數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖PPT課件

1、5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖 數(shù)字電視接收機(jī)簡(jiǎn)介 本章介紹的數(shù)字電視接收機(jī)不包括信道解碼 、信源解碼的整機(jī)。它由接口電路、A/D變換電路、視頻解碼電路、視頻處理電路、MCU控制電路、液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路、音頻處理電路、數(shù)字CATV高頻頭及電源等幾部分組成。它可以接收模擬電視信號(hào)、分量信號(hào)（YCbCr或YPbPr）、CVBS（復(fù)合視頻信號(hào)）及S-Video信號(hào)，其框圖如圖5-1所示。 各部分電路的作用 1接口電路下一頁(yè)返回第1頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖 接口電路包括視頻信號(hào)輸入及音頻信號(hào)的輸入、輸出。其中視頻輸入接口包括：射頻、CVBS、分量信號(hào)（YCbCr或YPbPr）、模擬RG

2、B、S-Video等視頻信號(hào)。 1）復(fù)合視頻接口 復(fù)合視頻（Composite）接口如圖5-2所示。它通常采用黃色的RCA（蓮花插座）接頭。復(fù)合的含義是同一信道中傳輸亮度和色度信號(hào)的模擬信號(hào) 。圖中左側(cè)的兩個(gè)是音頻左、右聲道信號(hào)輸入端子，最右側(cè)是復(fù)合視頻信號(hào)輸入端子。 2）S端子（S-Video）上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第2頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖 S端子（S-Video）接口如圖5-3所示，它連接采用Y/C（亮度/色度）分離式輸出，使用四芯線傳送信號(hào)，接口為四針接口。接口中，兩針接地，另外兩針?lè)謩e傳輸亮度和色度信號(hào)。因?yàn)榉謩e傳送亮度和色度信號(hào)，S端子效果要好于復(fù)合視頻接口。不過(guò)S

3、端子的抗干擾能力較弱，所以S端子線的長(zhǎng)度最好不要超過(guò)7米。 3）分量輸入端口 分量（Component）接口如圖5-4所示，它的標(biāo)記為Y/Pb/Pr，用紅、綠、藍(lán)三種顏色來(lái)標(biāo)注每條線纜和接口。綠色線纜（Y），傳輸亮度信號(hào)。藍(lán)色和紅色線纜（Pb和Pr）傳輸?shù)氖巧钚盘?hào)。分量端口的效果要好于S端子，上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第3頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖因此很多高清播放設(shè)備上都采用該接口。如果使用優(yōu)質(zhì)的線材和接口，即使采用10米長(zhǎng)的線纜，也能傳輸優(yōu)質(zhì)的畫面。 4）VGA接口 VGA又稱D-Sub接口，如圖5-5所示。VGA接口共有15針，分成3排，每排5個(gè)孔，是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型

4、，絕大多數(shù)顯卡都帶有此種接口。它傳輸紅、綠、藍(lán)模擬信號(hào)以及同步信號(hào)（行和場(chǎng)信號(hào)）。使用VGA連接設(shè)備，線纜長(zhǎng)度最好不要超過(guò)10米，而且要注意接頭是否安裝牢固，否則可能引起圖像中出現(xiàn)虛影。 5）DVI接口（數(shù)字視覺(jué)接口）上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第4頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖 DVI（Digital Visual Interface）接口與VGA都是電腦中最常用的接口，如圖5-6所示。它與VGA不同的是，DVI可以傳輸數(shù)字信號(hào)，不用再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，所以畫面質(zhì)量非常高。 DVI接口有多種規(guī)范，常見(jiàn)的是DVI-D（Digital）和DVI-I（Intergrated）。DVI-D只能傳輸數(shù)字

5、信號(hào)，可以用它來(lái)連接顯卡和平板電視。DVI-I接口可同時(shí)兼容模擬和數(shù)字信號(hào)。兼容模擬并不意味著模擬信號(hào)的接口D-Sub可以連接在DVI-I接口上，而是必須通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換接頭才能使用，一般采用這種接口的顯卡都會(huì)帶有相關(guān)的轉(zhuǎn)換接頭。 6）HDMI接口（高清晰多媒體接口）上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第5頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖 HDMI（High Definition Multimedia Interface），其外形如圖5-7所示。它同DVI一樣是傳輸全數(shù)字信號(hào)的，不同的是HDMI接口不僅能傳輸高清數(shù)字視頻信號(hào)，還可以同時(shí)傳輸高質(zhì)量的音頻信號(hào)。它的功能與射頻接口相同，不過(guò)由于采用了全數(shù)字化的

6、信號(hào)傳輸，不會(huì)像射頻接口那樣出現(xiàn)畫質(zhì)不佳的情況。高質(zhì)量的HDMI線材，即使長(zhǎng)達(dá)20米，也能保證優(yōu)質(zhì)的畫質(zhì)。 2A/D變換電路 A/D變換電路接收來(lái)自PC的模擬RGB信號(hào)、數(shù)字視頻接口(DVI)信號(hào)和來(lái)自機(jī)頂盒或DVD的YPbPr分量信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后生成數(shù)字24位4:2:2 RGB信號(hào)送到WSC1115中進(jìn)行相應(yīng)的圖像處理和顯示。AD變換電路采用的是ADI公司生產(chǎn)的AD9883。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第6頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖 3視頻解碼電路 視頻解碼器采用的是MICRONAS（微科）公司生產(chǎn)的VPC3230D，它是一顆多制式(PAL/NTSC/SECAM)視頻解碼

7、芯片，可以解碼CVBS、S-VIDEO信號(hào)。這些信號(hào)在VPC3230D中經(jīng)A/D變換、亮色分離、色度解調(diào)后編碼成ITU-R BT656信號(hào)，送到數(shù)字視頻處理器WSC1115中進(jìn)行相應(yīng)的圖像處理和顯示。 4圖像處理電路 圖像處理采用成都威斯達(dá)有限公司的WSC1115，它接收來(lái)自AD9883輸出的24位4：2：2的RGB信號(hào)或來(lái)自視頻解碼電路VPC3230D輸出的ITU BT656的8位4：2：2的上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第7頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖信號(hào)。在其內(nèi)部進(jìn)行隔行轉(zhuǎn)逐行變換、圖像縮放、圖像增強(qiáng)、幀頻轉(zhuǎn)換以及顯示處理。其輸出為24bit或30bit 的LVTTL或LVDS信號(hào)，可

8、送到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，控制相應(yīng)的顯示設(shè)備。 5MCU控制電路 MCU電路采用MYSON公司生產(chǎn)的MTV230，它是一塊集成了OSD功能、4路A/D、4路PWM DAC的基于MCS-51內(nèi)核的單片機(jī)芯片。它接收鍵盤或遙控器的指令，并且通過(guò)I2C總線對(duì)視頻解碼器、WSC1115、音頻處理器等IC的寄存器進(jìn)行設(shè)置，完成相應(yīng)的功能。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第8頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖 6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 液晶顯示（LCD）面板有TTL和單通道低壓差分信號(hào)(LVDS)兩種接口類型。WSC1115經(jīng)過(guò)處理后輸出的是TTL RGB數(shù)字信號(hào)，如果接的是TTL的屏則直接可以驅(qū)動(dòng)，如果接的是單通道LV

