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标题: 卫星接收机SPDIF光纤同轴接口的加装及自制外置音频解码器 [打印本页]

作者: liyf 时间: 2011-4-27 00:06
标题: 卫星接收机SPDIF光纤同轴接口的加装及自制外置音频解码器
卫星接收机SPDIF光纤同轴接口的加装及自制外置音频解码器
编者按：这是广东的Stanley Jing先生和山东梁兴光先生又一篇DIY的力作，这也是这两位高手的智慧和实力的结晶，我们从他们合作而暴发出的火花中，看到了他们的能力和水平，发烧友们为他们而高兴，为他们而自豪。我们欢迎更多的人介入到DIY中来。

目前的卫星电视，绝大多数都是数字编码压缩的数字电视节目信号，数字编码压缩技术在各种信号传送体系中，扮演着重要的角色。接收卫星数字电视，必然要使用卫星数字接收机才能收看。受目前各种条件的制约，卫星数字接收机在现阶段还是一个数字、模拟两种类型电路的“混合体”。虽然目前人们对卫星数字接收机采用了各种方法来提高它的音质表现，但是卫星数字接收机机箱内复杂的电磁环境，使得电路受到的干扰难以避免。卫星接收机的电路通常工作在一个极为嘈杂的电磁环境，受电源噪声、机箱内电磁辐射、模拟与数字电路共用电源和地等诸多因素的影响，它的音频DAC（Analog to Digital Converter）及低通滤波缓冲（Low-pass Filter & Buffer）等模拟电路会受到比较严重的噪声干扰，输出的模拟音频信号会不可避免地带有失真。而在这些失真中，高次谐波的影响尤为恶劣，致使其音频指标难以进一步提高。那么如何进一步提高民用卫星接收机的音质呢？SPDIF接口技术为我们提供了一个很好的解决方案！
这种方案的基本原理就是数字音频信号不再经过卫星接收机内DAC芯片的数/模（DAC）转换以及后续的模拟信号处理，直接以LPCM（线性脉冲编码调制）流的形式，使用光纤或同轴SPDIF输出，以数字方式传输到外部的数模转换以及低通等电路单独做成的一个外置盒，即外置SPDIF DAC解码器中，通过SPDIF解码器内置的数/模（DAC）转换器解码，经缓冲放大输出至音响功放等设备。这样干扰大为减小，音频信号的质量自然有所提高。简而言之，使用外置解码器的目的是要提高卫视接收机的音频质量，其具体过程就是以一台整体性能高于机内DAC的外置式解码器来取代机内音频DAC以取得整机音质的提高。事实也充分证明了此方法的确是行之有效的最佳捷径。

要知道，SPDIF离我们并不遥远，使用过XSAT410的朋友都知道，在它的机箱背后，有一个黑色的塑料塞帽。在接通电源XSAT410工作时，拨下塑料塞帽，我们可以看到有一束红光从它的基座中射出。这就是SPDIF光纤输出接口。在欧洲，绝大多数家用卫星接收机都带有SPDIF输出接口。

SPDIF是什么

SPDIF严格的写法是S/PDIF，是“SONY/PHILIPS Digital Interface Format”的缩写，它是由SONY与PHILIPS公司在上世纪80年代制订的一种数字音频信号传输标准，可以传输LPCM流和Dolby Digital、DTS这类数字音频信号。其标准的输出电平是0.5Vpp（发送器负载75Ω），输入和输出阻抗为75Ω（0.7-3MHz频宽）。常用的SPDIF接口有光纤、RCA和BNC。我们常见的同轴线接口是RCA插头作同轴输出，但是用RCA作同轴输出是个错误的做法，正确的做法是用BNC作同轴输出。因为BNC头的阻抗是75Ω，刚好适合S/PDIF的格式标准，但由于历史的原因，在一般的家用机上大多用的是RCA作同轴输出。SPDIF最初应用于CD、数字TAPE播放器上的数字音频传送接口，后来逐渐应用到其它各类家用电子消费产品上。通过SPDIF接口传输数字声音信号已经成为了新一代家用电子消费产品上。通过SPDIF接口传输数字声音信号已经成为了新一代家用数字音响电器普遍拥有的特点。天天看卫视中文网 WWW.TTKWS.COM 天天看卫视精彩每一天卫星电视资讯网站
SPDIF使用双相标记编码（Bi-phase Mark Coding;BMC）法，属调相（Phase-Modulation）式传输的一种，逻辑0以跨越一次准位0来表示，逻辑1以跨越两次准位0来表示。SPDIF仅用一条线路就可进行数字音源传输，同时传递音源信息与时钟信息。但因为它实行Bi-phase Mark双向标记的编码传输，由于传递距离的远近与噪声干扰等，送抵接收端并将数据与时钟恢复还原时，因时序的偏误以至相位振幅的取样偏差，容易造成时钟信号的微失真，此微失真也称之为Jitter（抖跳、时基误差）。这时已有偏差的数据和时钟再进行DAC转换，转换成模拟音频信号，虽然音频信号不致完全走样，但确实已非忠实呈现。为了解决这样的问题，高品质外置DAC的解决方式是在SPDIF接收端设置数据缓冲存储器（Buffer），待整体接收后再重新以接收端产生的精确时钟来处理数据，称为：Re-Clock（时基重整）。

