên nhóm thiết kế đã cải tiến sử dụng IC giao tiếp RS232 của NEC, vẫn đảm bảo chức năng giao tiếp cổng RS232 và cho phép giảm giá thành

Giao tiếp Audio-Video sử dụng nhóm giắc cắm RCA-3 vừa đủ cho các tín hiệu Audio –Video, đồng thời tiết kiệm chi phí

iắc cắm giao tiếp Audio-Video

• Khối panel hiển thị

Để đảm bảo tiết kiệm giá thành cho khối panel hiển thị (chính xác là khối panel mặt trước), đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng và sự ổn định lâu dài, nhóm thiết kế

đã xây dựng khối này dựa trên những quan điểm sau:

- Sử dụng các linh kiện đơn giản, sẵn có trên thị trường

- Thiết kế tối ưu với layout một lớp

- Các chức năng điều khiển chủ yếu được dành cho chip EMMA2LL

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển hiển thị panel mặt trước

• Khối Audio

Trong EMMA2L sử dụng chip CXA của Sony thực hiện chức năng giải mã audio Đây là một chip đắt tiền và không cần thiết trong các đầu thu DVB-T giá rẻ như EMMA2LL, vì vậy nhóm thiết kế đã nghiên cứu thay đổi sử dụng chip DAC của hãng wolfson

Việc sử dụng chip này vẫn đảm bảo chất lượng, giá thành giảm, do số chân ít hơn nhiều so với chip CXA nên rất thuận lợi cho việc layout mạch in

Tín hiệu sau chuyển đổi được đưa tới hai bộ khuếch đại song song trên cùng một IC RC4558 Nguồn nuôi cho IC này được cung cấp từ điện áp 30V lấy chung chân với điện áp cấp tuner (đảm bảo lọc nhiễu tốt) nhằm tiết kiệm chi phí tạo nguồn cấp điện

• Đồng hồ hệ thống

Giải pháp EMMA2L cũ sử dụng linh kiện tạo đồng hồ đắt tiền và khó kiếm ở thị trường Việt Nam Nhằm đảm bảo sự phù hợp với thị trường Việt Nam, nhóm thiết kế đã sử dụng giải pháp kết hợp bộ dao động thạch anh với chip VXCO tạo tín hiệu đồng hồ họ MK3727 của ICS cho độ chính xác cao và giá thành hạ

• Khối nguồn nuôi

Vai trò của khối nguồn nuôi là rất quan trọng Nhóm thiết kế cố gắng đảm bảo tạo ra điện áp chính xác và có độ ổn định cao

Nguồn nuôi bao gồm hai nhóm:

- Phần tạo nguồn trên bo mạch nguồn riêng cung cấp các mức điện áp 3,3V, 5V, 8V, 12 V, 30 V, với mức dòng ra lớn Modul nguồn này được xây dựng mới hoàn toàn đảm bảo chất lượng điện áp ra rất tốt

- Phần tạo nguồn nằm trên bo mạch chính đảm bảo cung cấp điện áp nhỏ (2,5V và 1,5V), với dòng tiêu hao không lớn

Tất cả các điện áp trên trước khi cung cấp cho các linh kiện đều được đưa qua các cuộn lọc và tụ chất lượng cao

• Layout lại mạch in mới cho board mạch chính

Trong thiết kế EMMA2L cũ, sử dụng PCB 4 lớp Tuy layout như vậy có thể làm tăng chất lượng chống nhiễu của mạch và đơn giản hơn trong thiết kế, nhưng

có nhược điểm là đội giá thành mạch in và việc hàn nối, sửa chữa tương đối phức tạp

Vì vậy, nhóm thiết kế đã quyết định layout lại toàn bộ mạch in của khối board mạch chính với những tiêu chí cơ bản sau:

- Xây dựng board PCB với layout chỉ có 2 lớp nhằm tiết kiệm giá thành sản xuất

- Bố trí hợp lý các linh kiện nhằm tiết kiệm nhất diện tích mặt bo mạch

- Layout phù hợp với các linh kiện mới sử dụng

- Các đường nguồn và đường tín hiệu được bố trí hợp lý

- Vị trí bố trí phù hợp cho các đường giao tiếp nối ra ngoài (RS232, AV, RF, panel mặt trước)

- Hạn chế nhiễu ảnh hưởng đến tín hiệu

Bố trí các đường tín hiệu vào ra

Một cải tiến rất đáng chú ý của layout trong TX-3 là phát triển các đường nối tín hiệu sao cho thuận tiện nhất để trong tương lai, có thể nâng cấp sử dụng đồng thời 3 hộp kênh S, T và C Nhờ cải tiến này, mà hiện tại có thể sản xuất 3 họ đầu thu khác nhau (đầu S, T và Combo-kết hợp thu vệ tinh và mặt đất) Loại đầu thu truyền hình cáp số hoàn toàn có thể xây dựng được, nhưng do thị trường chưa có nên chưa thực hiện

