國家通訊傳播委員會，為配合我國政府的數位台灣計畫，預計在2009年停播現行類比訊號的電視節目，並且全面數位化所有的電視節目訊號。屆時國內數百萬家庭用戶，可以選擇汰換原有電視為數位電視，或是加裝一台數位機上盒在原來的舊型電視上，來收看數位訊號的電視節目。
本論文的研究主題為數位機上盒的遙控切換頻道功能，透過移植和撰寫Philips TDA6403A調諧器驅動程式及IrDA 遙控器的驅動程式在原有的機上盒架構上，並增加紅外線傳輸協定的接收器測試程式在應用程式層，來驗證傳送和接收兩項功能，了解遙控切換頻道的整體功能是否正常運作，以及透過切換頻道的應用程式介面，傳遞訊息至數位電視調諧器的驅動程式，再反應給數位電視調諧器的硬體電路作出相對應的動作以鎖定頻率接收訊號，使得電視訊號得以呈現出畫面

In order to facilitate e-Taiwan Project for administration, the National
Communication Commission (NCC) plan to halt the current analog- based TV
programs, completely. The new era of TV programs will be fully digital. By then,
million of TV viewer, can either choose to replace the original analog TV with
digital TV or they may add a set-top-box on the original TV for digital-to-analog
conversion.
　The thesis studies the remote control firmware structure in the digital set-top-box
through porting and rewriting the Philips TDA6403A tuner driver and IrDA remote
controller driver in the original set-top-box firmware structure. An additional at the
application level infrared transfer protocol testing program is implemented for
verification of the success or failure of the remote control functions in effecting the
functions of transmitting and receiving of the IrDA signal. The application program
interface of the remote control system will then pass the messages to the tuner driver
to be processed. Finally, the tuner hardware circuits could response by locking onto
the signal frequency for the display of program on the TV screen.

目 錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii

第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究背景與動機 4
1.3 研究方法 5
1.4 論文綱要 6

第二章 數位電視的整體介紹 7
2.1 發展數位電視的原因及類比電視系統簡介 7
　　 2.1.1 傳統類比電視系統規格 7
2.2 數位電視系統規格簡介 10
2.2.1 數位電視的開始 10
2.2.2 電視畫面的解析度簡介 12
2.2.3 本論文應用的數位電視規格和影音規格簡介 13
2.2.3.1 DVB-C 15
2.2.3.2 MPEG-2 19

第三章 數位電視調諧器的基本理論 22
3.1 現有文獻記載的調諧器架構種類 22
3.1.1 單次轉頻(Single-Conversion)架構 23
3.1.2 雙次轉頻(Double-Conversion)架構 25
3.1.3 直接轉頻式零中頻(Direct-Conversion with Zero IF)
架構 28
3.1.4 雙次轉頻式零中頻(Direct-Conversion with Zero IF)
架構 33

第四章 嵌入式系統基本理論 35
4.1 嵌入式系統介紹 38
4.1.1 以數位相機為例 40
4.2 即時作業系統簡介 44
4.3 硬體虛擬層簡介 46
4.4 硬體平台支援套件簡介 47

第五章 設計選台功能 48
5.1 選台功能的設計概念 48
5.2 實驗環境架設於STMicroelectronics作業系統OS21搭載
微處理器QAMi5107 49
5.2.1 韌體程式除錯的環境架設 50
5.2.2 QAMi5107微處理器的電路架構 51

第六章 撰寫並整合數位電視調諧器Philips TDA6403A驅動程式 52
6.1 數位電視調諧器Philips TDA6403A的電路架構 52
6.2 撰寫Philips TDA6403A 驅動程式 53
6.3 移植Philips TDA6403A的驅動程式到OS21 58
6.4 改寫Batch file增加系統穩定度 60

第七章 撰寫並整合紅外線遙控器的驅動程式 62
7.1 IrDA紅外線通訊原理 62
7.2 撰寫紅外線遙控器的驅動程式 63
7.3 移植紅外線遙控器的驅動程式到OS21 65
7.4 改善畫面切換延遲的因素 66