就传输介质而言，SPDIF从传输介质上来分为光纤和同轴两种，属不平衡传输方式。其实它们传输的信号是相同的，只不过是传输载体不同，接口和连接线外观也有差异。

一种是光纤（Optical Digital Output）SPDIF输出，一般简称为光纤，也叫Toslink。它是在机器内部把SPDIF数字信号光纤发射模块转变为光信号，并通过光纤线送到外部数字设备的光信号输入口，后者再把光信号转变成电的信号去作进一步的处理。Toslink是日本东芝（TOSHIBA）公司较早开发并设定的技术标准，它是以Toshiba link命名的，在器材的后面背板光纤输出口旁边印有“OPTICAL”作标识，现在几乎所有的数字影音设备都具备这种格式的接口。
另一种是同轴电缆（Coaxial Digital Output）SPDIF输出，常称为同轴输出。在器材的背板上的同轴座边印有“coaxial”作标识。同轴是最早的数字传输规格，标准阻抗为75Ω，输出电压峰-峰值0.5V。不过早期BNC头不普及，所以厂商以单端的RCA头代替。

两种常见的家用SPDIF光纤、同轴输出接口连接器。

光纤的完整名称叫做光导纤维，英文名是OPTIC FIBER，也有叫OPTICAL FIBFER的。光纤是以光脉冲的形式来传输信号，它是用纯石英玻璃或有机透明材料以特别的工艺拉成细丝，作为光的传输介质。它由纤维芯、包层和保护套组成。从理论上来说，光纤用来传输数字脉冲信号是最好的，它的信号衰减小、不受电磁波干扰，同时光纤不会辐射电磁波，一般说来传输频宽也较宽。是一个极好的数据传输的媒介。但是由于它需要光纤发射和接收端口，问题往往就是出在这里，光纤发射口和接收口的光电转换需要用光电二极管（或其它光电转换器件），由于光纤端面与光电二极管不可能做到非常紧密的对接（或称吻合、耦合），就存在光在媒介界面的反射和散逸，从而产生数字抖动（Jitter）类的失真，又因它有两个端口（发射口和接收口），所以这种失真还会是叠加的。再加上在光电转换过程中存在着光电二极管的非线性及响应等方面的失真，同时光纤本身的外径、同心圆的不均匀度、端面加工方式（有球型抛光与平面抛光二种方式，以前者为佳），都会对光脉冲信号传输产生影响。所以它在几种数字音频SPDIF传送线缆中性能是最差的。但是，光纤连接可以实现发送设备与接收设备间的电气隔离，阻止噪音通过地线传输，有利于降低设备间的电磁干扰。目前Toslink光纤被大量应用在普通的中低档CD、LD、MD、DVD机及组合音响上，甚至在某此笔记本型电脑也有。我们熟悉的XSAT410机背面的SPDIF也是这种。Toslink使用的光纤线，其接头分两种类型，一般家用的设备都是用标准的接头，标准光纤线及光纤线端头。而便携式的器材如便携式CD、MD、笔记本型电脑等的Toslink，则是用与3.5㎜耳机接头差不多大小的迷你光纤接头（Mini-Toslink）。由于光纤有上述的种种缺陷，因此使用这类光纤接口传输SPDIF，音质虽然较为透明，但数码味较浓，缺乏生气，听感显得缺乏一点韵味。
光纤接头的形状具有插入的方向性，请注意光纤接头上卡榫和两侧切角必须与器材上的光纤插座方向吻合，方可插上，否则，接头有可能被卡在插座里难以拔出。如强行把接头拔出，将导致插头损坏而影响讯号传导的质量。

