谈一谈智能电视软件系统（图） (智能电视的发展前景)

智能电视(SmartTV)是指基于互联网应用技术，搭载*作*，具有*式应用平台(可自行安装和卸载各类应用软件)，可实现双向人机交互功能，集影音、娱乐、数据等多种功能于一体，以满足用户多样化和个性化需求的视听产品。过去几年，智能电视迅速从概念走向量产，从高端走向大众，硬件软件及相关应用技术已非常成熟。目前，我国电视行业已全面进入智能电视时代。由于智能电视既要完成传统电视的信号切换、*、A/D转换等功能，又要顺畅运行*作*和众多应用程序，因此智能电视须采用业界领先的高配置、高性能硬件方案。与普通平板电视相比，智能电视的主板电路较为复杂，安装有主芯片(信号处理、图像缩放、格式变换CPU)、eMMC、DDR存储器、网络模块、USB接口等器件，如图1所示。

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提示:智能电视的主板由硬件和软件组成，两者相辅相成。硬件是软件的载体，如果没有硬件，软件就没有存在的可能;软件是硬件的“灵魂”，如果没有软件，硬件也就失去了应有的作用。一、软件*的组成目前，智能电视使用的智能*作*主要有Android、Windows.iOS及企业自建*四大类。其中，Android*作*应用最为广泛，%以上的主流产品均采用了该*。Android*是一种基于Linux的*传播并*源代码的*作*，中文称之为“安卓”。智能电视软件*主要由引导程序(BootLoader)、内核程序(LinuxKemel)和主程序(Sys-temprogram)组成，软件运行的顺序为:引导程序->内核程序->主程序应用程序，如图2所示。

1.引导程序此程序是在*作*内核运行之前运行的一段小程序其作用是初始化硬件设备，建立内存空间映射图将*的软硬件置于一个合适状态，为调用*作*内核程序准备好运行环境。2.内核程序该程序是软件*最核心的部分，是基于硬件的第一层扩充软件，为安卓*提供最基本的功能。因内核程序是安卓*工作的基础，所以在运行主程序之前必须先运行内核程序。3.主程序该程序又称*程序，主要是提供视图(View，如列表、网格、文本框、按钮，甚至是内嵌的网页浏览器)、工具链[ContentProviders，让应用程序能访问其他应用程序(如通讯录)的数据，或共享自己的数据]资料管理(ResourceManager，提供访问非代码资源，如本地化字符串、图形和布局文件)、通知管理(NotifcationManager，让所有的应用程序能够在状态栏显示)、活动管理(Ac-tivityManager，给应用程序提供通用的导航回退等功能)等开发平台，以便应用程序(如浏览器、蓝牙、日历、游戏等)可以*地利用硬件访问后台数据、设置应用功能、显示相关图标。4.应用程序应用程序是用户选择安装的程序的总称。该程序是智能彩电软件*的重要组成部分，其作用是让电视具有了办公、娱乐等多样性功能。智能彩电常见的应用程序有沙发管家、电视家2.0、电视猫*、小鹰直播等。CPU启动后，首先从Flash芯片中读取引导程序，并把引导程序读取到CPU内部缓存中，然后把*控制权移交给引导程序，接下来启动内核程序，最后加载主程序和应用程序，从而完成整机*的启动，并显示*界面，如图3所示。

值得注意的是，对于智能彩电而言，用户既可通过电视机自带的应用商店安装应用程序，也可借助第三方电视应用软件(如当贝应用市场)安装应用程序。由于应用程序名目繁多，其兼容性也参差不齐，并且有些应用程序还会修改电视机的一些重要设置参数，则电视机易出现某些功能错误或缺失，或者某应用程序运行异常，甚至出现不开机现象。在实际检修中，若怀疑故障系某应用程序引起，可先卸去该程序再试，也可先进入工厂模式，进行恢复出厂设置(有的彩电称之为初始化或清空母块)*作，将电视机的开机界面、待机方式、图像模式、网络连接设置等参数恢复为出厂时的默认值。若电视机不开机，则进行强制恢复出厂设置*作。常见品牌智能电视强制恢复出厂设置的方法见表1，供参考。

