电子测试技术应用（仪器仪表）课程教学资源建设,建设院校：,南京信息职业技术学院,主要参与企业：,新联电子 熊猫电子,P2-4 数字电视机顶盒的测试,教学目标 1. 能理解数字有线电视机顶盒的工作原理 2. 掌握数字有线电视机顶盒中一些基本数字元件的工作原理 3. 学会使用逻辑分析仪进行测量 4. 了解逻辑分析仪的特点 5能理解逻辑分析仪的工作原理 6. 掌握逻辑分析仪的性能、参数、使用方法和注意事项 7. 学会撰写测量报告,数字电视机顶盒的测试,工作任务 1. 简述数字有线电视机顶盒的工作原理 2. 编制测量工艺文件 3. 设置逻辑分析仪工作菜单 4. 用逻辑分析仪对数字有线电视机顶盒进行测量、检验 5. 记录、分析、处理测量数据 6. 撰写测量报告,数字电视机顶盒的测试,一、数字电视机顶盒的测试 对象 1. 传输流（TS流）：Transport Stream，数字视频和音频信号在系统复用中切割成的一个个固定长度为188字节的数据包组成的数据流。在机顶盒中高频头解调输出的传输流就是数字电视的数字基带信号，测量D0-D7数据状态。 2. I2C总线：内部集成电路总线（InterIntegrated Circuit），是一种多重双向的两线式串行总线，由时钟线SCL和数据线SDA组成。测量SCL和SDA的时序。,数字电视机顶盒的测试,3. SDRAM：同步动态随机存储器，同步是指存储器工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。测量SDRAM的片选、读写和时钟信号的时序。 4. Flash Memory：闪速存储器，它的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，属于EEPROM(电擦除可编程只读存储器)类型。它既有ROM的特点，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重写，功耗很小。测量Flash的片选、读写和使能信号的时序。,数字电视机顶盒的测试,二、数字电视机顶盒测量仪器 1测量仪器的选择 BT9013数字万用表 1只 3513B-001多制式数字电视信号发生器 1台 D1660E68型HP逻辑分析仪 1台 熊猫3216型数字有线电视机顶盒 1只 彩色电视机 1台,数字电视机顶盒的测试,2主要仪器介绍：D1660E68型逻辑分析仪 1） D1660E68型逻辑分析仪的面板结构,数字电视机顶盒的测试,2）主要性能指标 D1660E68型逻辑分析仪有68个通道；定时分析速度为250/500MHz（全通道/半通道）；状态分析速度为150 MHz；有4个状态时钟/限定器；存储器深度是64/128K（全通道/半通道）；选择存储器为256/512K；有一个双通道、500MHz、32K采样、GSa/s的选择示波器。 其详细的主要性能指标如下表。,数字电视机顶盒的测试,数字电视机顶盒的测试,数字电视机顶盒的测试,3）逻辑分析仪的工作特点 有足够多的输入通道； 具有多种灵活的触发方式，确保对被观察的数据流准确定位（对软件而言可以跟踪系统运行中的任意程序段，对硬件而言可以检测并显示系统中存在的毛刺干扰）； 具有记忆功能，可以观测单次及非周期性数据信息，并可诊断随机性故障；具有延迟能力，用以分析故障产生的原因； 具有限定功能，实现对欲获取的数据进行挑选，并删除无关数据； 具有多种显示方式，可用字符、助记符、汇变语言显示程序，用二进制、八进制、十进制、十六进制等显示数据，用定时图显示信息之间的时序关系； 具有驱动时域仪器的能力，以便复显待测信号的真实波形及有利于故障定位； 具有可靠的毛刺检测能力。