同轴电缆是欧洲家电最喜欢用的，这可以从欧洲厂商生产的家用机上看的出来，凡是有数字输出的都有同轴输出。从技术指标看，数字同轴传输的时基误差非常小，比光纤的数字抖动小一个数量级。因此这一传输方式对音质有较好的表现。但是使用时请注意传输线材的阻抗匹配，数字同轴接口采用阻抗为75Ω的同轴电缆为传输媒介，其优点是阻抗恒定，传输频带较宽。使用75Ω特性阻抗的同轴电缆，可保证阻抗恒定，确保信号传输正确。优质的同轴电缆传输频宽可达几百兆赫，也就是说在传输的线材搭配上，应该是以适用于传输高频率数字讯号的75欧姆同轴线材作为标准，也就是一般常说的“数字线”。

数字同轴线可用我们常用的卫星天线的高频馈线，两端装上RCA或BNC头自制。

如果作用普通的AV RCA连接线代替专用的数字同轴线，作为SPDIF同轴传输线，当然也能工作，但是由于普通的AV RCA连接线的特征阻抗并不均匀，传输带宽不足，会使得听感稍微显的干涩。
卫星接收机的SPDIF接口

前面我们谈到，欧版的XSAT410是带有SPDIF光纤接口的。而我们所熟悉的雷霆、航科430系列卫星数字接收机其实是以XSAT410为基础而设计、生产的。在国内早几年生产的雷霆430S也保留有光纤输出接口。只是近几年由于成本的考虑，国内厂家在雷霆、航科等品牌的4×0系列卫星接收机上逐步取消了光纤输出接口。

目前国内厂家生产的内销家用卫星数字接收机绝大多数都没有SPDIF输出接口，只有出口欧洲的机型才带有SPDIF光纤/同轴输出接口。对于这些没有SPDIF输出接口的卫星接收机，能不能给它们增加SPDIF光纤输出接口呢？

答案是大多数机型都能增加SPDIF光纤/同轴输出接口！

说了这么多废话，现在开始这篇文章的重点，如何增加SPDIF光纤输出接口！

我们首先得找到光纤发射模块。什么是光纤发射模块？简单地说，它是一种使用光纤作为物理媒体并且将数字信号转换到光信号的转换器。光纤发射模块有很多种型号，其外形、安装方式和引脚数目都不同，其技术参数也有差异。在业余条件下它们是可以互换使用，只要引脚连接正确，在家庭中使用是不会感觉到有什么明显的差异。但是特别要注意，不能将光纤发射模块与光纤接收模块搞混。两者的外形相同，但功能恰恰相反，一个是光发射模块，一个是光接收模块。它们分别处于光纤传线发送和接收的两端。TOSHIBA公司生产的Toslink光发射模块型号命名为TOTX ×××，Toslink光接收模块型号命名为TORX ×××。两者在应用时一定不能搞错！天峰 QQ454452699 dm500 梦幻机共享天天看卫视精彩每一天卫星电视资讯网站
最常用的光纤发射模块型号是TOSHIBA的TOTX173和TOTX179。TOTX179是3只引脚，TOTX173是4只引脚。TOTX173在应用中，要在其第2脚（限流电阻）到电源间要接入一只8.2KΩ的电阻，其余的信号输入、电源和地3只脚，与TOTX179的3只脚一样，分别连接到SPDIF信号、+5V和GND。

如果找不到光纤输出模块该怎么办？我们不要把问题想得过于复杂。Toslink光纤输出模块不过是一个造型不太一样的红色发光LED而已。所谓光纤SPDIF，也不过是把“0”与“1”的数字信号变成LED的明暗（严格的讲，是改变亮度）。当数字信号为“1”时，LED亮一点；当数字信号为“0”时，LED暗一点，如此而已。

