MS901/K机芯是TCL公司早期在2013年推出的一款机芯，用于Android智能3D数字云电视中，关键有V7600、V8500、H6600系列。其中，V7600和H6600系列驳回MS901机芯主板。相比MS801机芯主板，MS901机芯主板改换了IC打算，主频参与至双核1.2GHz，内置的存储卡(EMMC) 容量增至16GB，支持USB3。另外，HDMI2还兼容移动终端高清影音规范接口(MHL)配置。

V8500系列经常使用MS901K机芯主板，该板除具备MS901板的一切配置外，还参与集成块6M40及其更新串口，并增设了侧置AV小板，支持VB1输入或许120Hz LVDS信号输入，如图1所示。

该机芯主板的供电系统如图2所示。

主芯片U的型号是MSD6A901IV (简称为MS901)，内置有高速运转的Am9cortex双核微处置器，主频1.2GHz，4核Armmal-iMP4GPU、基于Linux的记忆治理单元，全双工异步发送/接纳器(UART =UniversalAsynchronousRe-ceiver/Transmitter);支持8bit/10bit双通道LVDS输入，支持NTSC、PAL、SECAM等电视制式解码，以及MPEG、H.264 高清解码，具备3D制式配置，能启动DVB C 有线数字电视解调。另外，该芯片与HDMI兼容支持1路MHL输入(支持MHL1.2协定，最大支持75MHz@1080P 24/30Hz输人)，并支持1路USB3.0输入配置。

一、新型电路剖析

1.复位电路

系统复位电路分两局部，第一局部是上电复位，其测试点如图3所示，相关电路如图4所示。

该电路的供电电压是STB3.3V，经过设置三极管Q401外接的阻容元件的RC时期常数，使Q401的发射极和基极存在必定的充电时期差，从而扭转Q401的导通时期，到达复位高电平的要求。

详细地讲，3.3V电压一路经电阻R419给电容C409充电，另一路经二极管D403给电容C408充电，由于电阻R419的阻值较大，电容C409的充电时期较长，即在此环节中，Q401的e极电压高于b极电压，Q401导通，其c极输入高电平。随着C409充电的完结，Q401的b极电压升高，凑近3.3V， Q401截止，其c极输入低电平，从而在C446.上端构成一个脉冲，起到上电复位的作用。

第二局部是掉电检测复位电路，如图5所示。其中一路参考电压是STB3.3V，另外一路可以是24V(复位点电压是17.16V)，也可以是12V (复位点电压是8.32V)。关机时，STB3.3V是最后掉电的，先掉电的24V或12V电压降低到必定水平时Q404导通，其c极输入高电平复位信号。

实测得该复位电路输入的复位波形如图6所示，即在掉电时，复位高电平继续时期可达750ms，而上电时复位高电平继续时期约100ms。POW_ PW则是在待机时拉低复位电平，则二次开机时系统无需复位。

2.USB分时复用切换电路

该机芯主板设有USB分时复用切换电路，如图7所示，驳回串行总线集线器U1001(USB2514)，③、④脚及⑥~⑨脚为三路USB数据信号输人接口(DM表示数据负信号，DP表示数据正信号)，由U1001启动分时复用，如图8所示。

该机芯的蓝牙和无线鼠标的接口电路如图9所示，数据传输端口为USB-DM3、USB-DP3;WIFI接口电路如图10所示，数据传输端口为USB-DM4、USB-DP4，这些外设均是驳回USB协定启动数据传输。P1005的⑤~⑧脚预留可裁减至无线MIC(话筒)。

USB_DM2/USB_ DP2作为P1004摄像头接人经常使用，如图11所示，RT9711(U1004)是一块内置有N沟道的MOS-FET的DC-DC转换电路，最高输人电压为6.5V，输入最大电流为1.5A，有SOT-23-5和sOP-8两种封装方式，多用于USB口、 摄像头号电路的供电电路中。该电路自动形态为封锁形态，当接入摄像头后，DE-TECT信号变为高电平，三极管Q1002导通，U1004的③脚变为低电平，U1004外部电路启动，从⑤脚输入5V电压，供应摄像头。

3. 1.15V 内核供电电路

该机芯的主IC和芯片6M40所用的内核电压为1.15V， 该电压由新型电压转换器MP8606DL降压获取，其关键测试点如图12所示。

MP8606DL是一款高频同步整流降压开关形式转换器，输入电压为2.9V~6.5V，具备6A的延续输入电流才干，以及极速瞬态照应和环路稳固性初等优势。该芯片驳回3mmX4mm QFN18封装方式。在MS801机芯中，此处电路用的同步降压电流形式DC-DC转换器TPS54519，其输入电流最大值为5A。

