第五章数字电视接收机总体框图

1、第第5章章 数字电视整机数字电视整机5.1 数字电视机接收机总体框图数字电视机接收机总体框图5.2 A/D变换电路变换电路5.3 视频解码电路视频解码电路5.4 图像处理电路图像处理电路5.5 MCU控制电路控制电路5.6 液晶显示及驱动电路液晶显示及驱动电路5.7 数字音频处理电路数字音频处理电路下一页第第5章章 数字电视整机数字电视整机5.8 数字数字CATV高频头高频头5.9 数字电视教学机数字电视教学机上一页5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图5.1.1数字电视接收机简介数字电视接收机简介本章介绍的数字电视接收机不包括信道解码本章介绍的数字电视接收机不包括信道解码 、信源

2、解码的整、信源解码的整机。它由接口电路、机。它由接口电路、A/D变换电路、视频解码电路、视频处变换电路、视频解码电路、视频处理电路、理电路、MCU控制电路、液晶显示及驱动电路、音频处理电控制电路、液晶显示及驱动电路、音频处理电路、数字路、数字CATV高频头及电源等几部分组成。它可以接收模高频头及电源等几部分组成。它可以接收模拟电视信号、分量信号（拟电视信号、分量信号（YCbCr或或YPbPr）、）、CVBS（复合（复合视频信号）及视频信号）及S-Video信号，其框图如信号，其框图如图图5-1所示。所示。 5.1.2 各部分电路的作用各部分电路的作用 1接口电路接口电路下一页返回5.1数字电视

3、接收机总体框图数字电视接收机总体框图接口电路包括视频信号输入及音频信号的输入、输出。其中接口电路包括视频信号输入及音频信号的输入、输出。其中视频输入接口包括：射频、视频输入接口包括：射频、CVBS、分量信号（、分量信号（YCbCr或或YPbPr）、模拟）、模拟RGB、S-Video等视频信号。等视频信号。1）复合视频接口）复合视频接口复合视频（复合视频（Composite）接口如）接口如图图5-2所示。它通常采用所示。它通常采用黄色的黄色的RCA（莲花插座）接头。复合的含义是同一信道中传（莲花插座）接头。复合的含义是同一信道中传输亮度和色度信号的模拟信号输亮度和色度信号的模拟信号 。图中左侧的

4、两个是音频左、。图中左侧的两个是音频左、右声道信号输入端子，最右侧是复合视频信号输入端子。右声道信号输入端子，最右侧是复合视频信号输入端子。2）S端子（端子（S-Video）上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图S端子（端子（S-Video）接口如）接口如图图5-3所示，它连接采用所示，它连接采用Y/C（亮度（亮度/色度）分离式输出，使用四芯线传送信号，接口为色度）分离式输出，使用四芯线传送信号，接口为四针接口。接口中，两针接地，另外两针分别传输亮度和色四针接口。接口中，两针接地，另外两针分别传输亮度和色度信号。因为分别传送亮度和色度信号，度信号。因为分别传送亮度

5、和色度信号，S端子效果要好于端子效果要好于复合视频接口。不过复合视频接口。不过S端子的抗干扰能力较弱，所以端子的抗干扰能力较弱，所以S端子线端子线的长度最好不要超过的长度最好不要超过7米。米。3）分量输入端口）分量输入端口分量（分量（Component）接口如）接口如图图5-4所示，它的标记为所示，它的标记为Y/Pb/Pr，用红、绿、蓝三种颜色来标注每条线缆和接口。，用红、绿、蓝三种颜色来标注每条线缆和接口。绿色线缆（绿色线缆（Y），传输亮度信号。蓝色和红色线缆（），传输亮度信号。蓝色和红色线缆（Pb和和Pr）传输的是色差信号。分量端口的效果要好于传输的是色差信号。分量端口的效果要好于S端子，

6、端子，上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图因此很多高清播放设备上都采用该接口。如果使用优质的线因此很多高清播放设备上都采用该接口。如果使用优质的线材和接口，即使采用材和接口，即使采用10米长的线缆，也能传输优质的画面。米长的线缆，也能传输优质的画面。4）VGA接口接口VGA又称又称D-Sub接口，如接口，如图图5-5所示。所示。VGA接口共有接口共有15针，针，分成分成3排，每排排，每排5个孔，是显卡上应用最为广泛的接口类型，个孔，是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟

7、信号以及同步信号（行和场信号）。使用以及同步信号（行和场信号）。使用VGA连接设备，线缆长连接设备，线缆长度最好不要超过度最好不要超过10米，而且要注意接头是否安装牢固，否则米，而且要注意接头是否安装牢固，否则可能引起图像中出现虚影。可能引起图像中出现虚影。5）DVI接口（数字视觉接口）接口（数字视觉接口）上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图DVI（Digital Visual Interface）接口与）接口与VGA都是电脑都是电脑中最常用的接口，如中最常用的接口，如图图5-6所示。它与所示。它与VGA不同的是，不同的是，DVI可以传输数字信号，不用再进行数模

8、转换，所以画面质量非可以传输数字信号，不用再进行数模转换，所以画面质量非常高。常高。DVI接口有多种规范，常见的是接口有多种规范，常见的是DVI-D（Digital）和）和DVI-I（Intergrated）。）。DVI-D只能传输数字信号，可只能传输数字信号，可以用它来连接显卡和平板电视。以用它来连接显卡和平板电视。DVI-I接口可同时兼容模拟接口可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟并不意味着模拟信号的接口和数字信号。兼容模拟并不意味着模拟信号的接口D-Sub可可以连接在以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会

