基于MT1389的单片DVD机设计

0 引言

MTK公司第三代单芯片MTl389问世以来，以较高的性价比得到业界的认同，在国产主流机种以及部分进口机中得到了广泛应用。因此，有必要对以 MTl389单芯片组成的DVD系统的原理进行分析。笔者对MTl389单芯片组成的DVD整机电路进行了较为全面的测试，并结合多年的实践经验和教学成果，对此系统的主要工作原理进行了分析，供同行和爱好者参阅。

1 由MT1389组成的单片DVD机基本组成

1．1 单芯片DVD系统方框图

 

1．2 单芯片DVD系统组成说明

在图1中，MTl389完成前置放大、数字伺服控制、系统控制、音视频解码、视频编码、视频数模转换等功能，并内置Ac-3和DTS解码器，因此也称其为单芯片DVD系统。MT1389引脚功能如图2所示。

 

该芯片可与驱动IC，SDRAM存储器，Flash-Rom存储器、音频DAC数／模转换电路等一起构成DVD系统。集成了模拟信号前端处理器、能够执行光盘伺服控制的数字伺服处理器、能够进行MPEGl／MPEG2／MPEG4／JPEG等格式视频信号解码以及DVD-Audio／Dolby Digital(AC-3)／D-TS／MP3等格式音频信号处理的AV解码器，此外还内置了进行系统控制的32位CPU(RISC)。还含有6个12 bit、108 MHz数字视频转换器，可提供目前在高价机型上才拥有的画质。

该芯片系统时钟由外接27 MHz的石英晶体振荡器与内部电路完成，其他系统时钟可采用PLL锁相环分频的方法取得。I／O接口部分、模拟、数字电路用电源3．3 V±0．15 V，内部CPU用1．8 V。

系统工作存储区外接SDRAM用作系统的工作存储区16Mbit～64 Mbit(用于AV解码)。外部FLASH-ROM存储器可以选用8 Mbit～64 Mbit。

2 主要电路的组成及工作原理

2．1 激光头读取控制电路的组成

本机的激光头组件采用日本三洋公司出品的HD60／62双波长激光头，由24芯软排线与主板连接(见图3)。具体说明如下：

 

⑴、⑵聚焦线圈驱动输入端；⑶、⑷循迹线圈驱动输入端；⑸、⑹、⑼、⑽CD／DVD光电检测信号输出端；⑺CD／DVD光电检测信号选择输出控制输入端；⑻CD／DVD射频信号输出端；⑹、⑽三光束循迹信号输出端；⒀参考电压输入端；⑿、〔24〕接地端；〔14〕、〔21〕激光头组件电源(5 V)输入端；〔16〕、〔22〕空脚；〔17〕CD激光二极管功率调整电位器选择信号输入端；〔18〕DVD激光二极管功率调整电位器选择信号输入端；〔19〕CD激光二极管电源输入端；⒇激光功率监测信号输出端；〔23〕DVD激光二极管电源输入端。

图3中A～D、E、F为读取CD／VCD信号用光敏管；a～d为读取DVD信号用光敏管。激光头组件24芯插座⑩脚为光敏检测器工作电压，⑩脚为参考电压端，⑦脚为CD／DVDRF信号输出控制端。

CD、DVD的聚焦误差信号从光头组件24芯接插件的⑼、⑽、⑸、⑹脚并分别加到MTl389的⑶～⑹脚以及⑻～〔11〕脚上。CD的循迹误差信号通过 24芯接插件的〔11〕、〔15〕脚连接到MTl389D的〔18〕、〔19〕脚上。DVD的循迹误差信号仍然由光敏管A、B、c、D取得。CD的RF信号由A～D光敏管在激光头组件内合成为RF信号通过软排线加24芯接插件的⑻脚并连接到MTl389的⑹脚。DVD是RF信号由光敏管a～d在激光头组件内合成为RF信号通过软排线加到24芯接插件的⑻脚并通过C141连接到MTl389的⑹脚。至于CONl⑻脚输出是CD或是DVDRF信号，是由加到 24芯接插件的⑺脚的IOA信号电平的高低来决定的。