该DC-DC变换电路如图13所示，属于BUCK(降压)型，其③脚(FB)外接反应电路，可经过调理该脚外接分压电阻的阻值来扭转输入电压的大小，最低输入电压为0.6V;②脚为上班频率设置端，详细值由电阻R1127的阻值选择，若阻值为220kΩ，则上班频率约为881.5kHz。Q1101及R1102~R1104等元件构成电压反应控制电路，关键作用就是在核电压(Corepower)偏高或许偏低时启动反向调整。输入电压VCORE经R1134送给检测电路。若检测得输入电压偏低，则主芯片收回的UART1_TX信号为高电平，Q1101导通，R1102、R1103连入电路，则MP8606DL的③脚电压降低，在芯片外部电路的控制下，输入电压升高，此时输入电压为1.193~1.26V;反之，当输入电压升高时，则主芯片收回的UART1TX信号为低电平，Q1101截止，此时输入电压为1.164V~1 .236V。

4. 高速传输USB3.0技术与控制电路

USB (Universal SerialBUS )是一种通用串行总线协定技术，教训多年开展，2.0规格已被宽泛运行。USB3.0又称SurperSpeed USB ，是最新的USB规范，其物理层传输速度可达5Gb( byte)/s，运行层实践吞吐量在300Mb(byte)/s以上，远远大于USB2.0的信号传输速率。局部USB3.0端口如图14、15所示。

USB3.0接口必定装置控制电路，并且自动形态为OFF。本机芯USB3.0接口电路关键测试点如图16所示，其控制电路如图17所示。U201(RT9711)的导通和关断由主IC的I/O口启动控制，当USB_ PW_ ON信号为高电往常，即U201的③脚为高电平，U201外部的N沟道MOS-FET导通，输入USB_5V电压;当USB_PW_ON信号为低电往常，没有USB_ 5V电压输入。

须说明的是，目前USB3.0接口不支持强迫更新，要素是USB3.0的驱动比拟复杂，造成Mboot文件容质变大，目前的更新软件尚不支持。若MS901主板要强迫更新，则需外接更新小板。

值得一提的是，USB3.0技术除在数据传输速率上远高于USB2.0技术外，在总线结构、线材材质和电源治理方面也有较大差异，见表1。

在总线结构方面:USB 3.0驳回对偶单纯形四线制差分信号线，启动点对点全双工通讯(同步双向通.信)，并没有驳回USB2.0的半双工通讯(异步双向通讯)方式。USB3.0用两信道将数据传输( Transmission)及确认(ACKnowledgement )环节分别，，从而使数据传输速度更快。 创维32l05hr有声响无图像

在线材材质上，USB3.0除了跟USB2.0共用电源线(VBus)、 地线(GND)，传输信号线(D+/D-)外，还多了二对SS信号线，如图18所示，以成功下行(Down Stream)及上传(Up Stream)两信道的全双工通讯。USB 2.0驳回轻微的、非屏蔽的双绞线(Unshielded TwistedPair)，而USB3.0驳回多核SDP(Shielded Differential Pair ，有遮盖差分讯号对)线，如图19所示。

线上电压方面，USB3.0链路电压提高至900mA (USB2.0 为500mA)，这样使USB设施能更极速的充电。

电源治理方面:USB3.0引入了新的电源治理机制，支持待机、休眠和暂停等形态，即在USB2.0的启用/待机形式基础.上参与了休眠形式，由于在启用/休眠形式间切换要比在启用/待机形式间切换快得多。同时，当设施处于休眠形式时，治理芯片不向其发送指令，可缩小电源消耗。

揭示:“单工”指只准许甲方向乙方传送消息，而乙方不能向甲方传送;“半双工”指一个时期段内，只准许发送数据或许接纳数据;“全双工”指在发送数据的同时也能够接纳数据，两者同步启动。

异步传输:接纳设施在收到起始信号后，只需在一个字符的传输时期内能和发送设施坚持同步，就能正确接纳，其波特率是固定的，但字符的传输是异步的。该方式的传输效率低于同步传输方式。