9、带有相关的转换接头。用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。 6）HDMI接口（高清晰多媒体接口）接口（高清晰多媒体接口）上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图HDMI（High Definition Multimedia Interface），），其外形如其外形如图图5-7所示。它同所示。它同DVI一样是传输全数字信号的，一样是传输全数字信号的，不同的是不同的是HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号，还可以接口不仅能传输高清数字视频信号，还可以同时传输高质量的音频信号。它的功能与射频接口相同，不同时传输高质量的音频信号。它的功能与射频接口相同，不过由于

10、采用了全数字化的信号传输，不会像射频接口那样出过由于采用了全数字化的信号传输，不会像射频接口那样出现画质不佳的情况。高质量的现画质不佳的情况。高质量的HDMI线材，即使长达线材，即使长达20米，米，也能保证优质的画质。也能保证优质的画质。2A/D变换电路变换电路A/D变换电路接收来自变换电路接收来自PC的模拟的模拟RGB信号、数字视频接口信号、数字视频接口(DVI)信号和来自机顶盒或信号和来自机顶盒或DVD的的YPbPr分量信号。这些分量信号。这些信号经过信号经过A/D转换后生成数字转换后生成数字24位位4:2:2 RGB信号送到信号送到WSC1115中进行相应的图像处理和显示。中进行相应的图

11、像处理和显示。AD变换电路采变换电路采用的是用的是ADI公司生产的公司生产的AD9883。上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图3视频解码电路视频解码电路视频解码器采用的是视频解码器采用的是MICRONAS（微科）公司生产的（微科）公司生产的VPC3230D，它是一颗多制式，它是一颗多制式(PAL/NTSC/SECAM)视视频解码芯片，可以解码频解码芯片，可以解码CVBS、S-VIDEO信号。这些信号信号。这些信号在在VPC3230D中经中经A/D变换、亮色分离、色度解调后编码变换、亮色分离、色度解调后编码成成ITU-R BT656信号，送到数字视频处理器信号，送

12、到数字视频处理器WSC1115中中进行相应的图像处理和显示。进行相应的图像处理和显示。4图像处理电路图像处理电路图像处理采用成都威斯达有限公司的图像处理采用成都威斯达有限公司的WSC1115，它接收来，它接收来自自AD9883输出的输出的24位位4：2：2的的RGB信号或来自视频解信号或来自视频解码电路码电路VPC3230D输出的输出的ITU BT656的的8位位4：2：2的的上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图信号。在其内部进行隔行转逐行变换、图像缩放、图像增强、信号。在其内部进行隔行转逐行变换、图像缩放、图像增强、帧频转换以及显示处理。其输出为帧频转换以及显

13、示处理。其输出为24bit或或30bit 的的LVTTL或或LVDS信号，可送到相应的驱动电路，控制相应的显示设信号，可送到相应的驱动电路，控制相应的显示设备。备。5MCU控制电路控制电路MCU电路采用电路采用MYSON公司生产的公司生产的MTV230，它是一块集，它是一块集成了成了OSD功能、功能、4路路A/D、4路路PWM DAC的基于的基于MCS-51内核的单片机芯片。它接收键盘或遥控器的指令，并且通内核的单片机芯片。它接收键盘或遥控器的指令，并且通过过I2C总线对视频解码器、总线对视频解码器、WSC1115、音频处理器等、音频处理器等IC的的寄存器进行设置，完成相应的功能。寄存器进行设

14、置，完成相应的功能。上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图6液晶显示及驱动电路液晶显示及驱动电路液晶显示（液晶显示（LCD）面板有）面板有TTL和单通道低压差分信号和单通道低压差分信号(LVDS)两种接口类型。两种接口类型。WSC1115经过处理后输出的是经过处理后输出的是TTL RGB数字信号，如果接的是数字信号，如果接的是TTL的屏则直接可以驱动，的屏则直接可以驱动，如果接的是单通道如果接的是单通道LVDS接口的屏，则必须把接口的屏，则必须把TTL信号转换信号转换为为LVDS信号才能驱动信号才能驱动LCD面板显示。电路中采用的面板显示。电路中采用的LCD 面板

15、驱动芯片是美国国家半导体公司生产的面板驱动芯片是美国国家半导体公司生产的LVDS发送器发送器DS90C385。7数字音频处理电路数字音频处理电路音频处理器采用音频处理器采用MICRONAS公司生产的公司生产的MSP3410G，它，它具有伴音处理、丽音解码、环绕处理、高低音均衡、音量具有伴音处理、丽音解码、环绕处理、高低音均衡、音量上一页 下一页返回5.1数字电视接收机总体框图数字电视接收机总体框图控制、静音等功能，它与控制、静音等功能，它与MCU通过通过I2C总线进行通讯，是目总线进行通讯，是目前广泛使用的伴音处理芯片。音频放大器是飞利浦公司生产前广泛使用的伴音处理芯片。音频放大器是飞利浦公司

16、生产的的TDA1517，它是双声道，它是双声道(4瓦瓦/声道声道) 立体声功放，具有立体声功放，具有高效、节省面积、散热好的特点。高效、节省面积、散热好的特点。 8数字数字CATV高频头高频头高频头采用的是成都旭光生产的高频头采用的是成都旭光生产的JS6B系列一体化高频头，系列一体化高频头，其特点是频率合成、其特点是频率合成、I2C控制、全增补电视频道、单控制、全增补电视频道、单5V供电供电等。它将本振、频段控制、调谐电压发生集于一体，解调出等。它将本振、频段控制、调谐电压发生集于一体，解调出CVBS视频信号和视频信号和TV伴音信号及第二伴音中频伴音信号及第二伴音中频(SIF)音频信音频信号，