9、DS接口的屏，則必須把TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VDS信號(hào)才能驅(qū)動(dòng)LCD面板顯示。電路中采用的LCD 面板驅(qū)動(dòng)芯片是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的LVDS發(fā)送器DS90C385。 7數(shù)字音頻處理電路 音頻處理器采用MICRONAS公司生產(chǎn)的MSP3410G，它具有伴音處理、麗音解碼、環(huán)繞處理、高低音均衡、音量上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第9頁(yè)/共153頁(yè)5.1數(shù)字電視接收機(jī)總體框圖控制、靜音等功能，它與MCU通過(guò)I2C總線進(jìn)行通訊，是目前廣泛使用的伴音處理芯片。音頻放大器是飛利浦公司生產(chǎn)的TDA1517，它是雙聲道(4瓦/聲道) 立體聲功放，具有高效、節(jié)省面積、散熱好的特點(diǎn)。 8數(shù)字CATV高頻頭 高頻頭采用的是成都

10、旭光生產(chǎn)的JS6B系列一體化高頻頭，其特點(diǎn)是頻率合成、I2C控制、全增補(bǔ)電視頻道、單5V供電等。它將本振、頻段控制、調(diào)諧電壓發(fā)生集于一體，解調(diào)出CVBS視頻信號(hào)和TV伴音信號(hào)及第二伴音中頻(SIF)音頻信號(hào)，分別送到視頻處理電路和音頻處理電路進(jìn)行相應(yīng)的處理。采用一體化高頻頭，靈敏度高、解調(diào)性能好。 返回上一頁(yè)第10頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 A/D變換電路的主要任務(wù)是將輸入的模擬圖像經(jīng)過(guò)數(shù)字化采樣，形成后級(jí)圖像處理芯片能夠處理的數(shù)字圖像信號(hào)。我們這里采用AD9883作為數(shù)字電視接收機(jī)A/D變換的核心芯片。 簡(jiǎn)介 AD9883是美國(guó)Analog Device生產(chǎn)的3路8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器件，

11、它是專為個(gè)人電腦和工作站的RGB圖像信號(hào)采集而設(shè)計(jì)，其最大轉(zhuǎn)換速率達(dá)140SMPS（百萬(wàn)次采樣/每秒）。近年來(lái)在視頻處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。下一頁(yè)返回第11頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 AD9883A內(nèi)部包含110 MHz ADC，1.25 V參考電壓，PLL和可編程的增益、復(fù)位、鉗位控制。用戶只需要提供3.3 V的電源、模擬輸入、HSYNC（行同步 ）和COAST（時(shí)鐘發(fā)生器 ）信號(hào)?？梢蕴峁?.5 V3.3 V的三態(tài)門輸出。 AD9883A為平面顯示器和放映機(jī)的模擬信號(hào)數(shù)字化提供完整的解決方案，對(duì)于電腦的HDTV顯示器或高速視頻轉(zhuǎn)換是理想的選擇。 AD9883A包含所需的輸入緩沖器，

12、信號(hào)直流恢復(fù)（采樣），復(fù)位，增益（亮度和對(duì)比度）調(diào)整，象素時(shí)鐘發(fā)生器，上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第12頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路采樣相位控制，輸出數(shù)據(jù)格式化。所有的控制都可以由2線制串行總線控制。它的高集成度使得設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔，芯片受物理和電子環(huán)境的影響很小。典型功率為500mW，使用溫度范圍為070，沒(méi)有特殊的環(huán)境要求。 AD9883具有以下特點(diǎn)： 1）最大轉(zhuǎn)換率140MSPS 2）模擬帶寬300MHz 3）模擬電壓輸入范圍0.5V1.0V 4）110MSPS 時(shí)PLL時(shí)鐘波動(dòng)為 500ps p-p（皮秒 峰峰值） 5）電源3.3V上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第13頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路

13、6）實(shí)時(shí)同步處理 7）熱插拔同步檢測(cè) 8）節(jié)能模式 9）低能耗：典型500mW 10）4：2：2輸出格式 AD9883通常用于數(shù)字電視、RGB圖像處理、LCD顯示器和投影儀等離子顯示屏。 內(nèi)部框圖 AD9883內(nèi)部包括鉗位電路、AD轉(zhuǎn)換器、同步處理和時(shí)鐘發(fā)生器、串行寄存器和電源管理等電路，其框圖如圖5-8所示。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第14頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 引腳功能 AD9883共有80個(gè)引腳，其主要引腳的功能如下： 行同步輸出（HSOUT）：HSYNC的經(jīng)過(guò)相位調(diào)整的副本。其極性和幅度可通過(guò)串行總線寄存器控制。行同步取決于串行數(shù)據(jù)的不斷調(diào)整。 場(chǎng)同步輸出（VSOUT）：視頻VS

14、YNC的經(jīng)過(guò)相位調(diào)整的副本。其輸出極性由串行總線寄存器位控制。它在所有模式圖像傳輸?shù)倪^(guò)程中有效。 綠同步限制輸出（SOGOUT）：由綠通道提取復(fù)合同步信號(hào)，從限制比較器輸出，或輸出未處理的行同步信號(hào)HSYNC。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第15頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 SDA：串行數(shù)據(jù)I/O。 SCL：串行時(shí)鐘。 A0：串行地址輸入1。 RED：紅通道數(shù)據(jù)輸出。 GREEN：綠通道數(shù)據(jù)輸出。 BLUE ：藍(lán)通道數(shù)據(jù)輸出。 數(shù)據(jù)輸出時(shí)鐘（DATACK）：此引腳通常為輸出數(shù)據(jù)和HSOUT的外部邏輯提供主時(shí)鐘輸出信號(hào)，它由內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生，并于內(nèi)部取樣時(shí)鐘同步。當(dāng)采樣時(shí)間隨PHASE調(diào)整器改變時(shí)，輸出

15、時(shí)序也切換，DATACK和HSOUT輸出也改變。所以時(shí)序關(guān)系著信號(hào)的穩(wěn)定。 上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第16頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 RAIN：紅通道模擬輸入。 GAIN：綠通道模擬輸入。 BAIN：藍(lán)通道模擬輸入。 RED, GREEN, 和 BLUE圖像信號(hào)的高阻抗，獨(dú)立輸入。（三個(gè)通道是一樣的，能用于任何顏色，通過(guò)調(diào)整參考點(diǎn)來(lái)改變顏色。）輸入可調(diào)節(jié)范圍為0.5V1.0V。 行同步輸入（HSYNC）：此引腳接受一個(gè)邏輯信號(hào)，用于參考建立行時(shí)序，并為圖像時(shí)鐘產(chǎn)生器提供參考頻率。其邏輯屬性由串行寄存器0EH的第6位控制（行同步極性標(biāo)志位）。僅當(dāng)行同步前沿為上升沿，后沿可以忽略。當(dāng)行同步極性

16、為0時(shí)，行同步取下降沿。當(dāng)行同步極性為1時(shí)，行同步上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第17頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路取上降沿。其輸入還包含噪聲抑制施密特觸發(fā)器，輸入極限位1.5V。VSYNC：場(chǎng)同步信號(hào)輸入。 綠槍同步輸入（SOGIN）：這個(gè)輸入為嵌入同步提供一個(gè)輔助處理信號(hào)，在綠通道。此腳連到一個(gè)帶有內(nèi)部閾值的高速比較器，閾值可由程序控制，以10mV為步長(zhǎng)，從輸入信號(hào)波谷上方10mV到300mV，缺省閾值為150mV。當(dāng)連接到含內(nèi)部同步的一致的圖像信號(hào)，在SOGOUT腳產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字輸出。此腳在不用時(shí)作懸空處理。 外部嵌位輸入（CLAMP）：此腳用于定義輸入信號(hào)鉗位到地的時(shí)間，它將實(shí)行當(dāng)參考直流電平