明白这个原理后，如果图省事或要求不高的话，其实就不必到处找光纤输出模块，简单的只要找个红色LED对准光纤线的端口即可，一点也不困难。关于这种特殊又省钱的玩法，找一个φ3㎜的红色LED，用一个内径适当粗细的塑料管将LED和光纤线套在一起就行了。塑料管的长度尽可能地短一些，LED和光纤线距离近一点，以提高LED与光纤线的光耦合效率。

但是这样的“简易”光纤发送装置的光纤线不好固定，光纤线的拔插都不方便，而且不美观。

我们可以找一块电路板（万用洞洞板），在电路板边缘装上一个插孔是通孔的3.5MM耳机插座，耳机插座焊脚只做固定插座之用。在插座后面对准插座后孔装上一只红色发光二极管（LED），注意要使用高亮度红色的LED，再将它们固定在卫星接收机背面板上合适的位置。LED的正极要串入一只680"1K欧姆电阻再接入原光纤输出模块的信号输入脚装置，负极接地。使用时可用光纤转换头，再在其后面插入标准Toslink光纤线。迷你光纤接头mini-Toslink光纤线直接插入3.5㎜耳机插孔，LED会正好对准光纤线的入射窗口。Mini-Toslink光纤线有两端都是Mini-Toslink接头的光纤线，也有一头是Mini-Toslink，另一头是标准头的光纤线。在选购时可根据设备接口情况选择。不知大家注意过没有，有很多型号的笔记本型电脑（Notebook），它的SPDIF输出就是在它的耳机插孔中。其内部结构基本上是相同的。当然电脑中的“发光管”的电-光转换特性比普通LED要好的多。

说明一点：上述两种DIY光纤输出模块中使用的LED，一定要选择发光面没有划痕的发光二极管，否则光纤输出模块可能会工作不正常。普通的红色LED不是专用于这种光电转换的，其光电特性与Toslink光纤输出模块有些差异，所发光的峰值波长与接收端光纤接收模块中光敏管的最佳接收波长也有差异，而且LED与光纤线端口的“光耦合度”也不如光纤输出模块，所以通过这种DIY的“输出模块”，SPDIF的JITTER会增大一些，对音质会稍有损害。
做好了上述的准备工作以后，我们就可以开始在我们的卫星接收机上动手术了。下面根据几类不同的卫星接收机分别介绍SPDIF输出接口的加装方法。

1、主板上留有光纤输出模块焊盘位置的雷霆、航科430S接收机的SPDIF输出加装方法。

对于在主板上留有光纤输出模块焊盘位置的卫星接收机，如前几年生产的蓝板雷霆430S及航科430S。只要在主板焊上光纤输出模块，即可为它增加SPDIF光纤输出功能。有个别厂家生产的机器需要再补上几个出厂时未焊的阻容元件。

雷霆430S及航科430S主板所预留的光纤输出模块焊盘，只适合于TOTX179，所要在主板上直接安装光纤输出模块的话，只能使用TOTX179一类的三脚光纤输出模块。如果使用其它型号的光纤输出模块或前述的DIY输出模块，则要用飞线连接，并在机箱适当位置打孔安装光纤输出模块。

焊好光纤输出模块后，在机器背板挖出光纤输出模块的输出开孔，重新装好主板，将机内排线照原来位置插好，检查无误后，插上光纤线。开机就可看到光纤线的另一端有红光射出。

2、MPEG-2解码（DECODE）芯片有SPDIF输出脚的卫星接收机加装方法。

现在许多卫星接收机的主芯片都具有输出SPDIF数字信号的能力，只不过在生产过程中由于成本等各种原因将其省略了，如果你的卫星接收机使用的是MPEG-2解码芯片的话，那么就非常简单，只要将MPEG-2解码芯片的SPDIF输出信号引出，送到缓冲放大器和光纤输出模块或同轴RCA端子就可以输出数字（S/PDIF）信号了。部分常见的卫星数字接收机使用的主芯片（MPEG-2解码芯片）的SPDIF输出脚号及其封装形式。说明一点：由于笔者手中资料有限，可能有许多遗漏。未列之芯片，并不一定表明其没有SPDIF数字信号输出。
由于MPEG-2解码芯片输出的SPDIF信号电平较低（0"3V左右），且输出驱动电流较低，不能直接驱动光纤输出模块和同轴输出。为了能正确地传输SPDIF码流，我们需要增加一个信号缓冲放大器。只有光纤输出的SPDIF信号缓冲放大器电路。