17、分别送到视频处理电路和音频处理电路进行相应的处理。号，分别送到视频处理电路和音频处理电路进行相应的处理。采用一体化高频头，灵敏度高、解调性能好。采用一体化高频头，灵敏度高、解调性能好。 返回上一页5.2 A/D变换电路变换电路A/D变换电路的主要任务是将输入的模拟图像经过数字化采变换电路的主要任务是将输入的模拟图像经过数字化采样，形成后级图像处理芯片能够处理的数字图像信号。我们样，形成后级图像处理芯片能够处理的数字图像信号。我们这里采用这里采用AD9883作为数字电视接收机作为数字电视接收机A/D变换的核心芯变换的核心芯片。片。5.2.1 AD9883简介简介AD9883是美国是美国Analo

18、g Device生产的生产的3路路8位数模转换位数模转换器件，它是专为个人电脑和工作站的器件，它是专为个人电脑和工作站的RGB图像信号采集而设图像信号采集而设计，其最大转换速率达计，其最大转换速率达140SMPS（百万次采样（百万次采样/每秒）。每秒）。近年来在视频处理领域得到广泛应用。近年来在视频处理领域得到广泛应用。下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路AD9883A内部包含内部包含110 MHz ADC，1.25 V参考电压，参考电压，PLL和可编程的增益、复位、钳位控制。用户只需要提供和可编程的增益、复位、钳位控制。用户只需要提供3.3 V的电源、模拟输入、的电源、模拟输入、HSYN

19、C（行同步（行同步 ）和）和COAST（时钟（时钟发生器发生器 ）信号。可以提供）信号。可以提供2.5 V3.3 V的三态门输出。的三态门输出。AD9883A为平面显示器和放映机的模拟信号数字化提供完为平面显示器和放映机的模拟信号数字化提供完整的解决方案，对于电脑的整的解决方案，对于电脑的HDTV显示器或高速视频转换是理显示器或高速视频转换是理想的选择。想的选择。AD9883A包含所需的输入缓冲器，信号直流恢复（采样），包含所需的输入缓冲器，信号直流恢复（采样），复位，增益（亮度和对比度）调整，象素时钟发生器，复位，增益（亮度和对比度）调整，象素时钟发生器，上一页 下一页返回5.2 A/D变换

20、电路变换电路采样相位控制，输出数据格式化。所有的控制都可以由采样相位控制，输出数据格式化。所有的控制都可以由2线线制串行总线控制。它的高集成度使得设计更简洁，芯片受物制串行总线控制。它的高集成度使得设计更简洁，芯片受物理和电子环境的影响很小。典型功率为理和电子环境的影响很小。典型功率为500mW，使用温度，使用温度范围为范围为070，没有特殊的环境要求。，没有特殊的环境要求。 AD9883具有以具有以下特点：下特点： 1）最大转换率）最大转换率140MSPS2）模拟带宽）模拟带宽300MHz3）模拟电压输入范围）模拟电压输入范围0.5V1.0V4）110MSPS 时时PLL时钟波动为时钟波动为

21、 500ps p-p（皮秒（皮秒 峰峰峰峰值）值）5）电源）电源3.3V上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路6）实时同步处理）实时同步处理7）热插拔同步检测）热插拔同步检测8）节能模式）节能模式9）低能耗：典型）低能耗：典型500mW10）4：2：2输出格式输出格式AD9883通常用于数字电视、通常用于数字电视、RGB图像处理、图像处理、LCD显示器显示器和投影仪等离子显示屏。和投影仪等离子显示屏。 5.2.2 AD9983内部框图内部框图AD9883内部包括钳位电路、内部包括钳位电路、AD转换器、同步处理和时钟转换器、同步处理和时钟发生器、串行寄存器和电源管理等电路，其框图如发生

22、器、串行寄存器和电源管理等电路，其框图如图图5-8所所示。示。上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路5.2.3 引脚功能引脚功能AD9883共有共有80个引脚，其主要引脚的功能如下：个引脚，其主要引脚的功能如下：行同步输出（行同步输出（HSOUT）：）：HSYNC的经过相位调整的副本。的经过相位调整的副本。其极性和幅度可通过串行总线寄存器控制。行同步取决于串其极性和幅度可通过串行总线寄存器控制。行同步取决于串行数据的不断调整。行数据的不断调整。场同步输出（场同步输出（VSOUT）：视频）：视频VSYNC的经过相位调整的副的经过相位调整的副本。其输出极性由串行总线寄存器位控制。它在所有

23、模式图本。其输出极性由串行总线寄存器位控制。它在所有模式图像传输的过程中有效。像传输的过程中有效。绿同步限制输出（绿同步限制输出（SOGOUT）：由绿通道提取复合同步信）：由绿通道提取复合同步信号，从限制比较器输出，或输出未处理的行同步信号号，从限制比较器输出，或输出未处理的行同步信号HSYNC。上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路SDA：串行数据：串行数据I/O。SCL：串行时钟。：串行时钟。A0：串行地址输入：串行地址输入1。RED：红通道数据输出。：红通道数据输出。 GREEN：绿通道数据输出。：绿通道数据输出。 BLUE ：蓝通道数据输出。：蓝通道数据输出。数据输出时钟（数