17、相對(duì)于模擬通道輸入是上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第18頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路可知的，例如在圖像信號(hào)的黑電平期間。該腳在鉗位功能腳設(shè)置為1時(shí)有效（寄存器0FH，第7位，缺省值為0）。當(dāng)禁止時(shí)，該腳被忽略，鉗位時(shí)序由內(nèi)部記時(shí)器延時(shí)決定，并在行輸入后沿期間有效。該腳不用時(shí)必須接地，并且通過(guò)程序?qū)⒃摴δ茉O(shè)置為0。 時(shí)鐘發(fā)生器邊沿輸入（COAST）：此腳用于在停止行同步輸入時(shí)繼續(xù)產(chǎn)生一個(gè)和當(dāng)前頻率相位一致的圖像時(shí)鐘信號(hào)，它在沒(méi)有從源信號(hào)提取行同步脈沖，而由場(chǎng)同步時(shí)非常有用。該腳信號(hào)一般不由PC產(chǎn)生。該腳由其控制寄存器設(shè)置（寄存器0FH，第3位）。當(dāng)不用時(shí)，該腳必須接到地，并且通過(guò)程序?qū)⒃摴δ茉O(shè)置為1

18、，或接高電平（通過(guò)10k的電阻上拉到VD）并通過(guò)程序?qū)⒃摴δ茉O(shè)置為0，上電時(shí)該功能設(shè)置缺省值為1。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第19頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 內(nèi)部參考分壓電路（REF BYPASS）：內(nèi)部1.25V參考分壓電路，它必須通過(guò)0.1F的電容連到地，精確度為4%，溫度系數(shù)為50 ppm，對(duì)于AD9883A的大部分應(yīng)用是足夠的，如果需要更高精確度，可以提供一個(gè)外部參考。 中級(jí)電壓參考旁路（MIDSCV）：內(nèi)部中級(jí)電壓參考旁路，它必須通過(guò)0.1F的電容連到地，這個(gè)精確電壓隨綠槍增益改變，相位時(shí)鐘發(fā)生器PLL需要外部濾波，才可將噪聲和寄生效應(yīng)降到最小。 主電源供電（VD）：此引腳腳為電路

19、的主要部分提供電源，電壓必須穩(wěn)定，最好經(jīng)過(guò)濾波處理。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第20頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 數(shù)字信號(hào)輸出供給電源（VDD）：大量的輸出引腳（共25個(gè)）高速（高達(dá)110 MHz）觸發(fā)產(chǎn)生電源干擾，這些引腳的電源和主電源供電分離可以將敏感的模擬電路干擾降到最小。如果AD9883A使用較低的邏輯電平，VDD可以連接2.5V的兼容電源。 時(shí)鐘發(fā)生器的供給電源（PVD）：AD9883A最敏感的部分是時(shí)鐘發(fā)生器，此引腳為時(shí)鐘PLL供電。 地（GND）：片內(nèi)所有電路地回路，AD9883A最好放置在板的屏蔽地上，應(yīng)特別注意地的路徑。 實(shí)際應(yīng)用電路上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第21頁(yè)/共153頁(yè)5.

20、2 A/D變換電路 實(shí)際應(yīng)用電路如圖5-9所示。輸入的純圖像信號(hào)時(shí)，首先通過(guò)圖像通道切換選擇電路選擇哪路信號(hào)輸入（RGB或YUV）。由圖像通道切換選擇電路輸出的信號(hào)經(jīng)外接的電阻、電容的耦合后，輸入到AD9883的54腳(RAin)、48腳(GAin)和43腳(BAin)。 切換選擇后的行同步(HSYNC)信號(hào)、場(chǎng)同步(VSYNC)信號(hào)通過(guò)防抖動(dòng)電路（HSYNC通道由電阻、電容組成，VSYNC通道由電阻、電容組成）后，輸入到AD9883第30腳(HSYNC)和第31腳(VSYNC)。 從微處理器輸出的I2C控制信號(hào)，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，通過(guò)電阻、電容連接到A/D轉(zhuǎn)換器（AD9883）的第56（SCL）

21、、57（SDA）腳，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制設(shè)定。 上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第22頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 AD9883在I2C控制信號(hào)的控制下，同時(shí)根據(jù)輸入的行、場(chǎng)同步信號(hào)的頻率及極性，以及第33腳輸入的濾波值，將輸入的行頻信號(hào)分頻成與輸入圖像變化頻率相適應(yīng)的采樣時(shí)鐘。另一方面，AD9883根據(jù)I2C控制信號(hào)設(shè)定的相位，鉗位電平及增益等，按照新分頻得到采樣時(shí)鐘頻率對(duì)輸入的模擬圖像信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化采樣，使輸入的模擬圖像信號(hào)變成數(shù)字圖像信號(hào)，由1119腳輸出藍(lán)基色數(shù)字信號(hào)、由29腳輸出綠基色信號(hào)，由7077腳輸出紅基色信號(hào)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第23頁(yè)/共153頁(yè)5.2 A/D變換電路 數(shù)字化后的

22、R/G/B圖像信號(hào)分別從AD9883中各自的通道中輸出，紅基色數(shù)字信號(hào)（R0R7）由7770腳輸出；綠基色數(shù)字信號(hào)（G0G7）由29腳輸出；B0B7：藍(lán)基色數(shù)字信號(hào)（B0B7）由1219腳輸出。它們?cè)俜謩e經(jīng)電阻排緩沖后，輸出給后級(jí)的圖像處理芯片WSC1115。返回上一頁(yè)第24頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 視頻解碼器的功能是：1）對(duì)彩色全電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，然后在數(shù)字域中進(jìn)行Y/C分離和數(shù)字彩色解碼，以獲得希望的Y、R-Y、B-Y或RGB分量數(shù)字化信號(hào)。2）對(duì)Y、Cb、Cr分量視頻信號(hào)的數(shù)字化的方式：即對(duì)從復(fù)合彩色電視圖像中分離出Y、Cb、Cr分量視頻信號(hào)，用3路A/D轉(zhuǎn)換分別對(duì)它們數(shù)字化

23、。 本系統(tǒng)中采用VPC3230D作為視頻解碼電路。 簡(jiǎn)介 VPC3230D是微科（MICRONAS）公司生產(chǎn)的一種全制式(PAL/NTSC/SECAM)彩色解碼電路，它屬于模擬視頻前端處理電路。該芯片的主要特點(diǎn)如下：下一頁(yè)返回第25頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 1用于Y/C分離的高性能4H自適應(yīng)梳狀濾波器，且具有自動(dòng)調(diào)節(jié)垂直峰化功能。 2適應(yīng)于所有視頻制式（PAL/NTSC/SECAM）。 3四個(gè)CVBS視頻信號(hào)輸入端、一個(gè)S-VHS視頻信號(hào)輸入端，一個(gè)CVBS輸出端，兩個(gè)RGB/YCbCr分量輸入端，一個(gè)快速消隱輸入端。 4內(nèi)含鉗位電路及AGC電路、集成高質(zhì)量的AD轉(zhuǎn)換器。 5多種制式

