《第五章数字电视接收机总体框图知识课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五章数字电视接收机总体框图知识课件（151页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 数字电视整机,5.1 数字电视机接收机总体框图 5.2 A/D变换电路 5.3 视频解码电路 5.4 图像处理电路 5.5 MCU控制电路 5.6 液晶显示及驱动电路 5.7 数字音频处理电路,下一页,第5章 数字电视整机,5.8 数字CATV高频头 5.9 数字电视教学机,上一页,5.1数字电视接收机总体框图,5.1.1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 、信源解码的整机。它由接口电路、A/D变换电路、视频解码电路、视频处理电路、MCU控制电路、液晶显示及驱动电路、音频处理电路、数字CATV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（YCbCr
2、或YPbPr）、CVBS（复合视频信号）及S-Video信号，其框图如图5-1所示。 5.1.2 各部分电路的作用 1接口电路,下一页,返回,5.1数字电视接收机总体框图,S端子（S-Video）接口如图5-3所示，它连接采用Y/C（亮度/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度信号。因为分别传送亮度和色度信号，S端子效果要好于复合视频接口。不过S端子的抗干扰能力较弱，所以S端子线的长度最好不要超过7米。 3）分量输入端口 分量（Component）接口如图5-4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。
3、绿色线缆（Y），传输亮度信号。蓝色和红色线缆（Pb和Pr）传输的是色差信号。分量端口的效果要好于S端子，,上一页,下一页,返回,5.1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。如果使用优质的线材和接口，即使采用10米长的线缆，也能传输优质的画面。 4）VGA接口 VGA又称D-Sub接口，如图5-5所示。VGA接口共有15针，分成3排，每排5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、蓝模拟信号以及同步信号（行和场信号）。使用VGA连接设备，线缆长度最好不要超过10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。 5）DVI接口
4、（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,DVI（Digital Visual Interface）接口与VGA都是电脑中最常用的接口，如图5-6所示。它与VGA不同的是，DVI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。 DVI接口有多种规范，常见的是DVI-D（Digital）和DVI-I（Intergrated）。DVI-D只能传输数字信号，可以用它来连接显卡和平板电视。DVI-I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D-Sub可以连接在DVI-I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带有相关
5、的转换接头。 6）HDMI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,HDMI（High Definition Multimedia Interface），其外形如图5-7所示。它同DVI一样是传输全数字信号的，不同的是HDMI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HDMI线材，即使长达20米，也能保证优质的画质。 2A/D变换电路 A/D变换电路接收来自PC的模拟RGB信号、数字视频接口(DVI)信号和来自机顶盒或DVD的YPbP
6、r分量信号。这些信号经过A/D转换后生成数字24位4:2:2 RGB信号送到WSC1115中进行相应的图像处理和显示。AD变换电路采用的是ADI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,3视频解码电路 视频解码器采用的是MICRONAS（微科）公司生产的VPC3230D，它是一颗多制式(PAL/NTSC/SECAM)视频解码芯片，可以解码CVBS、S-VIDEO信号。这些信号在VPC3230D中经A/D变换、亮色分离、色度解调后编码成ITU-R BT656信号，送到数字视频处理器WSC1115中进行相应的图像处理和显示。 4图像处理电路 图像处理采用成都威斯
7、达有限公司的WSC1115，它接收来自AD9883输出的24位4：2：2的RGB信号或来自视频解码电路VPC3230D输出的ITU BT656的8位4：2：2的,上一页,下一页,返回,5.1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、帧频转换以及显示处理。其输出为24bit或30bit 的LVTTL或LVDS信号，可送到相应的驱动电路，控制相应的显示设备。 5MCU控制电路 MCU电路采用MYSON公司生产的MTV230，它是一块集成了OSD功能、4路A/D、4路PWM DAC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，并且通过I2C总线对视
8、频解码器、WSC1115、音频处理器等IC的寄存器进行设置，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,6液晶显示及驱动电路 液晶显示（LCD）面板有TTL和单通道低压差分信号(LVDS)两种接口类型。WSC1115经过处理后输出的是TTL RGB数字信号，如果接的是TTL的屏则直接可以驱动，如果接的是单通道LVDS接口的屏，则必须把TTL信号转换为LVDS信号才能驱动LCD面板显示。电路中采用的LCD 面板驱动芯片是美国国家半导体公司生产的LVDS发送器DS90C385。 7数字音频处理电路 音频处理器采用MICRONAS公司生产的MSP3410G，它具有伴音处理、