24、据输出时钟（DATACK）：此引脚通常为输出数据和）：此引脚通常为输出数据和HSOUT的外部逻辑提供主时钟输出信号，它由内部时钟产的外部逻辑提供主时钟输出信号，它由内部时钟产生，并于内部取样时钟同步。当采样时间随生，并于内部取样时钟同步。当采样时间随PHASE调整器调整器改变时，输出时序也切换，改变时，输出时序也切换，DATACK和和HSOUT输出也改变。输出也改变。所以时序关系着信号的稳定。所以时序关系着信号的稳定。 上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路RAIN：红通道模拟输入。：红通道模拟输入。GAIN：绿通道模拟输入。：绿通道模拟输入。BAIN：蓝通道模拟输入。：蓝通道模拟输

25、入。 RED, GREEN, 和和 BLUE图像信号的高阻抗，独立输入。图像信号的高阻抗，独立输入。（三个通道是一样的，能用于任何颜色，通过调整参考点来（三个通道是一样的，能用于任何颜色，通过调整参考点来改变颜色。）输入可调节范围为改变颜色。）输入可调节范围为0.5V1.0V。行同步输入（行同步输入（HSYNC）：此引脚接受一个逻辑信号，用于）：此引脚接受一个逻辑信号，用于参考建立行时序，并为图像时钟产生器提供参考频率。其逻参考建立行时序，并为图像时钟产生器提供参考频率。其逻辑属性由串行寄存器辑属性由串行寄存器0EH的第的第6位控制（行同步极性标志位控制（行同步极性标志位）。仅当行同步前沿为上

26、升沿，后沿可以忽略。当行同步位）。仅当行同步前沿为上升沿，后沿可以忽略。当行同步极性为极性为0时，行同步取下降沿。当行同步极性为时，行同步取下降沿。当行同步极性为1时，行同步时，行同步上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路取上降沿。其输入还包含噪声抑制施密特触发器，输入极限取上降沿。其输入还包含噪声抑制施密特触发器，输入极限位位1.5V。VSYNC：场同步信号输入。：场同步信号输入。绿枪同步输入（绿枪同步输入（SOGIN）：这个输入为嵌入同步提供一个）：这个输入为嵌入同步提供一个辅助处理信号，在绿通道。此脚连到一个带有内部阈值的高辅助处理信号，在绿通道。此脚连到一个带有内部阈值的高速

27、比较器，阈值可由程序控制，以速比较器，阈值可由程序控制，以10mV为步长，从输入信为步长，从输入信号波谷上方号波谷上方10mV到到300mV，缺省阈值为，缺省阈值为150mV。当连。当连接到含内部同步的一致的图像信号，在接到含内部同步的一致的图像信号，在SOGOUT脚产生一脚产生一个数字输出。此脚在不用时作悬空处理。个数字输出。此脚在不用时作悬空处理。外部嵌位输入（外部嵌位输入（CLAMP）：此脚用于定义输入信号钳位到）：此脚用于定义输入信号钳位到地的时间，它将实行当参考直流电平相对于模拟通道输入是地的时间，它将实行当参考直流电平相对于模拟通道输入是上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换

28、电路可知的，例如在图像信号的黑电平期间。该脚在钳位功能脚可知的，例如在图像信号的黑电平期间。该脚在钳位功能脚设置为设置为1时有效（寄存器时有效（寄存器0FH，第，第7位，缺省值为位，缺省值为0）。当禁）。当禁止时，该脚被忽略，钳位时序由内部记时器延时决定，并在止时，该脚被忽略，钳位时序由内部记时器延时决定，并在行输入后沿期间有效。该脚不用时必须接地，并且通过程序行输入后沿期间有效。该脚不用时必须接地，并且通过程序将该功能设置为将该功能设置为0。时钟发生器边沿输入（时钟发生器边沿输入（COAST）：此脚用于在停止行同步）：此脚用于在停止行同步输入时继续产生一个和当前频率相位一致的图像时钟信号，输

29、入时继续产生一个和当前频率相位一致的图像时钟信号，它在没有从源信号提取行同步脉冲，而由场同步时非常有用。它在没有从源信号提取行同步脉冲，而由场同步时非常有用。该脚信号一般不由该脚信号一般不由PC产生。该脚由其控制寄存器设置（寄存产生。该脚由其控制寄存器设置（寄存器器0FH，第，第3位）。当不用时，该脚必须接到地，并且通过位）。当不用时，该脚必须接到地，并且通过程序将该功能设置为程序将该功能设置为1，或接高电平（通过，或接高电平（通过10k的电阻上拉的电阻上拉到到VD）并通过程序将该功能设置为）并通过程序将该功能设置为0，上电时该功能设置缺，上电时该功能设置缺省值为省值为1。上一页 下一页返回5

30、.2 A/D变换电路变换电路内部参考分压电路（内部参考分压电路（REF BYPASS）：内部）：内部1.25V参考分参考分压电路，它必须通过压电路，它必须通过0.1F的电容连到地，精确度为的电容连到地，精确度为4%，温度系数为温度系数为50 ppm，对于，对于AD9883A的大部分应用是足够的大部分应用是足够的，如果需要更高精确度，可以提供一个外部参考。的，如果需要更高精确度，可以提供一个外部参考。中级电压参考旁路（中级电压参考旁路（MIDSCV）：内部中级电压参考旁路，）：内部中级电压参考旁路，它必须通过它必须通过0.1F的电容连到地，这个精确电压随绿枪增益的电容连到地，这个精确电压随绿枪增

31、益改变，相位时钟发生器改变，相位时钟发生器PLL需要外部滤波，才可将噪声和寄需要外部滤波，才可将噪声和寄生效应降到最小。生效应降到最小。主电源供电（主电源供电（VD）：此引脚脚为电路的主要部分提供电源，）：此引脚脚为电路的主要部分提供电源，电压必须稳定，最好经过滤波处理。电压必须稳定，最好经过滤波处理。上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路数字信号输出供给电源（数字信号输出供给电源（VDD）：大量的输出引脚（共）：大量的输出引脚（共25个）个）高速（高达高速（高达110 MHz）触发产生电源干扰，这些引脚的电）触发产生电源干扰，这些引脚的电源和主电源供电分离可以将敏感的模拟电路干扰降

