OSD芯片MB90092的原理及应用.

1、OSD芯片MB90092的原理及应用摘要：MB90092是日本FUJITSU公司生产的用CMOS工艺制成的OSD（OnScreenDisplay）可编程大规模集成电路芯片，文中介绍了MB90092的功能特点、引脚排列及工作时序，给出了MB90092与AT89S52的接口电路与编程设计方法。关键词：MB90092；OSD；视频字符叠加；AT89S52近年来，各种数字视频监控系统已经在高速公路、电力、银行等领域得到了非常广泛的应用。数字视频监控系统常常采用在屏显示（OnScreenDisplay,OSD）技术来实现人机界面的交互。实际上，在屏显示技术就是在视频图像上叠加文字，从而使显示屏幕能够为用

2、户提供更多的附加信息。MB90092是日本FUJITSU公司推出的一款用CMOS工艺制成的专用视频字符叠加芯片°MB90092内部集成了显示内存（VRAM）、外挂字库接口和视频信号发生器，外部只需连接少量的元件就可以显示汉字和图形。它功能强大，接口简单，编程方便，可方便的嵌入各种数字视频监控系统中，因而可广泛的应用于各个行业和各种领域。1引脚排列及内部结构MB90092采用80脚QFP封装形式，其引脚排列如图1所示，各引脚功能说明如下：1脚（IC）:内部色彩产生模式设置端；2脚（VOC）:字符间隔信号输出；3脚（VOB）：字符/背景信号输出；5，6，7脚（B，R，G）:色彩信号输出；

3、8脚（CS）:片选信号，低电平有效；9脚（SCLK）:时钟输入端，在时钟脉冲的上升沿读入数据；10脚（SIN）:串行数据输入端；12脚（EXHSYN）:器件外部水平同步信号输入端口；13脚（EXVSYN）:器件外部垂直同步信号输入端口；14（HSYNC）:水平同步信号输出端;15脚（VSYNC）:垂直同步信号输出端；16脚（VBLNK）:垂直空格信号输出端；17,18脚（EXS,XS）:这两个引脚可用于外接石英晶体振荡器，NTSC制式时接14.31818MHz?PAL制式时接17.734475MHz；2 0脚（FSCO）:内部色彩脉冲输出端；2 1脚（CBCK）:外部色彩脉冲输入端；2 2脚（

4、PDS）:色彩脉冲比较输出端；3 1脚（YOUT）:亮度信号输出端；3 2脚（YIN）:叠加显示亮度信号输入端；3 4脚（COUT）:饱和度信号输出端；35脚（CIN）:叠加显示饱和度信号输入端；37脚（VOUT）:复合视频信号输出端；38脚（VKIN）:背景级别控制输入端；3 9脚（VKOUT）:背景级别控制输出端；4 0脚（VIN）:需要叠加显示的复合视频信号输入端；4 3脚（READ）:读外部字库控制端，低电平有效；4 451脚（DA0DA7）:外部字库数据输入端；5 361（6364,6675脚，ADR0ADR20）:外部字库地址输出端；77脚（TSC）:外部字库操作总线控制端，当该引

5、脚为低电平时，ADR0ADR20及READ引脚呈现高阻状态；78脚（TEST）:测试信号输入端；79,80脚（EXD,XD）:接外部LC振荡电路;19,2528脚（NC）:空脚；1 1,42,62,76脚（Vcc）:电源输入端（+5V）；4,23,52,65脚（Vss）:接地端；41脚（AVccl）:复合视频信号模拟电源；33脚（AVcc2）:亮度和色度信号模拟电源；2 4,29,30,36脚（AVss）:模拟地。MB90092的内部结构如图2所示，它主要由串行输入控制电路、NTSC/PAL信号发生器电路、显示存储器控制电路、显示存储器VRAM、字库读操作控制电路、输出控制电路、视频信号合成器

6、及模拟开关组成。2主要功能特点MB90092的主要功能特点如下：可提供双屏显示功能，主屏和子屏可单独或重叠显示；主屏显示容量：24字符X12行（最多288个字符）；字符大小有标准（24X32点阵）、双倍宽、双倍高、双倍宽X双倍高、四倍宽X双倍高等多种模式；字符颜色：每个字符可单独设置8种不同的颜色和8种背景色；显示位置可任意设置成水平方向和垂直方向，同时可设定行距；既有复合视频信号和Y/C分离视频信号输入，也有复合视频信号、Y/C分离视频信号和RGB数字视频信号输出；内部视频信号发生器可支持NTSC或PAL制式，并可选择逐行或隔行扫描方式；可通过CS、SCLK、SIN三个引脚与外部控制系统进行