24、同步信號(hào)處理，可對(duì)所有信號(hào)進(jìn)行清晰度、對(duì)比度、亮度、彩色飽和度及色調(diào)控制。只需一個(gè)20.25MHz晶振、極少的外部元件便可實(shí)現(xiàn)其所有功能。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第26頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 內(nèi)部框圖 VPC3230D包括復(fù)合視頻輸入和和分量輸入AD轉(zhuǎn)換器、自適應(yīng)梳狀濾波器、彩色解碼器、鉗位電路、AGC電路、高質(zhì)量的混合器、8bit的畫中畫（PIP）處理器等，其內(nèi)部框圖如圖5-10所示。 引腳功能 VPC3230D共有80個(gè)引腳，各引腳的功能如下： 引腳13模擬信號(hào)輸入RGB1/YCrCb1，引腳帶有快速消隱控制的模擬信號(hào)輸入。通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器將RGB或YCrCb轉(zhuǎn)換，輸入信號(hào)必須是交流耦

25、合。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第27頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳46模擬信號(hào)輸入RGB2/YCrCb2，引腳不帶有快速消隱控制的模擬信號(hào)輸入。通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器將RGB或YCrCb轉(zhuǎn)換，輸入信號(hào)必須是交流耦合。 引腳7、64地，引腳模擬屏蔽接地。 引腳8FIFO復(fù)位寫輸入FFRSTWIN，這個(gè)引腳連接到VPCDpip的FFRSTWIN 引腳9電源退耦，這個(gè)引腳必須通過(guò)220nF/1.5 nF/ 390pF接地。 引腳10數(shù)字信號(hào)電源供電。 引腳11數(shù)字地。 引腳12數(shù)字地退耦。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第28頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳13I2C總線時(shí)鐘，這個(gè)引腳必須連接到I2C時(shí)鐘總線。

26、 引腳14I2C數(shù)據(jù)總線，這個(gè)引腳必須連接到I2C數(shù)據(jù)總線。 引腳15復(fù)位端，低電平時(shí)VPC3230D復(fù)位。 引腳16測(cè)試輸入端，這個(gè)引腳可測(cè)試工廠模式，正常情況下必須接地。 引腳17VGAV輸入，此引腳連接到VGA的場(chǎng)同步信號(hào)。 引腳18YC輸出，此引腳低電平時(shí)，能夠輸出亮度和色度信號(hào)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第29頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳19FIFO輸入，此引腳連接到IE腳的外部存儲(chǔ)器端。 引腳20FIFO寫使能，此引腳連接到WE腳的外部存儲(chǔ)器端。 引腳21FIFO讀/寫復(fù)位，此引腳連接到RDTW腳的外部存儲(chǔ)器端。 引腳22FIFO讀使能，此引腳連接到RE腳的外部存儲(chǔ)器端。 引腳

27、23FIFO輸出使能，此引腳連接到OE腳的外部存儲(chǔ)器端。 引腳24主時(shí)鐘輸出，主時(shí)鐘20.25MHz輸出。 引腳25模擬地。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第30頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳26模擬電源退耦，此引腳須通過(guò)47nF/1.5nF接地。 引腳272倍時(shí)鐘輸出。 引腳28時(shí)鐘輸出，亮度、色度、狀態(tài)的時(shí)鐘參考。 引腳29LLC電路電源，此引腳須通過(guò)68nF接地。 引腳30LLC電路接地端。 引腳3134、3740亮度信號(hào)Y0Y7輸出，這些引腳輸出數(shù)字化的亮度信號(hào)，這些信號(hào)由LLC1時(shí)鐘信號(hào)信號(hào)承載。在IUT656模式，Y/C數(shù)據(jù)混合并且被LLC2承載。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第31頁(yè)/共153頁(yè)

28、5.3 視頻解碼電路 引腳35亮度輸出接地端，此引腳通過(guò)68nF接地。 引腳36亮度輸出電路電源 。 引腳4144、4750色度信號(hào)C0C7輸出，這些引腳輸出數(shù)字化的CrCb，這些信號(hào)由LLC1時(shí)鐘信號(hào)信號(hào)承載。CrCb數(shù)據(jù)以時(shí)鐘的一半速率采樣后混合。在IUT656模式，色度信號(hào)輸出可以是三態(tài)輸出。 引腳45色度輸出電路電源，此引腳通過(guò)68nF接地。 引腳46色度輸出地。 引腳51同步電路地。 引腳52同步電路電源，此引腳通過(guò)47nF/1.5nF接地。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第32頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳53隔行輸出 此引腳提供隔行信息，“0”表示第一場(chǎng)，“1”表示第二場(chǎng)。 引腳54

29、活動(dòng)圖像輸出。 引腳55前端同步/行嵌位脈沖/前端行同步輸出。它的作用是：鉗位外部視頻信號(hào)，同步輸入且時(shí)間可編程；同步外部視頻行信號(hào)。 引腳56主同步信號(hào)/行同步脈沖 此引腳通過(guò)行同步脈沖在線鎖定模式。 引腳57場(chǎng)同步信號(hào)，此引腳提供場(chǎng)同步脈沖。 引腳58前端/后端數(shù)據(jù)/前端場(chǎng)同步輸出。 引腳59待機(jī)供電端，在待機(jī)模式，只有時(shí)鐘振蕩器工作。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第33頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳60CCU 5MHz時(shí)鐘輸出，此引腳給控制TV的單片機(jī)提供時(shí)鐘。 引腳61空。 引腳6263外接20.25MHz晶振。 引腳65地。 引腳66參考電壓，通過(guò)此引腳，A/D變換器退耦，它通過(guò)10F

30、/47nF接地。 引腳67I2C總線地址選擇。 引腳68模擬信號(hào)輸入地。 引腳69模擬前端電源，此引腳通過(guò)220nF/390pF/1.5nF接地。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第34頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳70模擬視頻信號(hào)輸出，此引腳須外接射極跟隨器。 引腳71色度信號(hào)輸入，此引腳連接到S-VHS的色度信號(hào)。 引腳7275視頻輸入14，這些引腳均為模擬信號(hào)輸入。一路CVBS或S-VHS中的亮度信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并且輸入必須采用交流耦合。 引腳76模擬電源，此引腳通過(guò)220nF/390pF/1.5nF接地。 引腳77模擬地。 引腳78參考電壓，通過(guò)此引腳，AD轉(zhuǎn)換器退耦，它通過(guò)10F/47n

31、F接地。 引腳79快速消隱輸入，輸入信號(hào)必須是直流耦合。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第35頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路 引腳80模擬地。 實(shí)際應(yīng)用電路 VPC3230D的實(shí)際應(yīng)用電路如圖5-11所示。CVBS視頻信號(hào)、S-VHS視頻信號(hào)及YCbCr分量視頻信號(hào)均直接輸入給VPC3230D，在CPU的控制下，通過(guò)I2C總線使VPC3230D選擇其中的一路視頻信號(hào)，送往AD轉(zhuǎn)換器。 CVBS送至VPC3230D的74腳（VIN3）該全電視信號(hào)在內(nèi)部I2C總線控制下，首先經(jīng)模擬信號(hào)前端處理器切換和鉗位，并由AGC電路進(jìn)行自動(dòng)增益控制，然后進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換器，將輸入的模擬彩色視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字彩色視頻信號(hào)。該

