基于MT1389的單片DVD機(jī)設(shè)計(jì)

0 引言

MTK公司第三代單芯片MTl389問世以來(lái)，以較高的性價(jià)比得到業(yè)界的認(rèn)同，在國(guó)產(chǎn)主流機(jī)種以及部分進(jìn)口機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。因此，有必要對(duì)以 MTl389單芯片組成的DVD系統(tǒng)的原理進(jìn)行分析。筆者對(duì)MTl389單芯片組成的DVD整機(jī)電路進(jìn)行了較為全面的測(cè)試，并結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)成果，對(duì)此系統(tǒng)的主要工作原理進(jìn)行了分析，供同行和愛好者參閱。

1 由MT1389組成的單片DVD機(jī)基本組成

1．1 單芯片DVD系統(tǒng)方框圖

1．2 單芯片DVD系統(tǒng)組成說(shuō)明

在圖1中，MTl389完成前置放大、數(shù)字伺服控制、系統(tǒng)控制、音視頻解碼、視頻編碼、視頻數(shù)模轉(zhuǎn)換等功能，并內(nèi)置Ac-3和DTS解碼器，因此也稱其為單芯片DVD系統(tǒng)。MT1389引腳功能如圖2所示。

該芯片可與驅(qū)動(dòng)IC，SDRAM存儲(chǔ)器，F(xiàn)lash-Rom存儲(chǔ)器、音頻DAC數(shù)／模轉(zhuǎn)換電路等一起構(gòu)成DVD系統(tǒng)。集成了模擬信號(hào)前端處理器、能夠執(zhí)行光盤伺服控制的數(shù)字伺服處理器、能夠進(jìn)行MPEGl／MPEG2／MPEG4／JPEG等格式視頻信號(hào)解碼以及DVD-Audio／Dolby Digital(AC-3)／D-TS／MP3等格式音頻信號(hào)處理的AV解碼器，此外還內(nèi)置了進(jìn)行系統(tǒng)控制的32位CPU(RISC)。還含有6個(gè)12 bit、108 MHz數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換器，可提供目前在高價(jià)機(jī)型上才擁有的畫質(zhì)。

該芯片系統(tǒng)時(shí)鐘由外接27 MHz的石英晶體振蕩器與內(nèi)部電路完成，其他系統(tǒng)時(shí)鐘可采用PLL鎖相環(huán)分頻的方法取得。I／O接口部分、模擬、數(shù)字電路用電源3．3 V±0．15 V，內(nèi)部CPU用1．8 V。

系統(tǒng)工作存儲(chǔ)區(qū)外接SDRAM用作系統(tǒng)的工作存儲(chǔ)區(qū)16Mbit～64 Mbit(用于AV解碼)。外部FLASH-ROM存儲(chǔ)器可以選用8 Mbit～64 Mbit。

2 主要電路的組成及工作原理

2．1 激光頭讀取控制電路的組成

本機(jī)的激光頭組件采用日本三洋公司出品的HD60／62雙波長(zhǎng)激光頭，由24芯軟排線與主板連接(見圖3)。具體說(shuō)明如下：

⑴、⑵聚焦線圈驅(qū)動(dòng)輸入端；⑶、⑷循跡線圈驅(qū)動(dòng)輸入端；⑸、⑹、⑼、⑽CD／DVD光電檢測(cè)信號(hào)輸出端；⑺CD／DVD光電檢測(cè)信號(hào)選擇輸出控制輸入端；⑻CD／DVD射頻信號(hào)輸出端；⑹、⑽三光束循跡信號(hào)輸出端；⒀參考電壓輸入端；⑿、〔24〕接地端；〔14〕、〔21〕激光頭組件電源(5 V)輸入端；〔16〕、〔22〕空腳；〔17〕CD激光二極管功率調(diào)整電位器選擇信號(hào)輸入端；〔18〕DVD激光二極管功率調(diào)整電位器選擇信號(hào)輸入端；〔19〕CD激光二極管電源輸入端；⒇激光功率監(jiān)測(cè)信號(hào)輸出端；〔23〕DVD激光二極管電源輸入端。

圖3中A～D、E、F為讀取CD／VCD信號(hào)用光敏管；a～d為讀取DVD信號(hào)用光敏管。激光頭組件24芯插座⑩腳為光敏檢測(cè)器工作電壓，⑩腳為參考電壓端，⑦腳為CD／DVDRF信號(hào)輸出控制端。

CD、DVD的聚焦誤差信號(hào)從光頭組件24芯接插件的⑼、⑽、⑸、⑹腳并分別加到MTl389的⑶～⑹腳以及⑻～〔11〕腳上。CD的循跡誤差信號(hào)通過(guò) 24芯接插件的〔11〕、〔15〕腳連接到MTl389D的〔18〕、〔19〕腳上。DVD的循跡誤差信號(hào)仍然由光敏管A、B、c、D取得。CD的RF信號(hào)由A～D光敏管在激光頭組件內(nèi)合成為RF信號(hào)通過(guò)軟排線加24芯接插件的⑻腳并連接到MTl389的⑹腳。DVD是RF信號(hào)由光敏管a～d在激光頭組件內(nèi)合成為RF信號(hào)通過(guò)軟排線加到24芯接插件的⑻腳并通過(guò)C141連接到MTl389的⑹腳。至于CONl⑻腳輸出是CD或是DVDRF信號(hào)，是由加到 24芯接插件的⑺腳的IOA信號(hào)電平的高低來(lái)決定的。

2．2 激光二極管功率控制電路

2．2．1 電路結(jié)構(gòu)

