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。
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1 由mt1389组成的单片dvd机基本组成
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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。
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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。
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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
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