32、數(shù)字視頻彩色電視信號(hào)在4H動(dòng)態(tài)數(shù)字梳狀濾波器內(nèi)進(jìn)行上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第36頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解碼電路Y/C分離，經(jīng)梳狀濾波器輸出的Y/C信號(hào)，最后由PAL/NTSC/SECAM制式解碼器自動(dòng)識(shí)別和解碼，輸出數(shù)字高清分量信號(hào)YCbCr。 S端子輸入的Y信號(hào)從VPC3230D的72腳（VIN1）進(jìn)入，S端子輸入的C信號(hào)從VPC3230D的71腳（C IN）進(jìn)入。RGB三基色接口輸入的RGB信號(hào)分別由VPC3230D的第3、2、1腳進(jìn)入。這些信號(hào)進(jìn)入內(nèi)部經(jīng)AD轉(zhuǎn)換，再經(jīng)矩陣電路、亮度、色度、對(duì)比度、色飽和度、色調(diào)控制形成數(shù)字YCbCr信號(hào)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第37頁(yè)/共153頁(yè)5.3 視頻解

33、碼電路 由VPC3230D輸入的所有信號(hào)變換成YCbCr數(shù)字分量信號(hào)后，統(tǒng)一在混合切換器中選擇輸出。被選擇輸出的信號(hào)經(jīng)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、逐行比例壓縮和對(duì)比度、亮度、峰化控制等單元電路處理后，在按輸出內(nèi)部所設(shè)的線性或非線性比例壓縮（活動(dòng)畫面），最后形成ITU656格式的8bit數(shù)字信號(hào)，從VPC3230D的第3240腳輸出。像素時(shí)鐘脈沖從第27腳輸出；場(chǎng)同步脈沖從第56腳輸出；行同步脈沖從第57腳輸出。 第62、63腳外接一只20.25MHz的基準(zhǔn)時(shí)鐘晶體振蕩器，第13、14腳分別是SCL、SDA I2C總線接口。返回上一頁(yè)第38頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 圖像處理采用成都威斯達(dá)有限公司的WS

34、C1115，它接收來(lái)自AD9883輸出的24位4：2：2的RGB信號(hào)或來(lái)自視頻解碼電路VPC3230D輸出的ITU BT656的8位4：2：2的信號(hào)。在其內(nèi)部進(jìn)行隔行轉(zhuǎn)逐行變換、圖像縮放、圖像增強(qiáng)、幀頻轉(zhuǎn)換以及顯示處理。其輸出為24bit或30bit 的LVTTL或LVDS信號(hào)，可送到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，控制相應(yīng)的顯示設(shè)備。 可編程數(shù)字視頻處理芯片簡(jiǎn)介下一頁(yè)返回第39頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路WSC1115可編程數(shù)字視頻處理芯片是為模擬電視向數(shù)字電視過(guò)渡而設(shè)計(jì)的超大規(guī)模集成電路。該芯片采用0.18um設(shè)計(jì)工藝，綜合了隔行轉(zhuǎn)逐行掃描、圖像縮放、幀頻提升以及視頻增強(qiáng)等功能模塊，能從現(xiàn)行的模擬電

35、視信號(hào)中去除噪聲并提取清晰的圖像信號(hào)，從而提高電視圖像的水平清晰度和垂直清晰度，將高質(zhì)量的畫面顯示在各種新型顯像器件上，主要運(yùn)用于數(shù)字電視、逐行電視、數(shù)字高清晰度電視及液晶電視等高端電視產(chǎn)品上。WSC1115芯片兼容現(xiàn)行的模擬電視和未來(lái)的數(shù)字電視播出制式，能消除大面積閃爍并且解決了傳統(tǒng)電視的行結(jié)構(gòu)問(wèn)題。采用硬件可編程方式，可靈活地顯示多種SDTV/HDTV格式。 上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第40頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 1數(shù)字信號(hào)輸入 WSC1115的數(shù)字信號(hào)輸入部分具有以下特點(diǎn)： 1）支持24位YUV/YCbCr信號(hào)輸入、24位YPrPb信號(hào)輸入、24位RGB信號(hào)輸入、8位ITU-R BT

36、656信號(hào)輸入。 2）數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的時(shí)鐘采樣頻率高達(dá)75M。 3）自動(dòng)檢測(cè)輸入同步信號(hào)的相位和頻率。 4）輸入模塊使用的時(shí)鐘有主控和從屬兩種工作模式。 5）可以編程調(diào)整輸入時(shí)鐘的相位。 6）在主控模式下可以改變時(shí)鐘的頻率。 7）輸入支持行頻高達(dá)48KHz或更高。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第41頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 8）最大支持輸入制式分別是計(jì)算機(jī)的1366x76860(WXGA)和高清晰度電視的1280 x72060Hz(720p)，1920 x108050/60Hz(1080i)。 2 數(shù)字圖像處理部分 WSC1115的數(shù)字圖像處理部分具有以下功能： 1）高質(zhì)量的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)隔行到逐行變

37、換模塊（EEPCTM）。 2）色彩空間轉(zhuǎn)換（YUV到Y(jié)CrCb、RGB到Y(jié)CrCb、YPrPb到Y(jié)CrCb、YCrCb到RGB）。 3）幀顯示頻率變換。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第42頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 4）電影模式自動(dòng)檢測(cè)和還原。 5）支持對(duì)輸入圖像的剪切，輸出圖像任意位置輸出。 6）圖像動(dòng)態(tài)降噪。 7）高性能的圖像放大引擎。 8）亮度色度對(duì)比度飽和度控制。 9）動(dòng)態(tài)藍(lán)電平擴(kuò)展、黑電平擴(kuò)展。 10）圖像銳化、邊緣增強(qiáng)。 11）輸入、輸出端信號(hào)分別進(jìn)行Gamma逆校正和Gamma校正。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第43頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 12）支持外部OSD插入顯示，可顯示8種不

38、同顏色。 13）針對(duì)LCD的抖動(dòng)技術(shù)。 3視頻信號(hào)輸出 WSC1115的視頻信號(hào)輸出部分具有以下特性： 1）可自動(dòng)檢測(cè)輸出圖像的場(chǎng)頻和行頻。 2）支持18/24/30位的液晶顯示器數(shù)字信號(hào)輸出。 3）內(nèi)置10位DAC，支持模擬RGB信號(hào)輸出。 4）支持XGA/SVGA/VGA/480p/576p/720p/1080i輸出。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第44頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 5）支持行頻高達(dá)48kHz的用戶自定義逐行輸出制式。 6）可實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景靜止輸出。 7）可輸出藍(lán)屏、黑屏及測(cè)試彩條信號(hào)。 8）輸出圖像的同步信號(hào)(sync)和有效數(shù)據(jù)之間可以進(jìn)行最大64個(gè)顯示時(shí)鐘的相位調(diào)整。 4存儲(chǔ)器接

