Android平台下基于ASIC的网络机顶盒设计

发布时间：2017-06-15 01:07

  本文关键词：Android平台下基于ASIC的网络机顶盒设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,我国电信网络和宽带网络的建设发展十分迅速,日益普及的家庭宽带和4G通讯服务给用户带来了极速上网体验,在高速发展的嵌入式移动设备行业,与电信网和互联网服务融合成为行业发展的一个重要研究方向。电视机顶盒作为智慧城市建设中“三网融合”概念的重要体现,一直在不断发展以满足用户日益增长的需求,如今在移动互联网的发展浪潮下,搭载智能操作系统的网络机顶盒应运而生,它既包含开放式的网络服务,又支持智能化的交互方式,既可以随心所欲地播放视频资源,又能够自主使用第三方软件,实现了传统机顶盒与互联网服务的融合。与传统机顶盒相比,智能网络机顶盒为满足高清视频及流媒体的播放需求,需要具备更快的运算速度和更强的视频编解码能力,本文针对该需求,从平板电脑方案移植设计了一款基于专用集成芯片组(ASIC)的Android系统网络机顶盒,系统整体低功耗、低成本,在视频解码能力,尤其是对流媒体的处理能力上较为出色,Android操作系统具有统一软件设计标准,较传统Linux系统通用性和可移植性更强。设计研究中首先通过分析现有的几种平板方案,确定移植需求及以A31s处理器为核心的硬件平台架构,进而以模块化的设计方法完成了最小系统、视频输出、系统输入、网络通信和电源管理模块的电路原理图设计,并在文中针对其中的关键模块给予原理说明。硬件电路设计完成后,通过分析Android系统架构和系统移植流程,从源平台进行了Android4.2系统移植,然后根据红外驱动设计需要,深入分析了内核字符设备驱动结构,以及Input子系统的数据结构和工作机制,在Input子系统中实现了IR驱动程序,最后针对设计中出现的意外断电掉码现象,优化了NAND flash驱动。文章最后对Android系统进行了编译、烧写,并对机顶盒的电路及输入输出功能进行了测试,系统功能实现正常、运行良好,TMDS差分信号稳定,达到了预期设计要求。
【关键词】：网络机顶盒 Android ASIC Input子系统 内核设备驱动
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN948.55
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题背景与意义10
• 1.2 网络机顶盒发展现状10-14
• 1.2.1 硬件架构11
• 1.2.2 嵌入式操作系统11-12
• 1.2.3 应用服务方式12-14
• 1.3 论文主要内容与组织结构14-16
• 2 硬件电路设计16-40
• 2.1 主芯片选型16-19
• 2.1.1 方案比较17-18
• 2.1.2 A31S芯片介绍18-19
• 2.2 硬件系统总体方案19-21
• 2.3 最小系统及其外围电路设计21-26
• 2.3.1 时钟模块21-22
• 2.3.2 DRAM22-24
• 2.3.3 NAND flash24-26
• 2.4 音视频输出模块电路设计26-32
• 2.4.1 HDMI接口简介26
• 2.4.2 TMDS传输与HDMI编码26-29
• 2.4.3 HDMI硬件电路29-31
• 2.4.4 CVBS31-32
• 2.5 网络通信模块电路设计32-34
• 2.6 外围输入设备及接口34-36
• 2.6.1 红外接收电路34
• 2.6.2 USB HUB电路34-36
• 2.7 电源管理模块设计36-39
• 2.8 本章小结39-40
• 3 操作系统移植及内核驱动设计40-83
• 3.1 Android系统架构40-41
• 3.2 开发环境搭建41-43
• 3.3 Android系统移植43-48
• 3.3.1 移植目标与移植流程43-44
• 3.3.2 U-boot移植44-45
• 3.3.3 Android内核及其设备驱动移植45-47
• 3.3.4 电源模块驱动移植47-48
• 3.4 Linux设备驱动48-51
• 3.5 Input子系统51-58
• 3.5.1 Input子系统结构51-52
• 3.5.2 关键数据结构及函数52-58
• 3.6 IR驱动实现58-76
• 3.6.1 IR相关寄存器58-62
• 3.6.2 操作函数62-63
• 3.6.3 红外信号解码63-68
• 3.6.4 中断服务例程68-72
• 3.6.5 驱动初始化及文件配置72-76
• 3.7 NAND falsh驱动优化76-82
• 3.7.1 原因分析76-77
• 3.7.2 文件系统77-79
• 3.7.3 优化实现79-82
• 3.8 本章小结82-83
• 4 设备调试与实验验证83-90
• 4.1 系统上电调试83-84
• 4.2 系统编译与烧写84-86
• 4.3 系统功能验证86-89
• 4.4 本章小结89-90
• 5 总结与展望90-92
• 参考文献92-94
• 个人简历及攻读硕士期间发表论文94-95
• 致谢95

【参考文献】

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3 ;国内机顶盒市场发展浅析[J];电视技术;2013年24期

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3 余超群;基于STi7167的有线高清数字电视机顶盒硬件电路设计与实现[D];山东大学;2012年

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本文编号：451027