另外，在同步传输方式下，数据块与数据块之间的时时期隔是固定的，必定严厉地规则它们的时期相关，并须要同步时钟。

二、新技术简析

1.HDMI与MHL的识别技术

（1）HDMI引见

HDMI高清数字多媒体）接口现已宽泛地用于液晶彩电、机顶盒、影碟机、播放器等设施中，它可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，传送无紧缩的音频信号及高分辨率视频信号，同时无需在信号传送行启动数／模或许模／数转换，从而保障高品质的影音信号传送。驳回HDMI的好处是只需一条HDMI线便可以同时传送影音信号，从而大大简化家庭影院系统的装置。罕用HDMI接口插头与插孔形状如图20所示（体积较大，不利于微型化）。

HDMI接口有19个管脚，其引脚配置见表2，其中①～12脚分红4个通道，关键用来传输视频和音频信号，这种方式称为最小化传输差分信号TMDS;17、13脚区分传输DDC（display src="/image/8c0c607556249adc18d05a8d005d15a8.jpg">

（2）MHL引见

MHL是Mobile High -Defini-tion Link的缩写，表示移动终端高清影音规范接口。MHL只用了5个管脚，其中4个管脚专门用来传输音频和视频信号，一个管脚专门用来启动控制MHL传输。为了传输RGB数据，MHL把规范的HDMI衔接中的三个最小化传输差分信号信道缩减成1个，驳回C-BUS （ChipBus，片总线）衔接方式，其速度是传统HDMI的3倍，能够在便携式设施上成功平均功耗只要60mW、速度到达2.2Gbs的衔接。

C -BUS是一个点到点的双向的复线衔接，上班电压为1.8V，bit速率为1MHz。在实践运行中，这些设施经过C-BUS读取外接的E-DID（是一种VESA规范数据格局，蕴含无关显视器及其性能的参数，如供应商消息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范畴的限度以及显示器名和序列号的字符串）消息，以便以最适宜的分辨率输入。

经过MHL接口可播放外接设施中的音视频信号，支持1080P高清视频和7.1数字音频信号，同时还可向移动设施供电并为其电池充电。MHL可以用HDMI的Type A衔接器启动信号传输，也能够借用移动设施中经常出现的5pin的microUSB接口。当用支持MHL的uUSB口衔接USB设施时，系统上班在USB形式；若衔接的是MHL设施，则上班在MHL形式。

HDMI经常使用了4对高速TMDS差分线，1对用于传输高速时钟，另外3对高速差分的数据线区分用于红绿蓝信号的传输。HDMI总线时钟速率通常是信号速率的1/10，如时钟像素速率是148.5MHz，则3对数据线上传输的数据速率是1.485Gb/s（HDMI1.3/1.4的规范中定义的最高数据速率是3.4Gb/s）。关于MHL，红绿蓝数据复用在一对差分信号线上，数据速率变成像素时钟速率的30倍。受差分线最高速率的限度，MHL能够支持的最高分辨率和色调相对HDMI有所降低。

目前，干流的多款智能手机均带有MHL配置，只需经过一条HDMI转MHL的衔接线，如图21所示，即可和该机芯彩电启动互联共享。

（3）HDMI与MHL控制电路

MS901K机芯彩申：的HDMI与MHL接口控制电路如图22所示，关键实测点如图23所示。

当外接HDMI信号时，＋5V从接口进入到SiI9687的R3PWR5V脚，而后从CBUS_HPD3端输入照应信号到相应HDMI端口的HP-ET脚。在MS901机芯彩电中，由于没有装置有SiI9687芯片，HDMI 5V输入后接入主IC的H3 DET脚，由I/O口对上拉到5V的H3_HPD_OUT启动反相控制。

19脚（HP_ET）作为外接设施热拔插端，当该端为高电往常，芯片的源端接纳带有接纳端设施消息的EDID心Enhanced Extended DisplayIdentification src="/image/778f850312a5ab5ed5434a0b02c4d9ef.jpg">

另外，在MS901机芯主板上，对MHL供电控制与图24有些不一样，详细电路如图25所示，关键实测点如图26所示。

在主IC I/O口不起控的状况下，不时有5V电压输入，MHL VBUS EN自动置低。只要MHL CD_SENSE有输入置高并被主IC识别后，MHLes BUS EN才会置高，U301才会输入5V到MHL VBUS。在经常使用中发现，在外接HDMI时（接入H2_5V）时，HD-MI发生的漏电流会造成RT9711的EN端电压意外，从而影响5V电压的输入，因此在前期局部产品中，U301改用RT9721，并去掉了上拉电阻R102，改为直接由I/O口控制（在驳回V005版软件的机型中，软件对I/O口启动控制）。