第八章 撰寫並整合選台功能的驗證程式 67
8.1 驗證選台功能的程式架構 68
8.1.1 防干擾原本程式運作的防護 70
8.2 實驗結果 70
8.3 測試從搖控選台到呈現畫面的時間 72

第九章 結論 73

參考文獻 74

參考文獻

[1] 彭玉賢，「數位電視將改變閱聽人觀看電視的模式─個人影音紀錄器的影響」，公視之友雜誌，2~3月份，第12-14頁，2002。
[2] 李冠翰，「數位電視上路，新媒體浪潮將至」，通訊雜誌，122期，第2-4頁，2004。
[3] 陳嘉彰，「打破電視收視率掛帥的迷思」，國政研究報告，教文(研)字第90-001號，第2-3頁，2001。
[4] 台灣數位電視協會, http://www.dtvc.org.tw/
[5] 數位台灣計畫網站, http://www.etaiwan.nat.gov.tw/
[6] 行政院新聞局, http://info.gio.gov.tw/
[7] 公共電視, http://www.pts.org.tw/
[8] 數位台灣計畫網站, http://www.etaiwan.nat.gov.tw/
[9] 行政院新聞局, http://info.gio.gov.tw/
[10] Oliphant and Scudamore, “TV Gets Personal,” BBC R&D White Paper, 2001
[11] 王嘉仁，「應用於數位電視寬頻調諧器及數位音訊廣播接收機之CMOS頻率合成器的設計研究」，碩士論文，國立成功大學電機工程研究所，台南，2004。
[12] 莊謙本，「NTSC，PAL，SECAM三大彩色電視系統之比較研究」，師大學報，第31期，第227-292頁，1986。
[13] 黃大榮，「無線區域網路及數位電視寬頻調諧器之差動CMOS RFIC的設計研究」，碩士論文，國立成功大學電機工程研究所，台南，2004。
[14] Simon Haykin, Communication System, John Wiley & Sons, New York, pp.82-186, 1994.
[15] 劉容生，「世界共同的視窗」，科學人雜誌，8月號，第17-19頁，2002。
[16] 李冠翰，「數位電視上路，新媒體浪潮將至」，通訊雜誌，122期，第2-4頁，2004。
[17] 王路易，「網路寬頻與數位影像」，中華民國電影年鑑，94年份，第2-3頁，2005。
[18] 數位台灣計畫網站, http://www.etaiwan.nat.gov.tw/
[19] 行政院新聞局, http://info.gio.gov.tw/
[20] Public Broadcasting Service, PBS website, http://www.pbs.org/
[21] European Broadcasting Union, “Digital broadcasting systems for television, sound and data service; Framing structure channel coding and modulation for cable systems,” European Telecommunication Standard, ETS 300 429, pp. 9-11, 1994.
[22] ROHDE&SCHWARZ, http://www.rohde-schwarz.com/www/dev_center.nsf/frameset?OpenAgent&website=com&navig=/www/dev_center.nsf/html/nav,10,11&content=/appnote/7BM_ADD01.html
[23] U. Reimers, Digital Video Broadcasting (DVB) –The International Standard for Digital Television, Springer, Berlin, pp.14-71, 2004.
[24] A. Macinnis, The MPEG systems coding specification, PHIPE PTR, Toronto, pp.153-159, 1992.
[25] Toshiro Yoshimura, “Technologies and Services on Digital Broadcasting,” Broadcast Technology, no.11, pp.16-23, 2002.
[26] 吳思賢，「數位電視射頻諧調器架構分析」，系統晶片，003期，第50-57頁，2005。
[27] 周致遠，「陸地數位電視廣播系統調諧器射頻模組之研製」，碩士論文，國立中山大學電機工程研究所，高雄，2004。
[28] P. C. Skerlos, and P. Strammello, Jr., “All channel television tuning system,” US patent 4598425, 1986.
[29] Infineon Technologies, “2-band TV tuner,” TUA6020 Data Sheet, 2000.
[30] Philips, “Cable TV and VCR 2-band tuner”, TDA6502 Data Sheet, 2002.
[31] S. Sim, P. Kuhn, B. Pflaum, and C. Muschallik, “A three-band tuner for digital terrestrial and multi-standard reception,” IEEE Trans. Consumer Electronics, vol. 48, pp.709-717, 2002.