32、到最小。源和主电源供电分离可以将敏感的模拟电路干扰降到最小。如果如果AD9883A使用较低的逻辑电平，使用较低的逻辑电平，VDD可以连接可以连接2.5V的兼容电源。的兼容电源。时钟发生器的供给电源（时钟发生器的供给电源（PVD）：）：AD9883A最敏感的部分最敏感的部分是时钟发生器，此引脚为时钟是时钟发生器，此引脚为时钟PLL供电。供电。地（地（GND）：片内所有电路地回路，）：片内所有电路地回路，AD9883A最好放置最好放置在板的屏蔽地上，应特别注意地的路径。在板的屏蔽地上，应特别注意地的路径。5.2.4 实际应用电路实际应用电路上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路实际应用电

33、路如实际应用电路如图图5-9所示。输入的纯图像信号时，首先通所示。输入的纯图像信号时，首先通过图像通道切换选择电路选择哪路信号输入（过图像通道切换选择电路选择哪路信号输入（RGB或或YUV）。由图像通道切换选择电路输出的信号经外接的电阻、）。由图像通道切换选择电路输出的信号经外接的电阻、电容的耦合后，输入到电容的耦合后，输入到AD9883的的54脚脚(RAin)、48脚脚(GAin)和和43脚脚(BAin)。切换选择后的行同步切换选择后的行同步(HSYNC)信号、场同步信号、场同步(VSYNC)信信号通过防抖动电路（号通过防抖动电路（HSYNC通道由电阻、电容组成，通道由电阻、电容组成，VSY

34、NC通道由电阻、电容组成）后，输入到通道由电阻、电容组成）后，输入到AD9883第第30脚脚(HSYNC)和第和第31脚脚(VSYNC)。 从微处理器输出的从微处理器输出的I2C控制信号，经电平转换后，通过电阻、控制信号，经电平转换后，通过电阻、电容连接到电容连接到A/D转换器（转换器（AD9883）的第）的第56（SCL）、）、57（SDA）脚，对）脚，对AD转换器进行控制设定。转换器进行控制设定。 上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路AD9883在在I2C控制信号的控制下，同时根据输入的行、场控制信号的控制下，同时根据输入的行、场同步信号的频率及极性，以及第同步信号的频率及极性

35、，以及第33脚输入的滤波值，将输入脚输入的滤波值，将输入的行频信号分频成与输入图像变化频率相适应的采样时钟。的行频信号分频成与输入图像变化频率相适应的采样时钟。另一方面，另一方面，AD9883根据根据I2C控制信号设定的相位，钳位电控制信号设定的相位，钳位电平及增益等，按照新分频得到采样时钟频率对输入的模拟图平及增益等，按照新分频得到采样时钟频率对输入的模拟图像信号进行数字化采样，使输入的模拟图像信号变成数字图像信号进行数字化采样，使输入的模拟图像信号变成数字图像信号，由像信号，由1119脚输出蓝基色数字信号、由脚输出蓝基色数字信号、由29脚输出脚输出绿基色信号，由绿基色信号，由7077脚输出

36、红基色信号。脚输出红基色信号。上一页 下一页返回5.2 A/D变换电路变换电路数字化后的数字化后的R/G/B图像信号分别从图像信号分别从AD9883中各自的通道中各自的通道中输出，红基色数字信号（中输出，红基色数字信号（R0R7）由）由7770脚输出；绿脚输出；绿基色数字信号（基色数字信号（G0G7）由）由29脚输出；脚输出；B0B7：蓝基色：蓝基色数字信号（数字信号（B0B7）由）由1219脚输出。它们再分别经电阻脚输出。它们再分别经电阻排缓冲后，输出给后级的图像处理芯片排缓冲后，输出给后级的图像处理芯片WSC1115。返回上一页5.3 视频解码电路视频解码电路视频解码器的功能是：视频解码器

37、的功能是：1）对彩色全电视信号进行数字化，）对彩色全电视信号进行数字化，然后在数字域中进行然后在数字域中进行Y/C分离和数字彩色解码，以获得希望分离和数字彩色解码，以获得希望的的Y、R-Y、B-Y或或RGB分量数字化信号。分量数字化信号。2）对）对Y、Cb、Cr分量视频信号的数字化的方式：即对从复合彩色电视图像分量视频信号的数字化的方式：即对从复合彩色电视图像中分离出中分离出Y、Cb、Cr分量视频信号，用分量视频信号，用3路路A/D转换分别对转换分别对它们数字化。它们数字化。本系统中采用本系统中采用VPC3230D作为视频解码电路。作为视频解码电路。5.3.1 VPC3230D简介简介VPC3

38、230D是微科（是微科（MICRONAS）公司生产的一种全制）公司生产的一种全制式式(PAL/NTSC/SECAM)彩色解码电路，它属于模拟视频彩色解码电路，它属于模拟视频前端处理电路。该芯片的主要特点如下：前端处理电路。该芯片的主要特点如下：下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路1用于用于Y/C分离的高性能分离的高性能4H自适应梳状滤波器，且具有自自适应梳状滤波器，且具有自动调节垂直峰化功能。动调节垂直峰化功能。2适应于所有视频制式（适应于所有视频制式（PAL/NTSC/SECAM）。）。3四个四个CVBS视频信号输入端、一个视频信号输入端、一个S-VHS视频信号输入视频信号输入端，一个