SiI9687外接复位电路，如图27所示，低电平复位。SiI9687_RESET是由主IC I/O口直接控制的，须要复位时，系统拉高即可将SiI_RST拉低，复位完结后将Si-19687_RESET置低即可。实测该电路的复位波形如图28所示，复位时期为21s。

2. MEMC技术 挂墙式马桶

MEMC是Motion EstimateandMotion Compensation的缩写，即静止预计和静止补救，是上流液晶电视罕用的静止画质补救技术，其原理是驳回灵活映像技术，在传统的两帧图像之间加插一帧静止补救帧，如图29所示，这样就可肃清上一帧图像的残影，从而提高灵活明晰度的成果，并将影像拖尾降至人眼难以感知的水平，使静止画面愈加明晰流利。

比如原来的一副优惠画面的帧顺序是1、2、3、4、5、6、 MEMC技术经过火区块，在水温和垂直两个方向上对图像的静止趋向加以剖析，而后在原来各帧之间插人一个两边帧，插帧后的帧序列变为1、1C、2、2C3、3C、4、4C5、5C、6，这样原来的场频就无余以浮现如今一切的帧，这时就须要将场频提高一倍，刷新频率会从个别的50/60Hz优化至100/ 120Hz，可见MEMC技术和倍频技术是分不开的。

（1）超分辨率算法引见

关于超高分辨率的机型，由于LVDS传输的信号有限，所以MEMC就须要应用有限的画面消息裁减出适宜超高清屏经常使用的数据，使画面愈加明晰流利。这局部信号处置和倍频转换既可由屏组件电路成功，也可由主板处置，或由外接PCB板处置，其上班原理均是相似的。图30是一个FHD高清信号裁减成4K2K信号的示用意，经过对2×2的LR图像消息的计算与预计，最终获取4×4的HR显示图像。静止预计算法是整个MEMC的关键局部，选择了最终图像显示成果的好坏，不同的算法实用不同画面，相关优缺陷见表3。 西安笔记本电脑培修点

（2）MEMC技术的优势与缺陷

MEMC技术的优势有：1）消弭静止颤抖；2）消弭静止拖尾；3）具备对角线补救配置，重显斜线图像消息时，消弭了阶梯状的轮廓；4）图像明晰度增强。

MEMC技术的缺陷有：1）MEMC是经过特定的插帧算法来成功的，这种技术自身会带来静止中图像的边缘不明晰；2）不能对各种场景下的图像都起到相应的补救作用，当物体静止的路途不可预测时，MEMC算法有失效的或许；3）低场频的片源转成50/60Hz码流播出的图像成果不好。

（3）MEMC电路简介

在MS901K机芯中，其MEMC电路驳回控制芯片6M40。该芯片是双核RISC处置器（RISC=Reduced In-struction Set Computing，精简指令集），支持3D-／R同步信号的相位、极性与继续时期的编程，支持最大8路PWM信号输入供扫描式背光控制经常使用，最大支持5组LVDS信号输入（5对信号＋1对时钟信号），支持10对VB1信号输入，支持8组LVDS信粤输入（5对信号＋1对时钟信号），最大支持16组VB1输入（F8组，B8）。

MEMC电路供电系统如图31所示，其信号流程如图32所示。

当检测到HDMI2的18脚有5V电压输入时，信号经选用IC （U403）切换后送给6M40。6M40先对信号启动识别，若是个别信号则输入送给MS901主板，处置后经过板内150MHz的高速LVDS送给6M40启动处置显示；若是4K2K信号，则6M40自行处置后输入，无需前往MS901主板。若检测不到5V电压输入，则判别信号不是HDMI，由于Sense与MHLse EN、MHL DET（MS901K中为U403_cd_sense）相连，当Sense为高电往常，同时触发MHL形式，并启动U301（RT9711）为IC提供5V供电。ARC为高压差分同轴音频输入端口。

在DMS901及MS801机芯MEMC电路中，普遍经常使用的是6M30（MST6M3x系列芯片的简称）。只管MS901和MS801机芯均支持120Hz四通道LVDS输入，然而在主板设计上只保管了两通道的LVDS输入，所以关于须要输入120Hz四通道数据时，要外接以6M30为外围的倍频板，如图33所示。