,数字电视机顶盒的测试,逻辑分析仪按照工作特点分为逻辑状态分析仪（Logic State Analyzer,简称LSA）和逻辑定时分析仪（Logic Timing Analyzer）。,数字电视机顶盒的测试,4）D1660E68型逻辑分析仪的工作原理 逻辑分析仪的工作过程就是数据采集、存储、触发、显示的过程，由于它采用数字存储技术，可将数据捕获工作和显示工作分开进行，也可同时进行，必要时，对存储的数据可以反复进行显示，以利于对问题的分析和研究。,数字电视机顶盒的测试,数字电视机顶盒的测试,5）逻辑分析仪的显示形式 定时显示 定时显示是以逻辑电平表示的波形图的形式将存储器中的内容显示在屏幕上，显示的是一串经过整形后类似方波的波形，高电平代表“1”，低电平代表“0”。由于显示的波形不是实际波形，所以也称“伪波形”。 状态表显示 状态表显示是以各种数值如二进制、八进制、十进制、十六进制的形式将存储器中内容显示在屏幕上。,数字电视机顶盒的测试,图解显示 图解显示是将屏幕的X方向作为时间轴，将Y方向作为数据轴进行显示的一种方式。将欲显示的数字量通过D/A变换器转变成模拟量，将此模拟量按照存储器中取出的数字量的先后顺序显示在屏幕上形成一个图像的点阵。 映像显示 映像显示是将存储器中的全部内容以点图形式一次显示出来。它将每个存储器字分为高位和低位两部分，分别经X，Y方向D/A变换器变换为模拟量，送入显示器的X与Y通道，则每个存储器字点亮屏幕上的一个点。,数字电视机顶盒的测试,6）逻辑分析仪的功能 定时分析 跳变定时 毛刺捕获 状态分析,数字电视机顶盒的测试,7）D1660E68型逻辑分析仪的使用方法 a）配置系统（映射到目标系统）： 连接探头：如下图将被测设备的测试点连接到D1660E68型逻辑分析仪的背板的最左边的外部电缆（插槽1）上的探头。按下前面板底部的电源开关键，打开分析仪。分析仪的启动需要15秒钟。 设置类型：将分析仪设置为时序分析器模式，使用内部时钟。 分配插槽：在分析仪菜单中将连接的插槽分配给分析器。,数字电视机顶盒的测试,D1660E68型逻辑分析仪的背板,数字电视机顶盒的测试,b）设定分析仪： 设置模式和时钟：用菜单设置状态和时序分析器的模式。 建立带标记的位组：在格式菜单中建立跨越插槽的位组或插槽内部的子位组，并使用标记命名。 c）设定触发 定义项：在触发菜单中定义称作项的触发变量，以配合目标系统的特定条件。 配置待发控制：如果要关联两个分析仪的触发或要触发外部装置或内部示波器，使用待发控制。 设定触发序列：建立控制分析仪捕获信息的一系列步骤。可使用宏指令来简化过程。,数字电视机顶盒的测试,d）运行测量 单次运行：按下前面板右上角的RUN键，一个“单次运行”只运行一次，直到存储器存满为止。显示屏就会显示被测量的数据波形，如下图所示。 反复运行：运行反复，直到选定的“Stop”或在标志线菜单中设置的停止运行条件为止。,数字电视机顶盒的测试,逻辑分析仪运行显示,数字电视机顶盒的测试,8）使用D1660E68型逻辑分析仪的主要事项 a）逻辑分析仪使用前要开机预热10分钟左右。 b）逻辑分析仪的检查和调整。 c）分析仪外接电缆每组有一个时钟探头，注意在使用状态模式测量时一定要连接外部被测系统的时钟。 d）逻辑分析仪有多种触发方式，如组合触发、手动触发、延迟触发、序列触发、限定触发及毛刺触发，在使用时要根据要求选择正确的触发方式。 e）逻辑分析仪的使用中关键要掌握其菜单的设置，根据功能和要求要逐级深入研究，这是学习使用逻辑分析仪的首要问题。,数字电视机顶盒的测试,三、项目测试过程 1数字机顶盒的工作原理 1）DVB-C机顶盒的工作原理,DVB-C系统机顶盒框图,数字电视机顶盒的测试,2）熊猫3216型数字电视机顶盒的工作原理,数字电视机顶盒的测试,数字电视机顶盒的测试,2、数字电视机顶盒测量 1）测量准备： 准备数字电视机顶盒测量的工艺文件； 数字电视机机顶盒的检查； 数字电视信号发生器检查、校正； 逻辑分析仪检查、校正； 根据被测电路指标规定进行仪器面板调节。