[32] G. M. Maier, V. Armbruster, K. Clemens, G. Siegel, “H. Pensens, and J. P. Fuster, “Double conversion tuner a must for the future?,” IEEE Trans. Consumer Electronics, vol. 38, pp. 384-388, 1992.
[33] S. Birleson, J. Esquivel, P. Nelson, J. Norsworthy, and K. Richter, “Silicon single-chip television tuner technology,” IEEE Consumer Electronics Technology, pp.38-39, 2000.
[34] Microtune, Inc., “RF silicon tuner,” MT2032 Data Sheet, 2001.
[35] 張郁斌，蔡長益，余兆棠，「數位廣播接收機之調諧器設計與實現」，第一屆應用科技研討會，高雄，第64-68頁，2004。
[36] Bosco Leung, VLSI for Wireless Communication, Prentice Hall, New Jersey, pp. 118-129, 2002.
[37] A. A. Abidi, “Direct-conversion radio transceivers for digital communications,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol.30, pp. 1399-1409, 1995.
[38] B. Razavi, “Design considerations for direct-conversion receivers,” IEEE Trans. Circuits Systems-II, vol. 44, pp. 428-435, 1997.
[39] F. Aschwanden, “Direct conversion-how to make it work in TV tuners,” IEEE Trans. Consumer Electronics, vol.42, pp. 728-738, 1996.
[40] J. Crols, and M. S. J. Steyaert, “A single-chip 900 MHz CMOS receiver front-end with a high performance low-IF topology,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 30, pp. 1483-1492, 1995.
[41] Dynamic Visual Noise http://psy.st-andrews.ac.uk/people/personal/jgq/
[42] 莊秉霖，「歐規地面數位電視廣播射頻調諧器架構驗證與模組研製」，碩士論文，私立元智大學通訊工程研究所，桃園，2004。
[43] M. Dawkins, A. P. Burdett, and N. Cowley, “A single-chip tuner for DVB-T,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol.38, pp. 1307-1317, 2003.
[44] 李樹林，「手持式數位電視廣播射頻調諧器RFIC之設計與實現」，碩士論文，國立中山大學電機工程研究所，高雄，2006。
[45] 馮育新，「整合USB之嵌入式系統設計」，碩士論文，國立中正大學電機工程研究所，嘉義，2003。
[46] 嵌入式系統開發, http://playstation2.idv.tw/iacolumns/jl000009.html
[47] 鄭光輝，「嵌入式多媒體系統」，碩士論文，國立交通大學電機與控制工程研究所，新竹，2002。
[48] Stephen A. Edwards’ Embedded System Design, http://www1.cs.columbia.edu/~sedwards/classes/2005/emsys-summer/index.html
[49] 研華科技, http://www.advantech.com.tw/epc/newsletter/ATW/2005MS/
[50] 台灣微軟http://www.microsoft.com/taiwan/windows/embedded/xp/evaluation/faq/default.htm
[51] 感光元件CCD和CMOS, http://www.digital.idv.tw/digital/Classroom/MROH-CLASS/oh2/index-oh2.htm
[52] Robert Betz, ELEC371 CLASS NOTE-Introduction to Real-Time Operating System, Dept. of ECE, University of Newcastle, Australia, pp.16-357, 2001.
[53] Jean J. Labrosse, MicroC/OS-II: The Real-Time Kernel, CMP Books, California, pp.34-120, 2002.
[54] 陳美靜譯，Windows驅動程式設計指南，文魁資訊，台北，第185-251頁，2002。
[55] 周雍傑，「一個輔助嵌入式作業系統移植的通用BSP工具」，碩士論文，國立中正大學資訊工程研究所，嘉義，2005。
[56] 張家豪，「應用於數位電視調諧器雙工器與放大器之研究」，碩士論文，國立交通大學電信工程研究所，新竹，2004。
[57] STMicroelectronics OS21 datasheet, http://www2.lauterbach.com/doc/rtosos21.pdf
[58] 李達為，「IrDA的過去和未來」，光連雙月刊，34期，第54-61頁，2001。