MST6M3 x系列芯片是高度集成的ASIC （Application Specific In-tegrated Circuit，特定用途集成电路）芯片，用于LVDS输入视频的倍频，可启动．50Hz～100Hz或许60Hz到120Hz的转换，芯片集成了双通道LVDS输入、画面识别与翻转、色域空间变换和治理等电路，可成功单通道、双通道、四通道LVDS输入，详细型号与特点见表4。

在图33中，输入的＋12V电压一路经RT8110B及D 13N03LT降压变换后，输入1.03V～1.07V的VDDC_6M30电压；另一路经MP1482降压变换后，输入3.3V电压，一路供应6M30（VCC3.3V_6M30），另一路经LD1117S18降压变换后，输入1.8V电压（VCC1.8V DDR2）。

在本电路中，有以下几点须要特意留意：

1）MLMC板12V供电有两种，有的板是从①～④脚输入即可，但有的板①～④脚只是给屏的供电，而MEMC板的供电是从39、40输入。换用后一种板时，就须要调整主板端39、40脚的电压（电路上预留有可选元件），使之输入电压为12V。

2）不同的6M30 IC会有不同的软件，有的软件会将软件参数存在MEMC电路中，不须要通讯也可成功倍频处置，而有的软件须要和主IC启动通讯，假设以后主板软件不支持通讯，则会造成MEMC不能上班。因此，改换MEMC板时，需按机型确认软件能否正确。

3）很多机型的MEMC板的软件都支持USB更新。假设因其余软件造成机器不能显示画面，这时的更新可以经过在线更新工具（ISPTOOL）与MEMC板上的串口相连后缮写软件。须要留意的是，不同的MEMC板，通讯地址选用是不一样的，选错地址会不可衔接，详细的地址选用如下：

关于MST6M30QSRMST6M30RS及MST6M31 RT来讲， PC地址与GPI01的HW接法相关如下：GPI01拉高，ISP地址为94， serial debug地址为0XB8; GPI-O1拉低，SP地址为0X98 ，serial de-bug地址为0XB4。

关于MST6M30QSC来讲，PI-01的HW的接法只能修正serialdebug的地址，SP地址固定为0X94， GPIO1拉高，serial debug地址为0XB8; GPIO1拉低，serial de-bug地址为 0XB4。

3. 4K技术

（1）4K屏定义与优势

4K属于新一代超高清明晰度电视（UHDTV）规范，它的规范分辨率为3840×2160，分辨率是1080P的四倍，如图34所示。

FHD高清电视能显示207万像素的画面。在4K影院里，能看到885万像素的拙劣晰画面。4K分辨率的细腻度为1080p的4倍以上，视觉成果愈加震撼。4K有效处置裸眼3D画面分辨率折半疑问。

（2）存储介质

通常，一部720P分辨率的电影大小约为4GB， 1080P分辨率的一部电影大小通常在20GB左右。4K视频文件体积更大，以3840X2160，24位像素消息为例，每一帧图像的数据量为24.88MB，假定刷新率为60帧／秒，视频时长100分钟，则总视频大小为8.96TB，经过紧缩处置后，预计在300GB左右。H.264的紧缩打算可将4K视频紧缩到50Mbps的码率，图像的品质没有显著的损失。蓝光光盘（8层可到200GB）可以承载一部4K超高清的影片。但电影容量的优化会对用户硬盘容量和目前碟片容量技术形成压力，发生新的疑问。

（3）信号的传输方式

因线材传输才干的限度，在高清、高色调及高刷新率等要求下，剧增的消息量须要参与更多的缆线。不时参与的线材对设计超薄显示器也是一种应战。如要成功1080P、30bit色调、240Hz显示，LVDS线起码须要48对，即％条数据传输线。参与信号数量象征着相应IC引脚数目标参与，即参与IC封装老本。另外，LVDS须要公用的时钟脉冲，高速率及长距离传输会造成时钟偏移，这将会参与设计的难度。

鉴于上述要素，在4K技术中驳回V-by-One信号传输方式。该方式是专门面向图像传输开收回的数字接口方式，信号的输入、输入均驳回LVDS（低电压差动信号）格局，板卡的信号频率约为1 GHz。与此前的CMOS/TTL方式相比，可将传输线的数量约缩小到此前的1/10，一对信号线相当于原LVDS传输的单通道，如10bit（5对差分数据＋11对时钟）/75MHz下单通道传输量约为2.7Gbit/s。