提示:1.在Android*作*中，除*内核(Kernel)外，工具链、*应用程序等都可自己安装。2.在智能电视软件升级中，内核程序和主程序是打包在一起的，即内核程序和主程序一起升级，所以电视厂家提供的软件升级包通常只有引导程序和主程序两种。3.若怀疑故障系电视机参数设置错乱所致，可先进行恢复出厂设置*作。二、引导程序的特点对于大多数智能电视而言，引导程序容量较小，一般单独存储于NORFlash中，或者和主程序一起存于NANDFlash或eMMC中。引导程序处于软件*的最前级，主要完成以下四项工作:1.启动*作*内核引导程序先初始化DDR存储器和Flash存储器，然后将Linux内核程序从Flash存储器中读取到DDR存储器中，最后启动Linux内核，将控制权移交给Linux内核，这时引导程序停止运行。如果想要再次启动引导程序，需关机后重新开机。2.部署整个*作*引导程序会先给linux内核准备一些启动参数，并放在内存中的特定位置。内核启动后，*会到这个特定位置去下载引导程序预存的参数，然后在内核中解析这些参数。这些参数将被用来指导linux内核的启动过程。3.硬件驱动为了执行一些功能任务，引导程序必须让相应的硬件工作，比如:在软件升级时，就要驱动Flash存储器;在升级过程中，屏上要显示升级进度条，则要驱动液晶屏;在人机交互时，则要驱动串口;在启动上网功能时，则要驱动网卡。4.搭建人机控制台在启动引导程序后，*控制权将移交给引导程序，这时引导程序需搭建一个人机控制台，以便执行各项任务，比如在控制台下执行DDR检测、清空升级等任务，执行完任务后会回到引导程序的命令行，再继续执行引导程序的其他命令。一旦内核启动后，引导程序的“使命"就已完成，这时的控制台将变成安卓控制台，不会再执行引导程序下的控制命令。提示:若引导程序异常，通常是无*常开机的，甚至也无法强制升级。另外，在部分机型中，若引导程序对部分硬件驱动异常，则会出现开机后死机或自动关机故障。三、CPU的工作要素CPU是软件*的“心脏”。由于智能电视功能越来越多，应用程序越来越丰富，则对CPU的性能要求也越来越高，其内核数量已从早期的单核变成了双核、四核甚至八核，其架构也从早期的Cortex-A7.Cortex-A9变为了当前主流的Cor-tex-A.Cortex-A，如图4所示。

运行软件*的前提条件是CPU工作正常，而CPU要工作则需满足以下工作要素:(1)供电，有待机供电、内核供电和数字电路供电。(2)复位，由复位电路产生，其作用是把CPU恢复到起始状态，其标注通常为Reset、ORESET等，如图5所示。(3)时钟(Clock)，该信号由时钟电路(也叫时钟振荡电路)产生，其作用是给CPU工作提供时序基准。时钟电路一般由晶振移相电容和CPU内置振荡控制芯片组成。(4)Flash选择信号，该信号为高低电平组合信号，由Fash选择电路产生，其作用在CPU启动时准确读取引导程序数据。在智能电视主板中，同一个芯片方案可以选用多种存储器组合方式(又称Flash结构)，如NOR+NAND、NOR+eMMC、单NAND、单eMMC等(说明:NOR是NORFlash的简称，常作为NOR闪存;NAND是NANDFlash的简称，常作为NAND闪存)，各方式的特点见表2。为了能让CPU准确地识别当前芯片方案中的Flash结构，故设有Flash选择电路。

值得注意的是，在智能电视主板上，除安装有上述存储器外，还安装有两片或多片DDR3或DDR4存储器，而在非智能电视中，一般只安装有一块程序存储器(多为系列)，或者采用一块程序存储器+DDR1或DDR2存储器方案，如图6所示，N(C)为整机的程序存储器，N(WG6JH-5)为华邦DDR1存储器(容量为MB，供电为2.5V)。

提示:早期的智能电视主板的Fash结构一般为NOR+NAND、NORFlash+eMMC或者单独NAND，后期的智能电视主板的Flash结构一般为单独的eMMC。四、DDR存储器的作用CPU启动后，先通过Flash通讯总线读取Flash存储器中的相应内容并加载到DDR存储器中，然后CPU从DDR存储器内存中读取指令到CPU自身缓存中并执行，如图7所示。