这个SPDIF信号缓冲放大器电路中的芯片是74HC04，它是74系列的高速CMOS六反相器。74系列的IC，有很多的厂商在生产。虽然各厂生产的74系列的同型号的IC管全部是兼容的，但它们的最高工作频率及个别参数还是有些差异。大体上，选用最快速的不会有问题。若是速度不够快，就可能工作起来会有不良影响。所以最好多选择几个不同厂商生产的74HC04做个比较。如果工作不正常或音乐听感不佳，就换一个试试。我建议选择PHILIPS生产的74HC04。

由74HC04构成的SPDIF信号缓冲放大电路非常简单，第一级是接一个反馈电阻的反相器构成的线性放大器，它将我们卫视机内输出的SPDIF信号（幅度0"3V左右）放大至TTL电平（就是一般数字信号0V、+5V的电压），但此时输出讯号是反相的（因为经过反相器），接着利用74HC04剩下的反相器并联输出，一方面可以将输出讯号再反相回来，另一方面，多只并接的74HC04也可以提高数倍的输出电流，让它更有力推动光纤输出模块。由于耗用的电流不大，+5V的电源可从卫视机电源板或主板上直接取用，或另加输出直流5V的变压器整流稳压电源，其余阻容元件的品质其实并不重要，因为都是数字信号，只要能正常工作便无好坏之分，全部零件加起来好像只需十余元。注意：74HC04的14和7两脚要分别连接到+5V和地上。实际制作时，一定要注意接上这两脚，否则SPDIF信号缓冲放大电路不能工作。
如果还希望加装SPDIF同轴接口。它可同时输出光纤和同轴信号。它的原理相同，只不过它的末级分成两部分，分别驱动光纤和同轴。变压器是数字脉冲变压器。使用脉冲变压器的好处，就是通过磁场来耦合信号，使输出与输入之间没有任何的电气连接。此外，脉冲变压器也是一个天生的滤波器，会阻止超高频的噪声串入。输出的串联电阻阻值为75欧姆，它与外置DAC解码器输入端并联的电阻形成一个分压网络，可以藉由这个分压网络得到标准的SPDIF电平。如果找不到数字脉冲变压器，可用电脑网卡上的网络数字变压器代用，或者取消数字脉冲变压器，将C3直接联到RCA插座的芯线上。

目前在DIY市场上也有成品的SPDIF输出板出售，成品SPDIF输出板是其中之一，它带有光纤、同轴和卡农平衡三种输出。板上已带有整流稳压电路，只要将一个约9V电压的交流电源接入，再接入SPDIF信号，就可正常工作。当然我们也可以根据其电路进行自制。

至此，我们已准备好Toslink光发射模块和SPDIF信号缓冲放大板，再根据自己的卫星接收机所用主芯片（MPEG-2解码芯片）型号，查对芯片型号的SPDIF输出引脚，将MPEG-2解码芯片的SPDIF输出脚小心地用细导线焊好，将SPDIF信号送至SPDIF信号缓冲放大器，再联接好前面准备好的光纤输出模块和RCA同轴插座，固定好各个电路板及输出端口，就完成了SPDIF的加装。是不是很简单？下面我们介绍两个安装实例给大家。
（1）使用PHILIPS SAA7216芯片的卫星数字接收机

这台卫星数字接收机的MPEG-2解码芯片是PHILIPS的SAA7216。SAA7216的Pin139是SPDIF信号的输出。小心地将139脚从电路板上焊开拉起，将一根细导线与拉起的139脚焊在一起，并用热熔胶将细导线固定，以保护被拉起的IC焊脚不会由于导线的移动而被折断。

将与MPETG-2解码芯片SAA7216的SPDIF输出脚焊接在一起的细导线接至SPDIF缓冲放大器的信号输入端，并固定好缓冲电路板及同轴端子，从机内主板处引出+5V和地线接至缓冲电路板即可。