主要由1389〔22〕、〔23〕腳內(nèi)部電路和Q1、Q2等元件組成，工作電壓為+3．3 V／5 V，如圖4。



2．2．2 工作原理(未裝光盤時(shí)的自檢過(guò)程)

1389〔23〕腳輸出的LD01控制信號(hào)加到Ql的基極上，它的〔22〕腳輸出的信號(hào)LD02加到Q2的基極上。當(dāng)機(jī)器開機(jī)后(沒有放入光盤時(shí))，若 LD01為低電平，LD02為高電平，此時(shí)Q1的基極為低電平，由于其發(fā)射極為高電平，因此Q1導(dǎo)通，+3．3 v電壓通過(guò)R1加到Q1的發(fā)射極，并使集電極上產(chǎn)生2．2 V左右的電壓，此電壓通過(guò)L1加到24芯接插件的〔19〕腳，并通過(guò)24芯軟排線加到激光頭組件的CD激光二極管上，使之發(fā)光。由于機(jī)芯托盤上無(wú)光盤，因此很快LD01變?yōu)楦唠娖剑鳯D02變?yōu)榈碗娖?，使Q2的基極為低電平，它導(dǎo)通后，集電極上便有2．2 V左右的電壓，通過(guò)L2加到24芯接插件的〔23〕腳在經(jīng)過(guò)軟排線連接到，DVD激光二極管上，使之工作。再重復(fù)這樣一個(gè)過(guò)程后，LD01和LD02都為高電平，CD、DVD激光二極管均不發(fā)光，機(jī)芯自檢結(jié)束，機(jī)器處于等待裝盤狀態(tài)。

2．3 激光頭功率調(diào)整電位器選擇電路(CD／DVD模式選擇電路)

2．3．1 電路組成

主要由1389〔93〕腳內(nèi)部電路和Q1、Q2、Q3等元件組成，工作電壓為+5 V，如圖5。



2．3．2 工作原理

1389〔93〕腳的信號(hào)IOA為低電平時(shí)，經(jīng)過(guò)Rl加到Q1的基極，使其集電極為高電平，并通過(guò)R3加到Q3的柵極，使其飽和導(dǎo)通。由于Q3的漏極是接地的，因此它的源極也相當(dāng)于接地，這樣就會(huì)使激光頭組件上的VR-DVD(DVD激光二極管功率電位器)一端接地，并且激光頭內(nèi)的光敏二極管PD也連接到它的另一端上。此時(shí)，在激光頭組件24芯插座的⒇腳取出的監(jiān)測(cè)信號(hào)則反映了DVD激光二極管的工作情況。這個(gè)信號(hào)通過(guò)1389的⒇和〔21〕腳輸入，經(jīng)其內(nèi)部的APC電路處理后去控制LD02的電平，從而起到控制激光二極管光強(qiáng)的目的。另外在IOA為低電平時(shí)，同時(shí)也加到了24芯接插件的⑺腳，使激光頭組件輸出的是光敏管a～d的合成信號(hào)，即DVDRF信號(hào)，此信號(hào)從24芯接插件的⑻腳輸出。

由此可見，在DVD狀態(tài)時(shí)，IOA信號(hào)為低電平。當(dāng)IOA為高電平時(shí)，Q1集電極為低電平，Q3截止；高電平通過(guò)R2加到Q2的柵極，使其飽和導(dǎo)通，24 芯接插件的⒄腳接地，激光頭上VR-CD被選擇，CONl⒇腳上的監(jiān)測(cè)信號(hào)體現(xiàn)了CD激光二極管的工作情況。此信號(hào)同樣加到1389D的⒇和〔21〕腳，使LD01的電平受到控制，達(dá)到控制CD激光管的目的。另外，此高電平信號(hào)選擇的是A～D光敏管的合成信號(hào)，即CDRF信號(hào)，也從24芯接插件的⑻腳輸出?？梢姡贑D狀態(tài)時(shí)，10A為高電平。

2．4 系統(tǒng)控制電路

系統(tǒng)加電后，復(fù)位信號(hào)從1389(105)腳輸入，對(duì)系統(tǒng)CPU進(jìn)行復(fù)位。CPU讀取Flash-Rom中的操作軟件，將讀取的數(shù)據(jù)存放到隨機(jī)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 SDRAM中，由1389內(nèi)部精簡(jiǎn)指令處理器(RISC)對(duì)CPUI／O接口以及各單元的輸入、輸出接口進(jìn)行初始化。系統(tǒng)工作正常后，激光頭組件讀取的光盤信號(hào)從1389⑹腳輸入，經(jīng)其內(nèi)部的射頻信號(hào)放大器和伺服信號(hào)處理器處理后，其中視頻數(shù)據(jù)信號(hào)送到視頻解碼器進(jìn)行解碼，再經(jīng)數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸出模擬視頻信號(hào)；音頻數(shù)字信號(hào)處理器輸出的數(shù)字音頻信號(hào)經(jīng)音頻輸出單元從(164)～(166)腳輸出到音頻DAC。而伺服信號(hào)中的主軸、進(jìn)給、循跡和聚焦信號(hào)分別從〔37〕、〔38〕、〔41〕和〔42〕腳輸出，去控制伺服信號(hào)驅(qū)動(dòng)器。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)典型機(jī)型的測(cè)試，更全面、更實(shí)際、更準(zhǔn)確分析了整機(jī)主要電路的信號(hào)流程和工作原理。單芯片DVD機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，功耗低，功能較完善，有豐富的音、視頻輸出接口。基于單芯片MTl389組成的DVD系統(tǒng)，不僅是臺(tái)式DVD機(jī)主流，而且還能容易的組成便攜式DVD機(jī)、車載DVD機(jī)、電視／DVD組合機(jī)等。