39、端，一个CVBS输出端，两个输出端，两个RGB/YCbCr分量输入端，一分量输入端，一个快速消隐输入端。个快速消隐输入端。4内含钳位电路及内含钳位电路及AGC电路、集成高质量的电路、集成高质量的AD转换器。转换器。5多种制式同步信号处理，可对所有信号进行清晰度、对多种制式同步信号处理，可对所有信号进行清晰度、对比度、亮度、彩色饱和度及色调控制。只需一个比度、亮度、彩色饱和度及色调控制。只需一个20.25MHz晶振、极少的外部元件便可实现其所有功能。晶振、极少的外部元件便可实现其所有功能。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路5.3.2 VPC3230D内部框图内部框图VPC3230

40、D包括复合视频输入和和分量输入包括复合视频输入和和分量输入AD转换器、自转换器、自适应梳状滤波器、彩色解码器、钳位电路、适应梳状滤波器、彩色解码器、钳位电路、AGC电路、高质电路、高质量的混合器、量的混合器、8bit的画中画（的画中画（PIP）处理器等，其内部框图）处理器等，其内部框图如如图图5-10所示。所示。5.3.3 引脚功能引脚功能VPC3230D共有共有80个引脚，各引脚的功能如下：个引脚，各引脚的功能如下：引脚引脚13模拟信号输入模拟信号输入RGB1/YCrCb1，引脚带有快，引脚带有快速消隐控制的模拟信号输入。通过速消隐控制的模拟信号输入。通过AD转换器将转换器将RGB或或YCr

41、Cb转换，输入信号必须是交流耦合。转换，输入信号必须是交流耦合。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚46模拟信号输入模拟信号输入RGB2/YCrCb2，引脚不带有，引脚不带有快速消隐控制的模拟信号输入。通过快速消隐控制的模拟信号输入。通过AD转换器将转换器将RGB或或YCrCb转换，输入信号必须是交流耦合。转换，输入信号必须是交流耦合。引脚引脚7、64地，引脚模拟屏蔽接地。地，引脚模拟屏蔽接地。引脚引脚8FIFO复位写输入复位写输入FFRSTWIN，这个引脚连接到，这个引脚连接到VPCDpip的的FFRSTWIN引脚引脚9电源退耦，这个引脚必须通过电源退耦，这个引脚必须通

42、过220nF/1.5 nF/ 390pF接地。接地。引脚引脚10数字信号电源供电。数字信号电源供电。引脚引脚11数字地。数字地。引脚引脚12数字地退耦。数字地退耦。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚13I2C总线时钟，这个引脚必须连接到总线时钟，这个引脚必须连接到I2C时钟总时钟总线。线。引脚引脚14I2C数据总线，这个引脚必须连接到数据总线，这个引脚必须连接到I2C数据总数据总线。线。引脚引脚15复位端，低电平时复位端，低电平时VPC3230D复位。复位。引脚引脚16测试输入端，这个引脚可测试工厂模式，正常情测试输入端，这个引脚可测试工厂模式，正常情况下必须接地。况下

43、必须接地。引脚引脚17VGAV输入，此引脚连接到输入，此引脚连接到VGA的场同步信号。的场同步信号。引脚引脚18YC输出，此引脚低电平时，能够输出亮度和色输出，此引脚低电平时，能够输出亮度和色度信号。度信号。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚19FIFO输入，此引脚连接到输入，此引脚连接到IE脚的外部存储器端。脚的外部存储器端。引脚引脚20FIFO写使能，此引脚连接到写使能，此引脚连接到WE脚的外部存储脚的外部存储器端。器端。引脚引脚21FIFO读读/写复位，此引脚连接到写复位，此引脚连接到RDTW脚的外脚的外部存储器端。部存储器端。引脚引脚22FIFO读使能，此引脚连

44、接到读使能，此引脚连接到RE脚的外部存储器脚的外部存储器端。端。引脚引脚23FIFO输出使能，此引脚连接到输出使能，此引脚连接到OE脚的外部存脚的外部存储器端。储器端。引脚引脚24主时钟输出，主时钟主时钟输出，主时钟20.25MHz输出。输出。引脚引脚25模拟地。模拟地。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚26模拟电源退耦，此引脚须通过模拟电源退耦，此引脚须通过47nF/1.5nF接接地。地。引脚引脚272倍时钟输出。倍时钟输出。引脚引脚28时钟输出，亮度、色度、状态的时钟参考。时钟输出，亮度、色度、状态的时钟参考。引脚引脚29LLC电路电源，此引脚须通过电路电源，此引脚

45、须通过68nF接地。接地。引脚引脚30LLC电路接地端。电路接地端。引脚引脚3134、3740亮度信号亮度信号Y0Y7输出，这些引输出，这些引脚输出数字化的亮度信号，这些信号由脚输出数字化的亮度信号，这些信号由LLC1时钟信号信号时钟信号信号承载。在承载。在IUT656模式，模式，Y/C数据混合并且被数据混合并且被LLC2承载。承载。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚35亮度输出接地端，此引脚通过亮度输出接地端，此引脚通过68nF接地。接地。引脚引脚36亮度输出电路电源亮度输出电路电源 。引脚引脚4144、4750色度信号色度信号C0C7输出，这些引输出，这些引脚输出数