（2）使用CHEERTEK CT212芯片的卫星数字接收机

这台机的MPEG-2解码芯片是CHEERTEK的CT212。CT212的Pin82是SPDIF信号输出脚。

我们要做的仅仅是焊接一块为该机配套的SPDIF信号缓冲放大板，用洞洞板制作的缓冲放大器布线，缓冲芯片为74HC04U，红外线发射头为TOTX179。

拆除原主板附带的射频调制器，在其空出的部位用于安装SPDIF信号缓冲器，缓冲器的5V电源就近取自原调制器焊脚上的5V电源。

在原调制器的屏蔽焊盘位置接2条粗铜线，用于缓冲板的辅助固定。红外线发射头的完全固定是依赖于穿过后部机壳固定红外线发射头的螺丝。

需要注意的是CT212S主芯片82脚的引线焊接，要选取柔软较细的多股导线，最后的焊接头只留一根铜丝，预先上好锡，用不带焊锡的25W烙铁按压到CT212S的82脚上，并稍用力拉一下焊接头，以检验是否焊接良好，用放大镜和万用表测量引出线与其相邻的81脚和83脚是否有短路。确认焊接正常后，在导线与芯片引脚焊接处点一点热熔胶或502快干胶，固定导线及保护芯片引脚焊点。
小结

此类加装最关键的是要掌握一定的焊接技巧，并且在焊接引脚时焊锡一定不能过多，否则极易造成芯片引脚锡桥短路。对于BGA封装的MPEG-2芯片，如SC2005，如果厂商在PCB LAYOUT时没有将SPDIF脚引出的接收机，例如雷霆430XP，由于BGA封装的芯片引脚在芯片底面，我们很难将SPDIF信号引出，所以像这类接收机要加装SPDIF输出接口将非常困难。

3、采用MPEG-2解码芯片没有SPDIF输出的卫星接收机加装方法。

对于使用MPEG-2解码芯片没有SPDIF信号输出的接收机，或者是查找不到该MPEG-2解码芯片资料，不知道SPDIF输出是芯片的那个引脚，我们就不能采用前述的方法了。

让我们稍稍反向思考一下，SPDIF是由PCM数字音频信号DATA、BCLK和LRCK编码而成，只要卫视机的MPEG-2芯片有DATA、BCLK和LRCK三个信号输出，或许可以增加一个电路，将PCM数字音频信号转换为SPDIF信号，再送至光纤输出模块或同轴输出RCA端口，同样可以为卫视机增加SPDIF输出功能。所以，只要卫星接收机不是使用主芯片内置的音频DAC，即主芯片有DATA、BCLK和LRCK三个信号输出，也就是卫星接收机主板上焊有单独的音频DAC芯片的机型，都可使用这种方式加装SPDIF光纤/同轴输出。

目前可找到的PCM/SPDIF转换（Digital Audio Transmitter）芯片有ADI公司的AD1892、CRYSTAL公司的CS8402以及Burr-Rrown公司的DIT4096和DIT4192等。
AD1892和DIT4192价格太高，CS8402的技术参数指标又太低，权衡利弊，我们选用了Bur-Brown公司的DIT4069构成我们的SPDIF转换电路。

DIT4096是美国TI公司旗下的But-Brown公司生产，它支持24 bit 96 kHz的SPDIF数字音频转换芯片，可应用在专业和家用消费类数字音频产品。DIT4096有硬件和软件两种控制模式，可以方便地应用在多种场合。支持多种音频数据格式。