Sở dĩ có thể layout tốt cho đồng thời 3 loại hộp kênh này là vì trong quá trình thiết kế, nhóm nghiên cứu nhận thấy giữa các loại hộp kênh này có nhiều đường tín hiệu tương tự nhau giữa 3 loại hộp kênh (Ví dụ như 8 đường dữ liệu ra + 1 đường đồng hồ, 2 đường I2C, một số đường điện áp 5V, 3,3V) Giữa các tuner chỉ

in Trong quá trình thiết kế, nhóm đã cố gắng cải thiện khả năng chống nhiễu của

thiết bị Tuy nhiên, do yêu cầu bố trí các hộp kênh tương đối gần và do đi dây 2

lớp nên không thể loại bỏ hoàn toàn tạp âm Tạp âm này chỉ có thể nhận thấy rõ

trong trường hợp tín hiệu rất yếu, còn trong các điều kiện trung bình thì hoàn toàn

có thể chấp nhận được (do tính chất của truyền hình số)

2.1.3.2.2 C¸c chØnh söa vÒ phÇn mÒm

a) Xây dựng lại hệ thống phần mềm cho phù hợp với cấu trúc hệ thống và

những yêu cầu mới

Hình dưới đây mô tả cấu trúc phân lớp phần mềm đối với firmware cho chip

EMMA2LL

Mô hình cấu trúc thành phần của phần mềm cho EMMA2LL rất phức tạp Các

giao diện mức thấp nhất gồm API và BIOS được phát triển bởi NEC, hệ điều hành

Nucleus là các thành phần đã được xây dựng và thử nghiệm lâu dài, bảo đảm tính

các chỉnh sửa nhất định, đặc biệt là hầu như phải thay đổi hoàn toàn nội dung cho API điều khiển hộp kênh Sự hạn chế sửa đổi các thành phần mức thấp này đảm bảo tính ổn định, sự thống nhất và khả chuyển giữa các modul viết cho các họ khác cũng sử dụng dòng EMMA Vấn đề phối hợp hoạt động giữa các modul trong nhóm này là hết sức quan trọng, nhất là khi phải đảm bảo hoạt động đa nhiệm và thời gian thực Nhóm đã thực hiện điều chỉnh phân mức ưu tiên, đặt thời gian chờ, … phù hợp với yêu cầu, nhằm làm cho thiết bị hoạt động với tốc độ cao

mà vẫn có thể thực hiện tốt các yêu cầu quan trọng

Lớp driver có vai trò rất quan trọng là cầu nối giữa các thành phần phần cứng

và các thành phần ở mức trừu tượng cao thuộc lớp trên Lớp driver này thường phải chỉnh sửa mỗi khi có những thay đổi về mặt phần cứng hoặc bật tắt các chức năng nào đó của chip Hầu hết các thành phần driver này đều có những ứng dụng ở những mức độ khác nhau Tuy nhiên, cũng có một số driver không được sử dụng

do chưa cần thiết đến các chức năng đó Vì vậy, có thể tạm chia các driver thành 3 nhóm: nhóm xương sống với vai trò quyết định (Ví dụ như các driver về MPEG, QPSK, PSI, giao tiếp nhớ, AV), nhóm có vai trò bổ xung (Ví dụ như IR, LED, Switch, …) và nhóm sẽ có thể sử dụng tới (CIModul, Subtitle) Sở dĩ nhóm thiết

kế chia các driver thành các nhóm như vậy nhằm đảm bảo sử dụng hiệu quả thời gian, tập trung vào những nhóm quan trọng nhất, đồng thời phân công công việc hợp lý cho các thành viên

Lớp Middle là lớp có cấu trúc phức tạp, có mức độ trừu tượng hóa tương đối cao Lớp middle tạo các thành phần cơ bản để các ứng dụng lớp trên có thể gọi chúng một cách mềm dẻo và phù hợp Các thành viên trong lớp middle được phân chia theo nhóm ứng dụng cụ thể và thường sử dụng kết hợp các thành viên trong lớp Driver thấp hơn

Lớp Application là lớp có cấu trúc trừu tượng cao Khi xây dựng một modul phần mềm mới, nhóm thiết kế luôn cố gắng đảm bảo sao cho thành phần Application mới tạo ra có mức trừu tượng cao và có thể lập trình dễ dàng, không phải quan tâm xem các thành viên lớp dưới hoạt động như thế nào Kiểu cấu trúc phân lớp như vậy là một ưu điểm của EMMA về mặt xây dựng nhanh các modul phần mềm mới, nhưng nó cũng gây khó khăn trong việc tối ưu dung lượng của firmware Một điểm rất may mắn là cấu trúc cứng của chip EMMA rất đầy đủ và nhiều thành phần nên việc xây dựng mã điều khiển nhỏ gọn Đồng thời các modul