39、口 WSC1115的存儲(chǔ)器接口部分具有以下特點(diǎn)： 1）支持1M16，1M32，2M16，2M32的多種SGRAM/SDRAM 存儲(chǔ)控制器。 2）存儲(chǔ)器時(shí)鐘最高頻率為140MHz。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第45頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 3）存儲(chǔ)器操作的相關(guān)時(shí)序參數(shù)完全可編程調(diào)整。 5其余特性 1）二線控制總線，2根串行線與主機(jī)接口，有兩個(gè)可選地址。 2）內(nèi)部PLL鎖相環(huán)分別產(chǎn)生輸入時(shí)鐘、存儲(chǔ)器時(shí)鐘和顯示時(shí)鐘。 3）總共208個(gè)引腳。 4）低功耗設(shè)計(jì)。 內(nèi)部框圖上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第46頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 WSC1115的內(nèi)部框圖如圖5-12所示，它包含有輸入模塊、存儲(chǔ)器控制單元

40、模塊、隔行到逐行變換模塊、圖像放大模塊以及后端顯示模塊，并將多個(gè)模塊有機(jī)的整合到芯片中，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同功能的多種應(yīng)用。輸入模塊接收數(shù)字信號(hào)輸入，進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算并將結(jié)果送到存儲(chǔ)器控制單元模塊。隔行到逐行的變換模塊從存儲(chǔ)器中讀出圖像，并進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，將結(jié)果送到顯示模塊。圖像在顯示模塊內(nèi)會(huì)進(jìn)行多種增強(qiáng)處理，例如銳化、降噪、亮度控制，灰度和色飽和度調(diào)整等。顯示模塊同時(shí)進(jìn)行制式轉(zhuǎn)換以滿足用戶對(duì)不同輸出制式的要求，并按照編程指定的格式輸出。二線控制總線模塊可以對(duì)整個(gè)芯片的每個(gè)模塊進(jìn)行編程。 上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第47頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 引腳功能 WSC1115共有208個(gè)引腳，各引腳的功能見(jiàn)表

41、5-1。 實(shí)際應(yīng)用電路 圖像處理電路WSC115實(shí)際應(yīng)用電路如圖5-13所示。AD9883輸出的24位4：2：2的RGB信號(hào)分別由7582腳，6670、7274腳，5663腳輸入到WSC1115的內(nèi)部。WSC1115接收到輸入的數(shù)字信號(hào)，首先送到輸入路徑選擇電路，確定是24位并行信號(hào)還是8位ITU656信號(hào)，以分別進(jìn)行處理。同時(shí)進(jìn)行制式檢測(cè)。接著進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換，即都要轉(zhuǎn)換為YCbCr模式。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第48頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路RGB信號(hào)在處理和應(yīng)用的過(guò)程中，考慮到顯示設(shè)備的特性，人的視覺(jué)特性以及信號(hào)處理中線性和非線性處理的理論，對(duì)RGB信號(hào)進(jìn)行非線性的伽瑪校正。校正后的信

42、號(hào)送到存儲(chǔ)控制單元電路。存儲(chǔ)電路SDRAM中通過(guò)預(yù)計(jì)圖像尺寸后安排空間存儲(chǔ)連續(xù)的4場(chǎng)或者2幀的信號(hào)。 隔行到逐行變換電路從存儲(chǔ)器中讀出圖像，使隔行輸入的視頻信號(hào)通過(guò)該電路后，可以得到行數(shù)為原來(lái)2倍的動(dòng)向量以自適應(yīng)的方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和判斷，并逐點(diǎn)計(jì)算出每一個(gè)需要的像素點(diǎn)值。逐點(diǎn)計(jì)算主要有三種不同的處理方式：即對(duì)時(shí)間域內(nèi)靜止圖像特征的處理，對(duì)時(shí)間域內(nèi)圖像特征運(yùn)動(dòng)相對(duì)較大時(shí)的處理，以及對(duì)時(shí)間域內(nèi)圖像特征運(yùn)動(dòng)相對(duì)較小時(shí)上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第49頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路的處理。算法在處理過(guò)程中會(huì)檢測(cè)每個(gè)像素點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)矢量，來(lái)判斷該像素點(diǎn)究竟該用上述處理方式中的哪個(gè)方式進(jìn)行處理。經(jīng)隔行到逐行變換后，

43、信號(hào)被送到顯示模塊。 圖像在顯示模塊內(nèi)會(huì)進(jìn)行多種增強(qiáng)處理，例如銳化控制，降噪，亮度控制，灰度和色飽和度調(diào)整等。顯示模塊同時(shí)進(jìn)行制式轉(zhuǎn)換以滿足用戶對(duì)不同輸出制式的要求，并按照編程指定的格式輸出。I2C控制總線模塊可以對(duì)整個(gè)芯片的每個(gè)模塊進(jìn)行編程。最終信號(hào)由引腳116118、120124輸出綠基色信號(hào)，由引腳129132、135138輸出藍(lán)基色信號(hào)，由引腳144、146152輸出紅基色信號(hào)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第50頁(yè)/共153頁(yè)5.4 圖像處理電路 來(lái)自視頻解碼電路VPC3230D輸出的ITU BT656的8位4：2：2格式的信號(hào)。在其內(nèi)部經(jīng)輸入信號(hào)選擇、ITU656信號(hào)處理、隔行到逐行變換、圖像

44、縮放、圖像增強(qiáng)、幀頻轉(zhuǎn)換以及顯示處理，其輸出為24bit或30bit 的LVTTL或LVDS信號(hào)。返回上一頁(yè)第51頁(yè)/共153頁(yè)5.5 MCU控制電路 MCU控制電路是由臺(tái)灣世紀(jì)民生（MYSON）公司生產(chǎn)的MTV230，它是一塊集成了OSD功能、4路A/D、4路PWM DAC的基于MCS-51內(nèi)核的單片機(jī)芯片。它接收鍵盤或遙控器的指令，并且通過(guò)I2C總線對(duì)視頻解碼器、WSC1115、音頻處理器等IC的寄存器進(jìn)行設(shè)置，完成相應(yīng)的功能。MTV230使用了Flash OSD字庫(kù)，用戶可以自己定制字庫(kù)，所以可以支持中文、英文、法文等多國(guó)語(yǔ)言。利用并口模擬I2C程序也可以方便地通過(guò)MTV230對(duì)整機(jī)進(jìn)行

45、在線編程(ISP)，升級(jí)程序。全系統(tǒng)僅由一個(gè)8位單片機(jī)MTV230控制，內(nèi)含OSD發(fā)生器，只需要簡(jiǎn)單的補(bǔ)充下一頁(yè)返回第52頁(yè)/共153頁(yè)5.5 MCU控制電路 字庫(kù)，就可以實(shí)現(xiàn)多國(guó)語(yǔ)言的顯示，而且支持普通紅外遙控器。系統(tǒng)軟件由C51語(yǔ)言編寫，并建立了API庫(kù)，方便移植和系統(tǒng)調(diào)用，而且便于生產(chǎn)廠家進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。 簡(jiǎn)介 MTV230是一塊集成了OSD功能、4路A/D、4路PWM DAC的基于MCS-51內(nèi)核的單片機(jī)芯片，它采用42腳SDIP封裝或44腳PLCC/QFP封裝，具有以下特點(diǎn)： 1）基于8051內(nèi)核的芯片，12MHz工作頻率，可設(shè)置倍頻工作，3.3V電源供電。 2）1024字節(jié)數(shù)據(jù)RAM