CPU自身缓存是位于CPU与DDR存储器之间的临时存储器，容量较小，但数据交换速度较快。CPU读取数据的顺序是先自身缓存，然后DDR存储器，即当CPU要读取一个数据时，首先在CPU自身缓存中查找，如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到，就从DDR存储器内存中读取再送给CPU处理，同时把这个数据调入CPU自身缓存中，下次读取就可以直接从CPU自身缓存中读取，无需等待。在智能电视软件的加载及执行过程中，DDR存储器的作用非常重要。目前，在智能电视机中DDR存储器均采用第三代DDR存储器，即DDR3，并且安装有多片(2片、4片、6片等)DDR3，有的对应引导程序偏移*，完成引导程序的运行，这类DDR存储器常称为引导DDR;有的对应主程序偏移*，完成主程序的运行，这类DDR存储器常称为主程序DDR。在实际维修时，必须了解DDR存储器在电路中的分工，因为这样才可根据DDR存储器的偏移*，再配合开机打印信息，从而快速地找到故障原因。提示:偏移*又称为有效*或偏移量，是指存储单元的实际*相对于段起始*的偏移值。在不同芯片方案的智能电视主板上，不同分工DDR存储器的安装位置不完全相同:在MTK芯片方案中，引导DDR位于主芯片下方，主程序DDR位于主芯片左侧，如图8所示;在Mstar芯片方案中，引导DDR位于主芯片左侧，主程序DDR位于主芯片顶部，如图9所示;在RTD芯片方案中，引导DDR位于主芯片顶部，主程序DDR位于主芯片左侧，如图所示。

提示:CPU运行速度跟自身缓存容量大小相关，缓存容量越大，CPU运行速度就越快。目前，MSD6A、MSD6A、MSD6A、MT等主芯片的自身缓存容量都较大。五、开机控制指令虽然智能电视主板的芯片方案不同，具体功能和运行速度也不尽相同，但在开机时均会发出以下控制指令，这是实修时判断*是否启动的关键测试点:1.开机指令该指令在主板上标识通常为poweron、PWON、STB.standby等。对绝大多数液晶彩电而言，当该指令为高电平时，开机;若为低电平，待机。等离子彩电则正好相反。在实际维修中，开机指令是判断控制*是否正常工作的重要测试点。2..上屏指令该指令在主板上的标识通常为panelon。此指令只有在开机自检正常后才会发出，其作用是控制逻辑板供电的通断。在检修背光亮、无图像故障(俗称灰屏故障)时，首先就要测量逻辑板的上屏电压是否正常，测试点一般在上屏线插口处。3.背光开启指令该指令在主板上的标识通常为BL-ON、ON/OFF等，一般高电平开启背光，低电平关闭背光。此指令通常延迟于上屏指令，因为液晶屏在开/关机时有-一个复位时间(也叫清屏时间)，如果这时候启动背光，则屏上会出现不规则的图像。4.亮度调节指令该指令在主板上的标识通常为DIM、ADJ等。在智能电视中，该指令多为脉冲信号。如果背光亮一下就熄，则需检查此指令是否正常。六、开机打印信息的识读方法开机打印信息主要显示引导程序运行流程的状态和进度。虽然引导程序的具体运行流程(即主要节点的顺序)与主芯片方案有关，并且打印信息的具体内容也各不相同，但主要节点的提示信息大同小异。

图是MTK芯片方案的引导运行流程，图是一台主芯片为MT的智能电视的部分开机打印信息，供参考。

当打印信息显示"Startingkemel"字符时，表明引导程序任务完成，*已将控制权交给内核程序。换句话说，该字符既是启动内核程序的标志，也是引导程序正常的一个标志。如果打印信息止于"Satingkeme!"字符之后，则不用升级引导程序，可先升级主程序试试。在检修不开机、开机后一直显示开机画面(俗称卡LOGO)显示开机画面后黑屏或死机等故障时，可先查看故障机的开机打印信息看打印信息止于哪一个阶段、哪一个节点，最后根据主板电路架构分析故障原因。若DDR存储器初始化失败，就先检查DDR存储器电路(先检查供电、基准电压及通讯电路，然后检查主芯片相关电路);若eMMC初始化失败，就检查eMMC电路:若总线初始化失败，就检查总线*电路。另外，如果智能电视软件升级失败，则先查看打印信息中是否出现升级标志字符，如没有出现，则按上述方法查找打印信息中止的原因;如出现了升级标志字符，则先检查升级文件的名称、类型是否正确，然后更换U盘试试。