46、字化的脚输出数字化的CrCb，这些信号由，这些信号由LLC1时钟信号信号承载。时钟信号信号承载。CrCb数据以时钟的一半速率采样后混合。在数据以时钟的一半速率采样后混合。在IUT656模式，模式，色度信号输出可以是三态输出。色度信号输出可以是三态输出。引脚引脚45色度输出电路电源，此引脚通过色度输出电路电源，此引脚通过68nF接地。接地。引脚引脚46色度输出地。色度输出地。引脚引脚51同步电路地。同步电路地。引脚引脚52同步电路电源，此引脚通过同步电路电源，此引脚通过47nF/1.5nF接地。接地。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚53隔行输出隔行输出 此引脚提供隔行信

47、息，此引脚提供隔行信息，“0”表示第一表示第一场，场，“1”表示第二场。表示第二场。引脚引脚54活动图像输出。活动图像输出。引脚引脚55前端同步前端同步/行嵌位脉冲行嵌位脉冲/前端行同步输出。它的前端行同步输出。它的作用是：作用是：钳位外部视频信号，同步输入且时间可编程；钳位外部视频信号，同步输入且时间可编程；同步外部视频行信号。同步外部视频行信号。引脚引脚56主同步信号主同步信号/行同步脉冲行同步脉冲 此引脚通过行同步脉冲此引脚通过行同步脉冲在线锁定模式。在线锁定模式。引脚引脚57场同步信号，此引脚提供场同步脉冲。场同步信号，此引脚提供场同步脉冲。引脚引脚58前端前端/后端数据后端数据/前端

48、场同步输出。前端场同步输出。引脚引脚59待机供电端，在待机模式，只有时钟振荡器工作。待机供电端，在待机模式，只有时钟振荡器工作。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚60CCU 5MHz时钟输出，此引脚给控制时钟输出，此引脚给控制TV的单片的单片机提供时钟。机提供时钟。引脚引脚61空。空。引脚引脚6263外接外接20.25MHz晶振。晶振。引脚引脚65地。地。引脚引脚66参考电压，通过此引脚，参考电压，通过此引脚，A/D变换器退耦，它变换器退耦，它通过通过10F/47nF接地。接地。引脚引脚67I2C总线地址选择。总线地址选择。引脚引脚68模拟信号输入地。模拟信号输入地。引

49、脚引脚69模拟前端电源，此引脚通过模拟前端电源，此引脚通过220nF/390pF/1.5nF接地。接地。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚70模拟视频信号输出，此引脚须外接射极跟随器。模拟视频信号输出，此引脚须外接射极跟随器。引脚引脚71色度信号输入，此引脚连接到色度信号输入，此引脚连接到S-VHS的色度信的色度信号。号。引脚引脚7275视频输入视频输入14，这些引脚均为模拟信号输，这些引脚均为模拟信号输入。一路入。一路CVBS或或S-VHS中的亮度信号进行中的亮度信号进行AD转换，并且转换，并且输入必须采用交流耦合。输入必须采用交流耦合。引脚引脚76模拟电源，此引脚通

50、过模拟电源，此引脚通过220nF/390pF/1.5nF接地。接地。引脚引脚77模拟地。模拟地。引脚引脚78参考电压，通过此引脚，参考电压，通过此引脚，AD转换器退耦，它通转换器退耦，它通过过10F/47nF接地。接地。引脚引脚79快速消隐输入，输入信号必须是直流耦合。快速消隐输入，输入信号必须是直流耦合。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路引脚引脚80模拟地。模拟地。5.3.4 实际应用电路实际应用电路VPC3230D的实际应用电路如的实际应用电路如图图5-11所示。所示。CVBS视频信视频信号、号、S-VHS视频信号及视频信号及YCbCr分量视频信号均直接输入给分量视频信号均

51、直接输入给VPC3230D，在，在CPU的控制下，通过的控制下，通过I2C总线使总线使VPC3230D选择其中的一路视频信号，送往选择其中的一路视频信号，送往AD转换器。转换器。CVBS送至送至VPC3230D的的74脚（脚（VIN3）该全电视信号在）该全电视信号在内部内部I2C总线控制下，首先经模拟信号前端处理器切换和钳总线控制下，首先经模拟信号前端处理器切换和钳位，并由位，并由AGC电路进行自动增益控制，然后进入电路进行自动增益控制，然后进入AD转换器，转换器，将输入的模拟彩色视频信号转换成数字彩色视频信号。该数将输入的模拟彩色视频信号转换成数字彩色视频信号。该数字视频彩色电视信号在字视频

52、彩色电视信号在4H动态数字梳状滤波器内进行动态数字梳状滤波器内进行上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路Y/C分离，经梳状滤波器输出的分离，经梳状滤波器输出的Y/C信号，最后由信号，最后由PAL/NTSC/SECAM制式解码器自动识别和解码，输出数制式解码器自动识别和解码，输出数字高清分量信号字高清分量信号YCbCr。S端子输入的端子输入的Y信号从信号从VPC3230D的的72脚（脚（VIN1）进入，）进入，S端子输入的端子输入的C信号从信号从VPC3230D的的71脚（脚（C IN）进入。）进入。RGB三基色接口输入的三基色接口输入的RGB信号分别由信号分别由VPC3230D的第

53、的第3、2、1脚进入。这些信号进入内部经脚进入。这些信号进入内部经AD转换，再经矩阵电路、转换，再经矩阵电路、亮度、色度、对比度、色饱和度、色调控制形成数字亮度、色度、对比度、色饱和度、色调控制形成数字YCbCr信号。信号。上一页 下一页返回5.3 视频解码电路视频解码电路由由VPC3230D输入的所有信号变换成输入的所有信号变换成YCbCr数字分量信号数字分量信号后，统一在混合切换器中选择输出。被选择输出的信号经静后，统一在混合切换器中选择输出。被选择输出的信号经静态、动态、逐行比例压缩和对比度、亮度、峰化控制等单元态、动态、逐行比例压缩和对比度、亮度、峰化控制等单元电路处理后，在按输出内部