2．2 激光二极管功率控制电路

2．2．1 电路结构

主要由1389〔22〕、〔23〕脚内部电路和Q1、Q2等元件组成，工作电压为+3．3 V／5 V，如图4。



2．2．2 工作原理(未装光盘时的自检过程)

1389〔23〕脚输出的LD01控制信号加到Ql的基极上，它的〔22〕脚输出的信号LD02加到Q2的基极上。当机器开机后(没有放入光盘时)，若 LD01为低电平，LD02为高电平，此时Q1的基极为低电平，由于其发射极为高电平，因此Q1导通，+3．3 v电压通过R1加到Q1的发射极，并使集电极上产生2．2 V左右的电压，此电压通过L1加到24芯接插件的〔19〕脚，并通过24芯软排线加到激光头组件的CD激光二极管上，使之发光。由于机芯托盘上无光盘，因此很快LD01变为高电平，而LD02变为低电平，使Q2的基极为低电平，它导通后，集电极上便有2．2 V左右的电压，通过L2加到24芯接插件的〔23〕脚在经过软排线连接到，DVD激光二极管上，使之工作。再重复这样一个过程后，LD01和LD02都为高电平，CD、DVD激光二极管均不发光，机芯自检结束，机器处于等待装盘状态。

2．3 激光头功率调整电位器选择电路(CD／DVD模式选择电路)

2．3．1 电路组成

主要由1389〔93〕脚内部电路和Q1、Q2、Q3等元件组成，工作电压为+5 V，如图5。



2．3．2 工作原理

1389〔93〕脚的信号IOA为低电平时，经过Rl加到Q1的基极，使其集电极为高电平，并通过R3加到Q3的栅极，使其饱和导通。由于Q3的漏极是接地的，因此它的源极也相当于接地，这样就会使激光头组件上的VR-DVD(DVD激光二极管功率电位器)一端接地，并且激光头内的光敏二极管PD也连接到它的另一端上。此时，在激光头组件24芯插座的⒇脚取出的监测信号则反映了DVD激光二极管的工作情况。这个信号通过1389的⒇和〔21〕脚输入，经其内部的APC电路处理后去控制LD02的电平，从而起到控制激光二极管光强的目的。另外在IOA为低电平时，同时也加到了24芯接插件的⑺脚，使激光头组件输出的是光敏管a～d的合成信号，即DVDRF信号，此信号从24芯接插件的⑻脚输出。

由此可见，在DVD状态时，IOA信号为低电平。当IOA为高电平时，Q1集电极为低电平，Q3截止；高电平通过R2加到Q2的栅极，使其饱和导通，24 芯接插件的⒄脚接地，激光头上VR-CD被选择，CONl⒇脚上的监测信号体现了CD激光二极管的工作情况。此信号同样加到1389D的⒇和〔21〕脚，使LD01的电平受到控制，达到控制CD激光管的目的。另外，此高电平信号选择的是A～D光敏管的合成信号，即CDRF信号，也从24芯接插件的⑻脚输出。可见，在CD状态时，10A为高电平。

2．4 系统控制电路

系统加电后，复位信号从1389(105)脚输入，对系统CPU进行复位。CPU读取Flash-Rom中的操作软件，将读取的数据存放到随机动态存储器 SDRAM中，由1389内部精简指令处理器(RISC)对CPUI／O接口以及各单元的输入、输出接口进行初始化。系统工作正常后，激光头组件读取的光盘信号从1389⑹脚输入，经其内部的射频信号放大器和伺服信号处理器处理后，其中视频数据信号送到视频解码器进行解码，再经数字视频信号转换器输出模拟视频信号；音频数字信号处理器输出的数字音频信号经音频输出单元从(164)～(166)脚输出到音频DAC。而伺服信号中的主轴、进给、循迹和聚焦信号分别从〔37〕、〔38〕、〔41〕和〔42〕脚输出，去控制伺服信号驱动器。

3 结束语

通过对典型机型的测试，更全面、更实际、更准确分析了整机主要电路的信号流程和工作原理。单芯片DVD机结构紧凑，体积小，功耗低，功能较完善，有丰富的音、视频输出接口。基于单芯片MTl389组成的DVD系统，不仅是台式DVD机主流，而且还能容易的组成便携式DVD机、车载DVD机、电视／DVD组合机等。