DK8000-F302+机器硬件评测

早在本刊2009年7月第13期的评测文章中,《山水评测室》就预测:“随着DM800机器的大量铺货、价格进一步的降低,以及可以更换DVB-C、DVB-T调谐器组件,通吃有线高清、地面高清(注:在我国境内不适用),将冲击国内的品牌高清接收机市场,也给当今国内品牌混乱的、功能单一的、价格高高在上的高清接收机、高清播放机市场敲响警钟。”

从某种意义上来讲,自去年DM800上市以来,间接地带动国内高清接收机领域的研制和开发。正如《山水评测室》在评测结尾时指出:“随着传播途径的多样化,单一功能的高清接收机在将来是行不通的。可喜的是,目前国内已有一些厂家涉足这一领域,届时会针对这些大家关注的热门器材作出评测。”

如今,经过一年多开发的DK8000-F3机器终成正果,形成具有多个系列、多种型号的可接收卫星(DVB-S/S2)、地面(DMB-TH)、有线(DVB-C)三大传输系统中高清电视信号的多功能接收机,并且具有外接硬盘录制(PVR)功能。而近期第三方GX插件的放出,更使得这款F3系列机器如虎添翼,也成为目前烧友圈中关注的热门话题。为此,我们对DK8000-F302+机器给出硬件、软件评测,介绍该机的硬件方案、功能特点和使用和建议,以嗜关注此款机器的用户。(题头图)

外观功能

3月5日,《山水评测室》收到了珠海无名发来的这款DK8000-F302+机器(以下简称F302+),内部采用简洁的泡沫作缓冲(图1),配件为一根交流电源线、一根色差线和一个遥控器,另外附送了一个用于DMB-TH和DVB-C信号的5V切换器,如图2所示。

配备的遥控器贴有保护膜,揭下后,一款细长、稍薄,具有钢琴黑面板的遥控器就呈现在面前(图3),显得豪华而时尚。

图4为F302+机器的正面图,前面板从左到右依次是MENU(菜单)、上下左右方向键(频道+/-、音量+/-)、OK(确认)、EXIT(返回)和STANDBY(待机)键。中间是一个显示窗口,内置四位黄色LED数码管,指示频道序号,靠数码管的左边设有绿色的信号锁定、红色的电源LED指示灯。前面板右边为一个仓盖,打开是一个CA插槽,两个CI模块接口。

图5为F302+机器的背面图,具有众多的接口,也体现出F302+机器的强大功能。最左边是卫星LNB输入、输出接口,然后是活动调谐板的上的三个接口,依次为ABS IF输入、DMB-TH和DVB-C信号共用输入、输出接口。

对于音视频接口部分,模拟信号输出接口有一组AV接口、一组YPbPr接口、一个S端子;数字信号输出接口有一个HDMI端子、一个同轴和一个光纤S/P DIF接口。此外还有RS-232串行接口、RJ-45网络接口,eSATA串口硬盘接口、USB移动硬盘接口。该机还配置了一个交流电源开关,用于机器的彻底断电。

图6为背面板右部分的近照,从铭牌中可以看出F3系列机器的各种版本,右下角为保修封签。

接下来《山水评测室》将拆开封签,带您一览F302+机器的内部硬件结构。

电路主板

拆下F302+机器上盖板的五颗螺丝,就可以观看其内部电路板布局,如图7所示,是由左边的开关电源板、底部的电路主板,右上角的调谐器活动板、右下角的CA卡座板和前边的操作控制板五大块组成。

为了帮助了解F302+机器硬件方案特点,《山水评测室》将其完全拆解开来,电路板和外壳摆满一个茶几(图8),电路主板如图9所示。

1. 主芯片

F302+机器的主芯片上贴散热片,采用ST(意法半导体)公司的STi7101(U13)芯片。实际上,目前国内的高清机顶盒大多数是采用STi7101芯片,它比早先的STi7100芯片对标清频道的画质有很大的提升。STi7101芯片兼容ST40核,工作频率可达266MHz,支持Linux和WinCE及OS21(ST自行开发的低成本/低管脚操作系统)嵌入式系统。