54、所设的线性或非线性比例压缩电路处理后，在按输出内部所设的线性或非线性比例压缩（活动画面），最后形成（活动画面），最后形成ITU656格式的格式的8bit数字信号，从数字信号，从VPC3230D的第的第3240脚输出。像素时钟脉冲从第脚输出。像素时钟脉冲从第27脚脚输出；场同步脉冲从第输出；场同步脉冲从第56脚输出；行同步脉冲从第脚输出；行同步脉冲从第57脚输脚输出。出。第第62、63脚外接一只脚外接一只20.25MHz的基准时钟晶体振荡器，的基准时钟晶体振荡器，第第13、14脚分别是脚分别是SCL、SDA I2C总线接口。总线接口。返回上一页5.4 图像处理电路图像处理电路图像处理采用成都威斯

55、达有限公司的图像处理采用成都威斯达有限公司的WSC1115，它接收来，它接收来自自AD9883输出的输出的24位位4：2：2的的RGB信号或来自视频解信号或来自视频解码电路码电路VPC3230D输出的输出的ITU BT656的的8位位4：2：2的的信号。在其内部进行隔行转逐行变换、图像缩放、图像增强、信号。在其内部进行隔行转逐行变换、图像缩放、图像增强、帧频转换以及显示处理。其输出为帧频转换以及显示处理。其输出为24bit或或30bit 的的LVTTL或或LVDS信号，可送到相应的驱动电路，控制相应的显示设信号，可送到相应的驱动电路，控制相应的显示设备。备。5.4.1 WSC1115可编程数字

56、视频处理可编程数字视频处理芯片简介芯片简介下一页返回5.4 图像处理电路图像处理电路WSC1115可编程数字视频处理芯片是为模拟电视向数字电可编程数字视频处理芯片是为模拟电视向数字电视过渡而设计的超大规模集成电路。该芯片采用视过渡而设计的超大规模集成电路。该芯片采用0.18um设设计工艺，综合了隔行转逐行扫描、图像缩放、帧频提升以及计工艺，综合了隔行转逐行扫描、图像缩放、帧频提升以及视频增强等功能模块，能从现行的模拟电视信号中去除噪声视频增强等功能模块，能从现行的模拟电视信号中去除噪声并提取清晰的图像信号，从而提高电视图像的水平清晰度和并提取清晰的图像信号，从而提高电视图像的水平清晰度和垂直清

57、晰度，将高质量的画面显示在各种新型显像器件上，垂直清晰度，将高质量的画面显示在各种新型显像器件上，主要运用于数字电视、逐行电视、数字高清晰度电视及液晶主要运用于数字电视、逐行电视、数字高清晰度电视及液晶电视等高端电视产品上。电视等高端电视产品上。WSC1115芯片兼容现行的模拟电芯片兼容现行的模拟电视和未来的数字电视播出制式，能消除大面积闪烁并且解决视和未来的数字电视播出制式，能消除大面积闪烁并且解决了传统电视的行结构问题。采用硬件可编程方式，可灵活地了传统电视的行结构问题。采用硬件可编程方式，可灵活地显示多种显示多种SDTV/HDTV格式。格式。 上一页 下一页返回5.4 图像处理电路图像处

58、理电路1数字信号输入数字信号输入 WSC1115的数字信号输入部分具有以下特点：的数字信号输入部分具有以下特点：1）支持）支持24位位YUV/YCbCr信号输入、信号输入、24位位YPrPb信号输信号输入、入、24位位RGB信号输入、信号输入、8位位ITU-R BT656信号输入。信号输入。 2）数据输入信号的时钟采样频率高达）数据输入信号的时钟采样频率高达75M。 3）自动检测输入同步信号的相位和频率。）自动检测输入同步信号的相位和频率。4）输入模块使用的时钟有主控和从属两种工作模式。）输入模块使用的时钟有主控和从属两种工作模式。5）可以编程调整输入时钟的相位。）可以编程调整输入时钟的相位。

59、6）在主控模式下可以改变时钟的频率。）在主控模式下可以改变时钟的频率。 7）输入支持行频高达）输入支持行频高达48KHz或更高。或更高。上一页 下一页返回5.4 图像处理电路图像处理电路8）最大支持输入制式分别是计算机的）最大支持输入制式分别是计算机的1366x76860(WXGA)和高清晰度电视的和高清晰度电视的1280 x72060Hz(720p)，1920 x108050/60Hz(1080i)。 2 数字图像处理部分数字图像处理部分WSC1115的数字图像处理部分具有以下功能：的数字图像处理部分具有以下功能：1）高质量的动态自适应隔行到逐行变换模块（）高质量的动态自适应隔行到逐行变换模

60、块（EEPCTM）。）。 2）色彩空间转换（）色彩空间转换（YUV到到YCrCb、RGB到到YCrCb、YPrPb到到YCrCb、YCrCb到到RGB）。）。 3）帧显示频率变换。）帧显示频率变换。上一页 下一页返回5.4 图像处理电路图像处理电路4）电影模式自动检测和还原。）电影模式自动检测和还原。5）支持对输入图像的剪切，输出图像任意位置输出。）支持对输入图像的剪切，输出图像任意位置输出。6）图像动态降噪。）图像动态降噪。7）高性能的图像放大引擎。）高性能的图像放大引擎。8）亮度色度对比度饱和度控制。）亮度色度对比度饱和度控制。9）动态蓝电平扩展、黑电平扩展。）动态蓝电平扩展、黑电平扩展。