DIT4096主要特点：

·符合AES-3、IEC-60958和EIAJ CP1201标准

·支持最高96KHZ采样频率

·支持单声道模式

·内置线驱动器

·灵活的输入音频接口设置：

-支持主方式或从方式

-支持标准（EIAJ）、12S及左对齐数据格式

·软件控制模式：通过SPI串口对片内寄存器进行R/W操作

·硬件控制模式：通过设定硬件控制脚电平

·内置CRC编码发生器

·主时钟频率范围：256FS、384FS和512FS

·内核工作电压+5V

·逻辑I/O口工作电压+2.7V"+5V

·TSSOP28封装

DIT4096可工作在软件和硬件两种控制模式下，其Pin28 MODE=0时为软件模式，MODE=1时为硬件模式。在两种控制模式下其引脚功能和内部信号处理流程都稍有不同。在软件控制模式下MCU是通过DIT4096的SPI串行控制口，对片上的模式寄存器进行写入或读出控制指令字来实现功能控制。其中CDIN脚是串行数据输入，用来写模式寄存器；CCLK脚是串行字时钟，用来控制数据的读写时序；CDOUT脚是串行数据输出，可应答CPU及将模式寄存器状态数据回送MCU。所有的串行控制口的读写操作都是采用16Bits数据长度。在硬件控制模式下，可通过设定DIT4096的几个硬件控制引脚电平来实现控制功能。
由于本文的SPDIF转换电路在应用DIT4096时，都仅将其设定在硬件控制模式，所以DIT4096的软件在硬件控制模式下的工作状态我们将不再详述，有兴趣的读者可参考DATASHEET自行研究。下面的讨论全部局限在DIT4096硬件模式条件下。

对于音频PCM的SYNC（LRCK）和SCLKK（BCK）两个时钟信号，DIT4096可工作在主模式和从模式两种状态。当DIT4096工作在主模式时，DIT4096输出SYNC（LRCK）和SCLKK（BCK）两个时钟信号送至MPEG-2解码芯片，MPEG-2解码芯片根据DIT4096送出的两个时钟信号时序，向DIT4096顺序发送DATA串行数字音频数据。当DIT4096工作在从模式时，SYNC、SCLKK及DATA信号全由MPEG-2芯片向DIT4096发送。DIT4096的主、从模式设定方式由DIT4096 Pin14设定。

DIT4096可在256 FS、384 FS和512 FS三种主时钟条件下工作。其工作时钟设定由CLK0和CLK1两脚设定。

DIT4096可接收24Bits左对齐、24Bits I2S、24 Bits右对齐和16Bits右对齐几种数字音频数据格式，其输入的数据格式选择由FMT0和FMT1两脚设定。

DIT4096构成的PCM/SPDIF转换电路，它有光纤及同轴两路输出。S1数位开关用于设定DIT4096的接收数字音频数据格式和主时钟频率。可根据卫视机主芯片输出的数字音频数据格式和主时钟频率，设定DIT4096的数字音频数据格式和主时钟频率。这样本电路基本上可以适用于绝大多数卫星接收机的SPDIF加装。考虑到有部分卫星数字接收机的主芯片没有音频主时钟（MCLK）输出，所以我们在设计电路时增加了一个PLL电路，用来从音频PCM的SYNC时钟（LRCK时钟）恢复MCLK时钟。PLL电路芯片选用廉价的74HC4046，分频器选用74HC4040，电路倍频系数256，输出频率256FS。如卫视机主芯片有MCLK时钟输出，可拆下74HC4046和74HC4040，由卫视机主芯片的MCLK时钟送到PCM/SPDIF转换电路。74HC4046PLL电路工作原理可参阅本刊2006年第15、16期的《基于PCM1716E的音频解码板的设计与应用》一文。天
本节加装SPDIF的卫星接收机主芯片是STi5505（假百胜P3800），其使用的音频DAC是TDA1311。从TDA1311的DATASHEET可知，TDA1311的输入音频数据格式为右对齐16Bits，由此可知在此机中Sti5505输出的音频数据格式为右对齐16 Bits，设定DIT4096的FM1=1、FM0=1，即将DIT4096 PCM/SPDIF转换电路板上的数位开关的1、2两位推至OFF位置。由于STi5505没有输出MCLK时钟，我们需使用PCM/SPDIF转换电路板上的PLL电路。设定DIT4096时钟为256FS，设DIT4096C的CLK1=0、CLK0=1，数位开关的3位推至ON位置、4位推至OFF位置。

为保证BCK、LRCK和DATA信号前、后沿不变坏，要尽可能缩短BCK、LRCK和DATA三个信号引线长度，所以将DIT4096 PCM/SPDIF转换电路板架空固定于卫视机主板之上。利用卫视机主板的固定螺孔旋入一个长螺柱，将DIT4096 PCM/SPDIF转换电路板固定。拆下P3800卫视机主板上的TV调制器，原TV调制器在机壳后板的两个孔正好安装SPDIF光纤和同轴。从PCM/SPDIF转换电路板引线至光纤和同轴的安装处。由于暂时打算只采用光纤传输方式，所以同轴输出的RCA座未装。