46、，64K字節(jié)程序FLASHROM。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第53頁(yè)/共153頁(yè)5.5 MCU控制電路 3）4路PWM 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 4）32個(gè)雙向I/O引腳。 5）同步處理用于復(fù)合同步（行、場(chǎng)）分離。 6）低功耗自動(dòng)復(fù)位電路。 7）可編程看門狗定時(shí)器。 8）4路6位AD轉(zhuǎn)換器。 9）OSD控制器的特點(diǎn)：全屏顯示1530；位于屏幕中心的可編程OSD菜單；512個(gè)FLASHROM字符，由1218點(diǎn)陣顯示，480個(gè)標(biāo)準(zhǔn)字符，32個(gè)多彩色字符。 10）在線可編程。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第54頁(yè)/共153頁(yè)5.5 MCU控制電路 內(nèi)部框圖 MTV230包括：嵌入的8051內(nèi)核電路、AD轉(zhuǎn)換器、PWM DA轉(zhuǎn)換器、行

47、/場(chǎng)同步控制電路和I2C總線接口，其內(nèi)部框圖如圖5-14所示。 引腳功能 MTV230采用SDIP封裝時(shí)有42個(gè)引腳，采用PLCC/QFP封裝時(shí)有44個(gè)引腳，引腳功能見(jiàn)表5-2。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第55頁(yè)/共153頁(yè)5.5 MCU控制電路 實(shí)際應(yīng)用電路 MCU控制電路采用一個(gè)8位單片機(jī)MTV230對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)際應(yīng)用電路如圖5-15所示。MTV230的18腳接MAX810的3腳電源，19腳接MAX810的2腳（帶有復(fù)位功能）可實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，20腳接地。7、8腳外接時(shí)鐘晶振，單片機(jī)的各項(xiàng)工作都是在時(shí)鐘脈沖控制下完成的。10腳用于對(duì)WSC1115、VPC3230D進(jìn)行復(fù)位。11、12腳用于

48、子畫面的選擇，25、26腳用于主畫面的選擇，39腳用于高清信號(hào)的選擇。14腳用于待機(jī)控制。15、16腳用于在線編程功能的實(shí)現(xiàn)。17腳接紅外接收頭的信號(hào)輸出。22腳用于控制伴音功放的電源，當(dāng)22腳位高電平時(shí)，伴音功放得到上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第56頁(yè)/共153頁(yè)5.5 MCU控制電路12V電壓，為低電平時(shí)，伴音功放電源為電壓0V 。23、24腳接存儲(chǔ)電路AT24C16，用于存取各種數(shù)據(jù)信息。27、18腳通過(guò)I2C總線接口，控制AD變換電路和解碼電路。36腳接高頻頭的AFT引腳，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率跟蹤。1、44、43腳是OSD的RGB基色視頻信號(hào)輸出，他們接到WSC1115的102、103和104腳，42腳

49、接WSC1115的105腳，用于開(kāi)啟WSC115的OSD功能。返回上一頁(yè)第57頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 數(shù)字電視接收機(jī)一般采用液晶顯示板作為圖像顯示器件。這里主要介紹彩色液晶板的結(jié)構(gòu)、顯示驅(qū)動(dòng)原理及LVDS接口。 液晶板的結(jié)構(gòu) 彩色液晶板的結(jié)構(gòu)如圖5-16所示，它由偏光板、背光燈、下玻璃、ITO電極、配向膜、彩色濾光片、上玻璃等組成。偏光板的作用就像是柵欄一樣,會(huì)阻隔掉與柵欄垂直的分量，只準(zhǔn)許與柵欄平行的分量通過(guò)。上下兩片偏光板是互相垂直的。黑色矩陣是防止R、G、B色膜之間間隙漏光；上下兩層玻璃主要是來(lái)夾住液晶的。在下面的那層玻璃長(zhǎng)有下一頁(yè)返回第58頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及

50、驅(qū)動(dòng)電路薄膜晶體管(Thinfilmtransistor,TFT),而上面的那層玻璃則貼有彩色濾光片(Colorfilter)。在兩片玻璃在接觸液晶的那一面的表面上涂布一層PI(polyimide，聚酰亞胺),然后再用布去做磨擦的動(dòng)作,讓PI的表面分子不再是雜散分布，會(huì)依照固定的方向排列，而這一層PI就叫做配向膜。配向膜并不是光滑的,而是有鋸齒狀的溝槽。這個(gè)溝槽的主要目的是希望長(zhǎng)棒狀的液晶分子,會(huì)沿著溝槽排列。如此一來(lái),液晶分子的排列才會(huì)整齊。如果沒(méi)有配向膜，光滑的平面會(huì)使液晶分子的排列不整齊,造成光線的散射，形成漏光的現(xiàn)象。ITO電極的作用主要是使外部電信號(hào)通過(guò)其加到液晶上去。上一頁(yè) 下一頁(yè)

51、返回第59頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 在一般的CRT屏幕是利用高速的電子槍發(fā)射出電子，打擊在屏幕上的熒光粉，以產(chǎn)生亮光來(lái)顯示出畫面。液晶顯示器本身，僅能控制光線通過(guò)的亮度，本身并無(wú)發(fā)光的功能。因此，液晶顯示器就必須加上一個(gè)背光燈來(lái)提供一個(gè)高亮度，而且亮度分布均勻的光源。組成背光板的主要零件有燈管（冷陰極管）、反射板、導(dǎo)光板、棱鏡薄片、擴(kuò)散板等.燈管是主要的發(fā)光零件，借由導(dǎo)光板，將光線分布到各處。而反射板則將光線限制在只向TFTLCD的方向前進(jìn)。最后借由棱鏡薄片及擴(kuò)散板，將光線均勻的分布到各個(gè)區(qū)域去，提供給TFTLCD一個(gè)明亮的光源。TFTLCD則通過(guò)電壓控制液晶的轉(zhuǎn)動(dòng)，控制通過(guò)光線

52、的亮度，再通過(guò)彩色濾光片以形成不同的顏色。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第60頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 液晶顯示驅(qū)動(dòng)原理 在兩個(gè)ITO透明電極之間施加電場(chǎng)以改變液晶分子對(duì)光的透射率，稱為對(duì)液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)。根據(jù)液晶顯示器的不同結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)方式有多種，有段電極驅(qū)動(dòng)（顯示字符）、無(wú)源矩陣電極驅(qū)動(dòng)、有源矩陣電極驅(qū)動(dòng)等。對(duì)液晶顯示屏的驅(qū)動(dòng)，目前主要采用有源矩陣電極驅(qū)動(dòng)。 1無(wú)源矩陣電極驅(qū)動(dòng) 采用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示器中，電極的排列形式如圖5-17所示。其中x電極為掃描電極，加掃描電壓，y電極為信號(hào)電極，加信號(hào)電壓。x、y電極的交叉點(diǎn)就是像素（xi、yj），像素?cái)?shù)目取決于x、y交點(diǎn)數(shù)。上一頁(yè) 下