OS và API/BIOS được tối ưu rất tốt nên cho dung lượng nhỏ Trong thực tế, nhóm thiết kế đã thực hiện hạn chế một số modul chưa thực sự cần thiết nhằm đảm bảo giảm thiểu tài nguyên hệ thống Đây cũng là một vấn đề phức tạp do giữa các modul có những mối quan hệ lẫn nhau, cần phải xây dựng làm sao cho đảm bảo

Quá trình xây dựng firmware rất phức tạp, với nhiều yêu cầu:

- Đảm bảo tính thống nhất với hệ thống phần mềm đã được xây dựng (cấu trúc lõi của NEC và hệ điều hành có sẵn)

- Sửa đổi cho phù hợp với những thay đổi về hệ thống bao gồm cả việc viết lại và viết thêm các driver

- Đảm bảo sự hoạt động trơn tru

- Đưa ra thêm các tiện ích mới (như trò chơi, )

- Đảm bảo khả năng mở rộng trong thời gian tới

- Đảm bảo kích thước nhỏ gọn để có thể đặt vừa trong dung lượng RAM vừa được giảm nhỏ

- Phát triển trong thời gian nhanh nhất

Với những nỗ lực lớn nhất, nhóm phần mềm đã đạt được những kết quả rất tốt như:

- Kích thước nhỏ gọn

- Tốc độ thực hiện rất nhanh (Đây là một ưu điểm lớn, ví dụ như khi so sánh với nhiều sản phẩm của Trung Quốc)

- Giao diện người dùng mang đặc trưng của Hanel

- Các driver được viết và ghép nối phù hợp với nội dung có sẵn

- Mở rộng nhiều tiện ích mới và đảm bảo khả năng mở rộng dễ dàng trong tương lai

b) Xây dựng driver – bổ sung tính năng cơ bản

• Driver cho hộp kênh Samsung và Thomson

Trước yêu cầu phải lựa chọn hộp kênh Samsung nhằm đảm bảo tăng khả năng thu tín hiệu của đầu thu DVB-T, cần phải xây dựng driver điều khiển tuner cho hộp kênh Samsung Những vấn đề trong xây dựng phần mềm cho hộp kênh này gồm:

- Chưa có driver nào trước đây được viết trên nền EMMA để giao tiếp với hộp kênh Samsung

- Đảm bảo tính hoạt động đúng đắn của hộp kênh cũng như điều khiển hiệu quả nhất hộp kênh trong điều kiện Việt Nam

Driver cho Tuner Samsung dựa trên những đặc điểm sau:

- Tạo giao diện I2C phục vụ cho việc trao đổi thông tin giữa chip vi xử lý và Tuner, bao gồm: lựa chọn tần số đồng hồ I2C, chọn phương thức I2C chia sẻ giữa vi xử lý, tuner và eprom

- Chọn đồng hồ phù hợp cho dòng dữ liệu ra (27Mb/s) và chọn sườn tín hiệu phù hợp

Điều khiển các thông số của hộp kênh thông qua giao tiếp I2C, bao gồm:

+ Thiết lập đúng các thông số khởi tạo

+ Chọn điện áp điều khiển PLL phù hợp

+ Xác định các tham số để điều khiển chọn tần số theo yêu cầu (bao gồm quá trình chọn – chuyển kênh và quá trình dò kênh)

+ Tín hiệu điều khiển làm mới sau một số giai đoạn

+ Đặt chế độ giải điều chế và giải mã (gồm mode điều chế, tỉ lệ mã, chế độ phân mức ưu tiên, v.v ) về dạng tự động phát hiện để có thể dễ dàng áp dụng trong nhiều điều kiện ưu tiên

+ Đặt chế độ tự động chọn băng tần, tự động điều chỉnh độ trượt tần số ở mức cao nhất để phù hợp với điều kiện Việt Nam

- Nhận các thông tin về trạng thái tín hiệu và trạng thái thiết bị, bao gồm: + Thông tin về mức tín hiệu thu được, có thể thực hiện đối với sóng mang con hay thực hiện đối với mức trung bình của các sóng mang con

+ Thông tin về chất lượng tín hiệu sau giải mã

+ Thông tin về kiểu điều chế và mã hóa (mode điều chế, tỉ lệ mã, v.v…) + Thông tin báo hiệu phát hiện kênh trong trường hợp dò kênh

• Driver cho panel mặt trước

Xuất phát từ sự thay đổi về panel mặt trước, cần phải viết lại driver cho các thành phần thuộc panel mặt trước Các vấn đề đối với panel mặt trước bao gồm:

- Panel mặt trước được đơn giản hóa các thành phần và số lượng linh kiện

Do đó, vai trò điều khiển chính được giao hết cho vi xử lý Emma

- Các chân giao tiếp giữa EMMA2LL với panel mặt trước được thay đổi, do

đó cần phải thay đổi cấu hình giao tiếp cho panel mặt trước

- Đảm bảo tính hoạt động ổn định và chính xác của các thành phần khác nhau trong panel mặt trước