STi7101芯片与美规的ATSC、欧规的DVB、DIRECTV、DCII、OpenCable和ARIB BS4等规格都能够兼容,是数字地面电视、卫星电视和有线电视高清接收机优秀后端处理芯片。该芯片采用90nm工艺,图10是STi7101芯片内部功能框图。

STi7101主要功能特性如下:

(1)STi7101由3个负责不同功能的CPU组成。两块主频为400MHz的ST231CPU分别负责视频和音频的解码,一块266MHz的ST40CPU为主CPU,采用SuperH体系结构,符合32比特RISC架构,负责整个系统的运转和两块ST231的通信。

(2)采用ST公司独创的Omega2(STBus)总线技术,连接USB2.0接口,SATA硬盘接口,UART串行接口,IR红外接口,智能卡接口;其提供的外部存储器接口EMI和本地存储器接口LMI用来连接DDR SDRAM内存,FLASH存储芯片和网卡芯片等设备。

(3)支持DVB、DIRECT、ATSC等多种传输流解复用方式,支持卫星接收。

(4)视频解码支持H.264HP@4.1和MPEG-2MP@HL的高清和标清编码格式。

(5)音频解码支持MPEG-2 AAC,Dolby AC3,PCM,MPEG-1第三层(MP3)等编码格式。

(6)支持1920×1080i,1280×720P,480×576P,480×576i等多种显示模式。

(7)能够同时解码和播放两路标清图像或一路高清图像加一路标清图像,能够实现画中画功能。

(8)具有DVI/HDMI高清输出,YPbPr高清输出和YC/CVBS标清输出。

(9)支持模拟音频输出接口RCA,数字音频输出接口S/P DIF和HDMI音频输出。

(10)单独的2D gamma blitter实现图形加速功能。

(11)标清输出支持Macrovision版权保护功能。

STi7101芯片支持包括卫星、地面和有线电视三大接收系统,采用STi7101芯片设计的数字高清接收机单片方案如图11所示,这是一款降低制造成本的单芯片方案。

2. 存储器

高清接收机目前多采用NOR FLASH+DDR SDRAM存储方案,NOR FLASH是最常的FLASH存储器,和我们常见的SDRAM内存一样,采取随机读取方式。在F302+机器中,存储芯片也是这两种,其中U20是美国超捷(SST,Silicon Storage Technology)公司的NOR FLASH芯片M29DW128F、64Mbit、16M×8bit结构,容量为8MB,用于存储接收机的系统软件。

U3、U4、U14、U17是韩国现代公司的DDR SDRAM芯片HY5DU121622 ETP-D43,和DM800所用的芯片一样,这是一款DDR400内存芯片,采用32M×16bit结构,存储容量为64MB,速度200MHz,四片总容量高达256MB,用于系统内存和视频内存。

3. 数字HDMI接口

F302+机器的HDMI接口信号是直接从主芯片获得的,未安装诸如CM2020之类ESD保护芯片,但预留芯片安装位置(U19)。虽然STi7101芯片内部具有ESD静电保护电路,最高可以防止2000V的静电,不过最好还是不要热插拔HDMI连接线,应在关闭接收机后再连接HDMI线与电视。

4. 模拟YPbPr、S-Video、CVBS接口

F302+机器的YPbPr接口、S-Video、CVBS接口分别采用了美国Fairchild(飞兆)半导体公司的三通道视频滤波驱动芯片FMS6363(U7)、FMS6143(U6)。

加视频滤波驱动芯片目的有三个:①保证对电视的正常驱动,满足有两个负载的应用;②阻抗匹配,视频信号的传输线和负载的阻抗都是75Ω,所以在源端也需要串联一个75Ω的电阻做源端匹配,这样的话,在输出电平不变的情况下,要求驱动增加6dB;③滤除噪声,去掉DAC的采样时钟和系统时钟噪声。