,数字电视机顶盒的测试,2）测量设备的连接：,数字电视机顶盒的测试,3）测量步骤： a）仪器开机预热：将数字电视信号发生器和逻辑分析仪以及机顶盒都开机预热10分钟。 b）设置数字电视信号发生器发射DVB-C电视信号的调制方式、频率、符号率、电平等数字有线电视信号的参数，使数字电视信号发生器发射固定参数的信号。 c）设置逻辑分析仪的测量方式，参照D1660E68型逻辑分析仪的使用方法。 d）测量数字机顶盒。,数字电视机顶盒的测试,e）I2C总线时序的测量： 将分析仪插槽1的探头连接到机顶盒高频头的24脚SDA和25脚SCL 。 设置数字电视信号发生器，输出任意频率和符号率的DVB-C电视信号。 分析仪设置为时序模式“Timing”，更改标记为SCL和SDA，如图。 设定时序触发的项和触发条件。 使机顶盒进入搜索节目状态，按分析仪的RUN键，屏幕显示SCL和SDA的时序波形，记录捕获的波形及相关参数。,数字电视机顶盒的测试,时序分析数据列表显示,数字电视机顶盒的测试,f）Flash的片选、读写和使能信号的测量： 将分析仪插槽1的探头连接到机顶盒主板上ICM1（Flash）的26脚(/E片选)、11脚(/W读写)和28（/G使能）信号上。 设置数字电视信号发生器，输出任意频率和符号率的DVB-C电视信号。 分析仪设置为时序模式“Timing”，更改标记为/E、/W和/G。 设定时序触发的项和触发条件。 使机顶盒进入搜索节目状态，按分析仪的RUN键，屏幕显示/E、/W和/G的时序波形，记录捕获的波形及相关参数。,数字电视机顶盒的测试,g）SDRAM的片选、读写和时钟信号的测量： 将分析仪插槽1的探头连接到机顶盒主板上ICS1（SDRAM）的19脚(/CS片选)、16脚(/WE读写)和38（CLK时钟）信号上。 设置数字电视信号发生器，输出任意频率和符号率的DVB-C电视信号。 分析仪设置为时序模式“Timing”，更改标记为/CS、/WE和CLK。 设定时序触发的项和触发条件。 使机顶盒进入搜索节目状态，按分析仪的RUN键，屏幕显示/CS、/WE和CLK的时序波形，记录捕获的波形及相关参数。,数字电视机顶盒的测试,h）传输流（TS流）的测量： 将分析仪插槽1的时钟探头连接到机顶盒高频头的23脚CLK，其它8个数据探头连接到高频头的1521脚（TS流的D7D0）。 设置数字电视信号发生器，输出任意频率和符号率的DVB-C电视信号。 分析仪设置为状态模式“State”，设定状态时钟，更改标记为DATA，分配通道给数据D7D0。 设定状态触发的项和触发条件（Trigger菜单中），以确定开始记录数据和停止的时间以及存储什么数据。 使机顶盒处于正常播放节目状态，按分析仪的RUN键，屏幕显示所选项的状态列表，如图，记录状态数据。滚动面板上的旋钮或按Page键可以翻阅后面页的数据。,数字电视机顶盒的测试,状态分析数据列表显示,数字电视机顶盒的测试,i）撰写测量报告（记录与数据处理）。 3机顶盒系统软件测试 数字电视机顶盒主要是由嵌入式软件控制其工作的，尤其是I2C总线的控制，可以运用逻辑分析仪对I2C时序的监测来测试软件，也可以通过时序的检查查找软件的错误。机顶盒对于信号的处理基本都是数字信号的处理，可以运用逻辑分析仪测量信号的状态来调试和测试信号处理软件，同样可以通过分析信号状态的对错排查软件或者硬件电路的错误。,数字电视机顶盒的测试,课堂总结,（1）D1660E68型逻辑分析仪工作原理 （2）逻辑分析仪的使用方法 （3）数字电视机顶盒的测试,