9、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,控制、静音等功能，它与MCU通过I2C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的TDA1517，它是双声道(4瓦/声道) 立体声功放，具有高效、节省面积、散热好的特点。 8数字CATV高频头 高频头采用的是成都旭光生产的JS6B系列一体化高频头，其特点是频率合成、I2C控制、全增补电视频道、单5V供电等。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TV伴音信号及第二伴音中频(SIF)音频信号，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
10、频头，灵敏度高、解调性能好。,返回,上一页,5.2 A/D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AD9883作为数字电视接收机A/D变换的核心芯片。 5.2.1 AD9883简介 AD9883是美国Analog Device生产的3路8位数模转换器件，它是专为个人电脑和工作站的RGB图像信号采集而设计，其最大转换速率达140SMPS（百万次采样/每秒）。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,AD9883A内部包含110 MHz ADC，1.25 V参考电压，PLL和可编程的
11、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、HSYNC（行同步 ）和COAST（时钟发生器 ）信号。可以提供2.5 V3.3 V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整的解决方案，对于电脑的HDTV显示器或高速视频转换是理想的选择。 AD9883A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，,上一页,下一页,返回,5.2 A/D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2线制串行总线控制。它的高集成度使得设计更简洁，芯片受物理和电子环境的影响很小。典型功率为500mW，使用温度
12、范围为070，没有特殊的环境要求。 AD9883具有以下特点： 1）最大转换率140MSPS 2）模拟带宽300MHz 3）模拟电压输入范围0.5V1.0V 4）110MSPS 时PLL时钟波动为 500ps p-p（皮秒 峰峰值） 5）电源3.3V,上一页,下一页,返回,5.2 A/D变换电路,6）实时同步处理 7）热插拔同步检测 8）节能模式 9）低能耗：典型500mW 10）4：2：2输出格式 AD9883通常用于数字电视、RGB图像处理、LCD显示器和投影仪等离子显示屏。 5.2.2 AD9983内部框图 AD9883内部包括钳位电路、AD转换器、同步处理和时钟发生器、串行寄存器和电源
13、管理等电路，其框图如图5-8所示。,上一页,下一页,返回,5.2 A/D变换电路,5.2.3 引脚功能 AD9883共有80个引脚，其主要引脚的功能如下： 行同步输出（HSOUT）：HSYNC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。行同步取决于串行数据的不断调整。 场同步输出（VSOUT）：视频VSYNC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。它在所有模式图像传输的过程中有效。 绿同步限制输出（SOGOUT）：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HSYNC。,上一页,下一页,返回,5.2 A/D变换电路,SDA：串行数据I/O
14、。 SCL：串行时钟。 A0：串行地址输入1。 RED：红通道数据输出。 GREEN：绿通道数据输出。 BLUE ：蓝通道数据输出。 数据输出时钟（DATACK）：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，它由内部时钟产生，并于内部取样时钟同步。当采样时间随PHASE调整器改变时，输出时序也切换，DATACK和HSOUT输出也改变。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,RAIN：红通道模拟输入。 GAIN：绿通道模拟输入。 BAIN：蓝通道模拟输入。 RED, GREEN, 和 BLUE图像信号的高阻抗，独立输入。（三个通道是一样的，能用
15、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0.5V1.0V。 行同步输入（HSYNC）：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。其逻辑属性由串行寄存器0EH的第6位控制（行同步极性标志位）。仅当行同步前沿为上升沿，后沿可以忽略。当行同步极性为0时，行同步取下降沿。当行同步极性为1时，行同步,上一页,下一页,返回,5.2 A/D变换电路,取上降沿。其输入还包含噪声抑制施密特触发器，输入极限位1.5V。VSYNC：场同步信号输入。 绿枪同步输入（SOGIN）：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速比较器，阈
16、值可由程序控制，以10mV为步长，从输入信号波谷上方10mV到300mV，缺省阈值为150mV。当连接到含内部同步的一致的图像信号，在SOGOUT脚产生一个数字输出。此脚在不用时作悬空处理。 外部嵌位输入（CLAMP）：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,上一页,下一页,返回,5.2 A/D变换电路,可知的，例如在图像信号的黑电平期间。该脚在钳位功能脚设置为1时有效（寄存器0FH，第7位，缺省值为0）。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0。 时钟发生器边沿输入（COAST）：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，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PC产生。该脚由其控制寄存器设置（寄存器0FH，第3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1，或接高电平（通过10k的电阻上拉到VD）并通过程序将该功能设置为0，上电时该功能设置缺省值为1。,上一页,下一页,返回,5.2 A/