由于原机已经安装有PCM1716 DAC板，所以BCK、LRCK和DATA三个信号由PCM1716板上引出，DIT4096 PCM/SPDIF转换电路电源直接引主板上+12V电源。
4、NOKIA9500S的SPDIF加装方法。

NOKIA9500S卫星数字接收机是“亚洲2号”卫星刚刚开始试播卫星数字节目时，广电总局允许进网的首批卫星数字电视接收机之一，它以优秀的解调图像和友善的操作界面，深受广大用户喜爱，成为当年风行一时的卫星接收机。诺基亚系列的接收机9500S/D-box、9500S、9600S，都采用相同的主电路板，主芯片全都采用Motorola 68340。在不同时期生产的NOKIA9500S卫星数字接收机，其音频DAC芯片，先后采用过CS4920和CS4922两种芯片，两种芯片都是CRYSTAL公司的产品。

CS4920和CS4922，两者都是音频处理芯片。两芯片的内部结构基本相同，两者内部都包含一个通用DSP核、一个可编程时钟PLL、一个高音质的音频DAC、一个SPDIF编码发送以及外部控制用的SPI或I2C（二选一应用）串行控制接口。只是CS4922多了一组辅助的音频PCM数据输入/输出管脚。

CS4920和CS4922两芯片的第5脚是SPDIF信号输出脚。由于CS4920/CS4922芯片内有SPDIF信号缓冲器，不再需要另加缓出器。因此，只要将SPDIF信号送至光纤输出模块就可完成NOKIA9500S卫星数字接收机的SPDIF光纤输出接口的硬件加装。因此这里只需准备四个零件：一只10μF电解电容、一只100nF瓷介电容、一只8.2KΩ的电阻以及一枚TOTX173模块，用一小块万能板将这四只零件连线焊好，就等于做好了光纤输出模组。模组与主板之间只有3根线需要连接，分别是SPDIF信号线、+5V和地。固定好光纤输出模块，检查连接无误之后，重新开机就可看到TOTX173发出的红光，这就完成了SPDIF光纤输出接口的硬件加装。当然，也可使用TOTX179或自制的光纤输出模块，相应的连线做适当的修改即可。
由于CS4920/CS4922的SPDIF输出是受CPU控制的，诺基亚9500S的软件并不支持CS4920/CS4920的SPDIF输出。所以要想使加装的光纤输出模块正常工作，需要将诺基亚9500S升级到DVB2000。升级成为DVB2000的NOKIA9500S，原NOKIA9500S遥控器按键功能定义有所改变，而且菜单等人机对话介面、机器的操控和功能也有很大变化。关于NOKIA9500S升级成DVB2000的方法，在很多资料中已有介绍，在此不再重复。关于原NOKIA9500S遥控器对DVB2000的按键功能定义以及DVB2000的使用，可参阅“DVB2000操作说明书”等相关资料。

诺基亚9500S的软件升级到DVB2000后，按动遥控器的按键【GUIDE】调用DVB2000的主菜单（menu）并按键【8】-【9】，在开启的菜单中开启AC3，并设置所有频道为自动PID，之后，再次用遥控器按键【GUIDE】，调用DVB2000的主菜单（menu），按键【9】-【4】-【4】配置：

XMTCN：0168

按遥控器按键【GUIDE】调用DVB2000的主菜单（menu）和按遥控器按键【GUIDE】调用DVB2000的主菜单（menu），按键【9】-【4】-【6】分别配置：

XMTCS MP2：A086

XMTCS AC3：A0C4

完成DVB2000的软件配制。

软件配置好之后，如SPDIF输出不正常，可以尝试重新启动DVB2000机器，或者用遥控器按键【GUIDE】调用DVB2000的主菜单（menu），按键【9】-【0】来产生正常的音频信号。

卫视机加装SPDIF小结

卫星数字接收机的SPDIF光纤/同轴加装并不复杂，只是要注意焊接一些管脚很密的IC时，小心不要短路IC相邻的管脚。在加装之前，首先确认自己的卫星接收机的机型及所用的主芯片型号，再决定采用的加装方案。

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