图12为加入视频滤波芯片前后的图像对比,可以看出,加入视频滤波后,图像要干净的多,没有横线干扰。

Fairchild公司的三通道视频滤波驱动芯片(LCVF)种类很多,带宽也分几种,其中FMS6143为8MHz带宽,适合于480i/576i规格的标清视频接口驱动,如CVBS、Y/C、RGB、YCbCr接口;而适合720p/1080i高清视频格式的芯片有FMS6363、FMS6203、FMS6303等,其中FMS6363为30MHz带宽,内部框图如图13所示,主要用于RGB,YPbPr接口。 F302+机器中的两种视频滤波芯片,均采用SOIC-8封装,5V供电。

5. 音频输出接口

F302+机器的音频输出接口有模拟和数字两种,模拟音频输出接口有L、R一组,它是由STi7101主芯片内置音频DAC数模转换处理后,再由LM358(U2)芯片组成的音频放大电路,对左、右两路模拟音频信号分别进行放大后输出。

数字音频输出接口有光纤和同轴两种,是直接由STi7101主芯片相应端口输出的,声音数据在主芯片内部不作任何处理,只是将接收到的数据转换成S/P DIF格式后通过光纤和同轴输出,所有声音解码都是由外接数字音频解码器来处理。

6. RJ-45网络接口

F302+机器RJ-45网络接口驱动电路采用ST公司的10/100M以太网控制芯片STE100P(U2),为主板提供了1个10/100Mbps以太网接口。

由于网卡电路采用普通的RJ-45直通座,因此加入了Pulse网络隔离变压器H1102NL作为电气隔离(图14)。这样可以有效地避免浪涌电压导致网卡芯片STE100P的损坏,保护网卡电路系统的安全。

7. RS-232串行接口

RS-232串口是用于电脑和接收机之间的软件升级,由于接收机中的CPU与电脑RS-232端口间是不能直接相连的,必须要在两者之间进行电平和逻辑关系的转换。在F302+机器中,采用ST232C(U23)芯片完成这种电平转换。

8. USB、eSATA接口

F302+机器中的USB接口用于连接U盘或移动硬盘,进行软件升级或数字节目录制存储。eSATA接口用来连接外置串口硬盘,进行录制节目的存储和回放。

9. CI模块接口

F302+机器内置两个CI模块接口,接口芯片为CIMaX SP2L(U27),如图15所示。这是一款符合DVB - CI和OpenCable标准的接口控制产品,采用PQFP-128封装(图16),支持2个独立CAM卡;具有VCC电源自动和重启处理,支持热插拔;支持3.3V或5V输入、输出缓冲,具有省电待机模式。 其工作原理如图17所示。

10. 免卡芯片

图18为电路主板的背面板,引人注意的是采用了一枚UTi1201芯片(UY1),,这是数字太和公司于2008年5月量产的第二代UTI主机/设备双用控制芯片芯片(图19)。依托UTI机卡分离行业标准,具有 TS流解复用功能和通用解扰功能,既可以作为UTI主机接口芯片、也可以作为UTI设备接口芯片。芯片内置DRM保护机制,支持内容、设备、用户的认证;支持CA、EPG、数据广播等等多种数字电视业务。

在F302+机器中,UTi1201芯片用于艺华付费平台的免卡授权收视。

11. 一体化调谐器

电路主板上安装有一个固定的DVB-S/S2卫星调谐器(图20),为国产易尔达一体化调谐器的EDS-4B47FF1B,内置STi0903解调芯片。据称其接收DVB-S2信号的门限很低,《山水评测室》将在后面软件评测文章中给予测试。

其它电路板

1. 活动调谐器板

DK8000-F3机器之所以形成具有多个系列、多个型号,主要在于设计电路主板时,采用了模块化的接插件设计方案,并且电路主板和调谐板都采用了4层PCB板。

在电路主板上设置一个40脚插针,可以通过更换各种型号的活动调谐器板而到达不同的功能,这和DM800更换调谐器组件板是一样的道理,不过F3系列更为强大。DM800机器出于产品定位的原因,无论如何更换组件,只能接收一个传输通道的数字电视,而F3系列则是在原有接收DVB-S/S2信号的基础上,增加了诸如DVB-C有线数字电视、DMB-TH地面数字电视等功能,可实现三个传输通道的数字电视的无缝切换和接收。当然了,至于具体的接收功能,和选配的活动调谐器板类型有关。