7、通信；可通过串行输入控制模块接收外部命令和数据并经解码器解码后送到各寄存器中；NTSC/PAL信号发生器可产生NTSC/PAL系统时钟信号；显示存储器控制模块可产生每一模块的控制时钟信号；可用显示存储器VRAM存储字符代码、字符颜色、字符背景颜色、特征及行控制信息；字体存储器控制模块可通过地址和READ信号读取外部字体存储器中的字体数据；可通过输出控制模块处理从CGROM取来的字符数据，同时产生字符的边界、背景等信号；视频信号合成器在内部同步信号的控制下产生视频信号和亮度信号；模拟开关可用来选择是将外部视频信号还是内部视频信号与字符信号合成。3 MB90092的工作时序MB90092视频字符叠

8、加芯片在工作时，主要通过CS?片选）、SCLK（串行时钟）、SIN（串行数据）三个引脚来接收外部控制指令和显示数据°MB90092的每条指令都由两个字节组成，其中第一个字节的高5位是命令码，其余位和第二字节是数据。图3所示是MB90092的外部接口时序图。当CS引脚为低电平时，MB90092在每个时钟的上升沿从最低位开始由SIN引脚一位一位读取数据。读完一个字节后，CS和SCLK引脚置为高电平，然后CS引脚变为低电平并开始读取下一个字节。为了保持字节同步，在开始传输串行数据之前，CS引脚应先置为高电平，然后再置为低电平。另外，除刚上电时外，在串行数据传输之前，SCLK引脚都应强制设为

9、高电平。该单片机通过串行数据口向MB90092发送指令，每个指令由两个字节组成。第一个字节的前5位为命令码，其余位和第二个字节为数据。通过这些指令可实现对字符显示的各种控制°MB90092共有13种指令和两种保留指令，其具体功能如表1所列。表1MB90092指令集指令号第一字节第二字节功能指令代码/数据数据7654321076543210010000VSLRASRA70RA6RA5CA4CA3CA2CA1CA0VRAM地址设备1-110001MAMBAT0CGCRCBMCBG(GR)BR(BS)BB(MD)主屏字符控制12-110010M9M8M70M6M5M4M3M2M1M0主屏字

10、符控制21-210001SMASMB00SCGSCRSCBSMCSGRSDCSMC子屏线控12-210010SM9SM8SM70SM6SM5SM4SM3SM2SM1SM0子屏线控21-310001OF1OF000000PCPGPRPB主屏线线12-310010G2G1G00SOCVDDGKCKGKRKB主屏线控2310011FIL0000000000VRAM写控制410100IEINEB0EOCMZMNPP2P0DC屏幕控制1510101KIDAPCGYZ0BH2BN1BN0W3W2W1W0屏幕控制2610110G2G1G00SOCVDDGN3N2N1N0主屏线控3710111EGLPFO00

11、Y5Y4Y3Y2Y1Y0主屏垂直位置控制811000SC0FC00X5X4X3X2X1X0主屏水平位置控制91100100GRM00000000汉字显示控制101101000RB0BKCCBCUCUGURUB颜色控制1111011SG2SG1SG000SCCSBCSGCSBGSBRSBB子屏控制1211100SGA0SY70SY6SY5SY4SY3SY2SY1SY0子屏垂直位置控制13111010SX8SX70SX6SX5SX4SX3SX2SX1SX0子屏水平位置控制14111100保留15111110保留4与单片机的接口电路MB90092与单片机的连接仅需3条线，即CS.SCLK.SIN?因

12、此只需占用微处理器的3个I/O口。图4是MB90092与ATMEL公司的AT89S52单片机的连接电路。在图4中，MB90092的片选信号由AT89S52的P1.1提供，串行时钟由P1.2提供，指令和数据则从AT89C52的P1.3端口读取。下面给出的是用C语言编写的发送一字节的源程序代码：includeVreg52.h>includeSbitCLK_AP1人2;SbitDAT_AP1人3；SbitCS_A1P1人1；V0idfuncti0nSendByteA1(bytedataA1)bytei,n;i=l；CLK_A=HIGH;CS_A1=LOW;for(n=l;nV=8;n+)DAT_A=ddtdA1&i;iVV=1;_Nop();CLK_A=LOW;_Nop();?_Nop();?CLK_A=HIGH;CS_A1=HIGH;5结束语在使用M