53、一頁(yè)返回第61頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 采用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)有兩種常用的掃描方式如下： 1）點(diǎn)順序掃描。選定xi行后，依次選擇y1、y2、yN。掃描完一行，再選擇xi1行。在點(diǎn)順序掃描中，掃描一個(gè)像素的時(shí)間是掃描一幅圖像所需時(shí)間的1/N2，這個(gè)比值稱為“占空系數(shù)”。由于液晶像素的平均亮度取決于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的有效值及其作用時(shí)間的乘積，當(dāng)電極數(shù)N很大時(shí)，占空系數(shù)很小，驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)每個(gè)像素的作用時(shí)間很小，整個(gè)液晶顯示屏的平均亮度很低。 2）行順序掃描。選定xi行后，對(duì)y1、y2、yN同時(shí)加信號(hào)電壓，一個(gè)像素的占空系數(shù)為1/N，提高了液晶顯示屏的平均亮度，因此，簡(jiǎn)單矩陣顯示中多采用采用行順序掃描。

54、上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第62頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 2有源矩陣電極驅(qū)動(dòng) 有源矩陣電極驅(qū)動(dòng)包括二端器件型和三端器件型。 1）二端器件型 二端器件型有源矩陣液晶顯示器件(MIM-LCD)的結(jié)構(gòu)和等效電路如圖5-18所示。它與無(wú)源矩陣LCD不同之處僅在每個(gè)單元回路中引入一個(gè)二端器件，要求二端器件有反向?qū)ΨQ的非線性伏安特性，且其等效電容CD比液晶單元的等效電容CLC小很多。當(dāng)掃描電壓和信號(hào)電壓同時(shí)作用在像素單元時(shí)，由于開(kāi)始瞬間二端器件處于斷態(tài)（OFF），器件的等效電阻RD和液晶單元的等效電阻RLC都很大，而CD CLC，電壓主要降在CD上。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第63頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯

55、示及驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)此電壓大于二端器件的閾值Uth時(shí)，二端器件進(jìn)入通態(tài)（ON），RD迅速減小，大的通態(tài)電流ION對(duì)CLC充電，一旦CLC上充電電壓的Vrms值大于液晶的閾值電壓Vth時(shí)，該液晶單元顯示。當(dāng)掃描電壓移到下一行時(shí)，原來(lái)單元上的作用電壓消失，二端器件又恢復(fù)到斷態(tài)，RD很大，接近斷路，這樣CLC上充的電荷只能過(guò)RLC緩慢放電。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，可使此放電過(guò)程在此后1幀時(shí)間內(nèi)還維持CLC上的VrmsVth，因而，該液晶單元不只在掃描瞬間而且在以后1幀時(shí)間內(nèi)都顯示，從而消除了無(wú)源矩液晶顯示器件掃描行數(shù)增加與對(duì)比度降低的矛盾。目前已商品化的二端器件是金屬絕緣體金屬（MIM）結(jié)構(gòu)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第6

56、4頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 2）三端器件型 三端器件型有源矩陣液晶屏在掃描電極和信號(hào)電極的交叉處，安裝透明的薄膜晶體管開(kāi)關(guān)與液晶像素串聯(lián)，使液晶電極之間的交叉效應(yīng)較少，使液晶像素的閾值特性變陡。 三端器件型有源矩陣液晶顯示器件(TFT-LCD)的結(jié)構(gòu)和等效電路如圖5-19所示。薄膜晶體管的柵極G接掃描電壓,漏極D接信號(hào)電壓，源極S接ITO象素電極。當(dāng)掃描電壓加到G上時(shí)，使DS導(dǎo)通，器件導(dǎo)通電阻RON很小，產(chǎn)生大的ON態(tài)電流ION對(duì)電容CLC充電，很快充到信號(hào)電壓。一旦CLC上充電電壓Vrms值大于液晶的閾值電壓Vth時(shí)，該上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第65頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)

57、電路象素單元顯示。當(dāng)掃描電壓移到下一行時(shí)，原來(lái)單元上柵電壓消失，DS不導(dǎo)通，器件斷態(tài)電阻ROFF很大，CLC上充的電荷只能通過(guò)RLC緩慢放電。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，可維持在此后1幀時(shí)間內(nèi)CLC上的VrmsVth，使該象素單元在1幀時(shí)間內(nèi)都顯示，消除了掃描行數(shù)增加與對(duì)比度降低的矛盾。三端器件比二端器件開(kāi)關(guān)性能更理想，因而其性能也更好。 3TFT-LCD的驅(qū)動(dòng)電路 圖5-20是TFT-LCD顯示器驅(qū)動(dòng)電路框圖，它包括行掃描驅(qū)動(dòng)器，列數(shù)據(jù)輸入驅(qū)動(dòng)器（包括DAC電路）。在掃描驅(qū)動(dòng)電路中，行掃描信號(hào)通過(guò)768位移位寄存器產(chǎn)生與列信號(hào)同步的逐行掃描信號(hào)，經(jīng)緩沖器加到每個(gè)TFT晶體管的柵極，上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第66

58、頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)移位去逐行打開(kāi)TFT晶體管，實(shí)現(xiàn)行掃描驅(qū)動(dòng)。1024768顯示矩陣的列線（源極母線）共有310243072條（每個(gè)像素有RGB三基色顯示單元），分成奇數(shù)組和偶數(shù)組各半，每組512個(gè)像素，35121536條列線。 接口 LCD組件接口是雙通道CMOS或LVDS接口，CMOS接口是為了適配早期LCD組件，目前生產(chǎn)的LCD組件基本都是LVDS接口。LVDS（Low Voltage Differential Signaling）是一種低擺幅的差分信號(hào)技術(shù)，它使得信號(hào)能在差分PCB線對(duì)或平衡電纜上以幾百M(fèi)bps的速率傳輸，其上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第67頁(yè)/共153頁(yè)

59、5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路低壓幅和低電流驅(qū)動(dòng)輸出實(shí)現(xiàn)了低噪聲和低功耗。LVDS傳輸支持速率一般在155Mbps以上，其理論極限速率為1.923Mbps。 1LVDS信號(hào)傳輸組成 LVDS信號(hào)傳輸一般由三部分組成：差分信號(hào)發(fā)送器、差分信號(hào)互聯(lián)器、差分信號(hào)接收器，如圖5-21所示。 差分信號(hào)發(fā)送器：將非平衡傳輸?shù)腡TL信號(hào)轉(zhuǎn)換成平衡傳輸?shù)腖VDS信號(hào)。通常由一個(gè)IC來(lái)完成，如DS90C031；差分信號(hào)接收器：將平衡傳輸?shù)腖VDS信號(hào)轉(zhuǎn)換成非平衡傳輸?shù)腡TL信號(hào)。通常由一個(gè)IC來(lái)完成，如DS90C032；差分上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第68頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)互聯(lián)器：包括聯(lián)接線（電纜或者

60、PCB走線），終端匹配電阻。按照IEEE規(guī)定，電阻為100。我們通常選擇為100或120。 2LVDS信號(hào)電平特性 LVDS物理接口使用1.2V偏置電壓作為基準(zhǔn)，提供大約400mV擺幅。 LVDS驅(qū)動(dòng)器由一個(gè)驅(qū)動(dòng)差分線對(duì)的電流源組成（通常電流為3.5mA），LVDS接收器具有很高的輸入阻抗，因此驅(qū)動(dòng)器輸出的電流大部分都流過(guò)100的匹配電阻，并在接收器的輸入端產(chǎn)生大約350mV的電壓。 上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第69頁(yè)/共153頁(yè)5.6液晶顯示及驅(qū)動(dòng)電路 電流源為恒流特性，終端電阻在100120，則電壓擺動(dòng)幅度為：3.5mA100 = 350mV；3.5mA120 = 420mV 。 由于LVDS信號(hào)