F302+机器所配的活动调谐器板电路板正面、背面如图21、图22所示。正面板上安装了一大一小的两个调谐器,其中小的是专门接收ABS-S信号的,只有一个LNB IN输入接口;大的为DVB-C、DMB-TH共用调谐器,具有RF IN、RF OUT两个接口;如果同时连接有线、地面信号时,需要采用附送的5V切换器作通道切换控制。活动调谐器板上安装双排40针镀金插座(J10),和电路主板的镀金插针相对应,作为电气连接;而四个安装孔通过铜导柱和机壳底板作物理连接固定。

F302+机器活动调谐器板背面安装了四个集成芯片,其中UG21采用中天联科(Availink)的ABS-S解调器芯片AVL1108,配有16位缓冲器/线路驱动器LCX16244(U2),以将解调后TS流传输到主板上进行解复用和编解码。背面板的右上角的三端可调式稳压芯片LM317(U1)和电路主板上的U29一样,用于LNB 13/18V极化电压的切换,来选择左旋(L)或右旋圆极化信号的接收。

LU5为杭州国芯(NationalChipTM)推出的GX1501B芯片,这是一款单/多载波双模式DMB-TH解调芯片,还融合了DVB-C接收功能,通过一颗芯片就可以实现接收有线和地面的数字电视信号,其接收原理如图23所示。由于GX1501B未内置SDRAM,因此外配了一个现代公司的HY57V641620型(4M×16bit)的SDRAM,作为DMB-TH解调中的时域解交织存储器。

2. CA卡座板

CA卡座板(图24)用于插卡接收加密节目,由飞利浦公司读卡器的控制线路芯片TDA8024T(IC1)构成,它是一款通用的低成本异步智能卡接口芯片,用在智能卡和主芯片通讯的接口上,在主芯片STi7101的控制下,可完成智能卡的电源保护和读卡功能。不过目前的F3系列机器未内置CA软件,因此暂时无法实现插卡解密功能,只能从CI模块中插卡实现。

3. 操作控制板

图25为F302+机器的操作控制板,和其它接收机的一样,没有什么特别之处,具有一个红外线接收头(U1)、一个四位数码管(D3)、一个绿色LED锁定指示灯(D4)、一个红色LED电源指示灯(D5)和八个面板操作按键,采用串入并出移位寄存器SN74HC164N(U2)作为数码管和按键的驱动芯片。

4. 开关电源板

F302+机器的开关电源板如图26所示,主要由开关电源芯片5L0380R(U1)构成,以产生机器所需要的22V、12V、5V、3.3V几组工作电压。电源板做得中规中矩,其由C1/L1/C4构成的抗干扰电路、RV1构成的浪涌电压保护、RT1构成的浪涌电流抑制等电路一应俱全。

以上完成了对F302+机器各个电路板简单的硬件电路分析和评测,整体感觉硬件做工还是不错的,连F302+采用镀锌钢板的机壳,用料也较厚,约为0.8mm厚,加上多块电路板的合理安放,显得机器布局很条理,机器拿在手上,感觉很厚重。

F302+机器的一些细节也做的不错,例如机器很注重信号屏蔽,在易泄漏信号的前面板也采用了金属挡板(图27),使得机器的整体防电磁干扰性能更加好。背面板采用三芯分离式电源插座,使得机器背面板更为美观整洁。

不过《山水评测室》对硬件方面也有一些不太满意,如是机器前面板的设计不太出色,数码管闪烁大一些,可能是采用的主芯片来不及处理所致,两个LED指示灯相对数码管相对发光面积小一些,建议采用普通的5mm发光二极管,电源指示灯在机器工作时没有什么实际用处,不如像DM800一样,改为录像指示灯,如果在录像时能够闪烁指示则更好。如果今后采用带单片机控制的VFD显示面板则更能显得美观和专业。

对于背面板上的印字,建议不要采用黑底白字,直接采用传统的黑字印刷会更显得整洁一些。

当然了,瑕不掩瑜,F302+机器强大的硬件功能是目前流行的DM800机器无法比拟的,也是目前国内高清接收机领域中功能最为齐全的一款产品,而机器的操作软件到底怎样呢?后文将给出软件评测。