《LCDVGA 嵌入式微型显示控制系统软件设计说明书（2020年12月整理）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LCDVGA 嵌入式微型显示控制系统软件设计说明书（2020年12月整理）.pptx（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、编号： 版本：,LCD-VGA 微型显示驱动电路 软件详细设计说明书,1,编写：2015 年 05 月 18 日 校对：2015 年 06 月 12 日 审核：2015 年 06 月 15 日 批准：2015 年 06 月 20 日,2,目录 一、项目背景.3 二、软件功能介绍.3 三、软件特性介绍.3 四、软件的运行环境介绍.3 五、系统的物理结构.3 六、系统总结构.4 七、系统各个模块介绍 .6 七、算法设计. 12 八、接口设计. 13 九、需求规定. 13 十、测试计划. 13,3,一、项目背景 随着便携式多媒体终端需求量迅速增加，在视频解码等方面对芯片低功耗的要求也越来越 高。因此
2、，只有将模拟视频信号转换成为符合 ITU-RBT.656 标准的数字信号，才可方便地 利用 FPGA 或者DSP 甚至 PC 机来进行信号处理。本模块就是利用 TI 公司的超低功耗视 频解码芯片 TVP5150 对视频信号 AD 解码，由单片机通过 I2C 总线控制，实现驱动 VGA 级别（640X480）的微型显示模组，并预留地址数据等接口，作为模块验证以及后续数字信 号处理之用。,二、软件功能介绍,本系统主要由视频转换模块 TVP5150、按键模块、8051 内核单片机和液晶图形缩放引擎 (A912)组成，系统框图 6.1 所示。STC 单片机通过 I2C 接口控制其余三部分模块的工作，
3、视频解码 IC 把复合视频转换成标准 8 位的 ITU-RBI.656 格式的数字信号传输到 A912， A912 通过解码矩阵电路把解调后的信号转换成三基色 RGB 信号，最后通过增益偏移控 制、伽马校正、抖动处理和图形缩放变 RGB 信号输出到液晶屏.,三、软件特性介绍,以 STC 单片机 MCU 为控制中心，以视频转换芯片 TVP5150 为硬件核心。电路将模拟 视频信号编码为 ITU-RBT656 类型的数据流。单片机管理整个工作流程，缩放引擎芯片 进行图像处理，把数据流转换为 RGB 信号，最终在液晶屏上获得显示图像。该显示器结构 轻薄，电路简单，性能可靠，图像显示清晰稳定。,四、软
4、件的运行环境介绍,软件应在以下环境中运行： 硬件环境：选用 256 字节RAM+1KAUX-RAM、4KBROM、S0P 型号为 STC11F04E 单片机 计算机软件：采用 C 语言进行编译并生成相应执行文件格式，在 STC11F04E 单片机上运行。,五、系统的物理结构,微型显示嵌入式软件中的硬件是由主控、显示驱动模块、按键输入模块、视频解码器模块 TVP5150 组成，其物理结构图如下图所示,视频解码器 TVP5150 实现 PAL/NTSC 制式视频信号的解码，输出 8bitITU-Rbt.656 数据， CPU 通过 I2C 控制视频解码器的各项参数，比如亮度、对比度、色度等等，CP
5、U 通过 I2C 控制显示驱动模块，显示驱动模块将视频解码器输出的 8bitITU-Rbt.656 数据显示在微型显 示屏。,六、系统总结构 6.1 系统框架图,微型显示嵌入式软件总共有 3 大模块，分别是显示模块 A912、按键输入模块、解码器模块 TVP5150、其框架如下图所示：,CVBS,S-video I2C 数字亮色信号、I2C 控制信号,程,单片机编,按键输入,主控,视频解码器,显示驱动模块,信号源,微显示屛,视频解码器,A912,单片机,按键,串口,显示屏,4,6.2 系统总的流程图,当系统初始化之后，解调器开始工作，但检测到视频信号后，把模拟视频信号解调到数字信 号已供显示器
6、屏显示，同时按键可以调整合适的亮度，以达到最佳的收看效果。,开始,程序初始化,视频信号解码,按键控制,驱动输出,有无信号,视频信号检测,5,6,七、系统各个模块介绍 显示模块 模块描述 视频模块主要由 A912 视频编码芯片和一显示屏构成，可将 8 位 4：2：2 的 ITU-RBT.656 或者 ITU-RBT.601 输入信号编码成 CVBS 信号或 S-Video 信号输出。如果解码器模块工作正常，利用此验 证模块可以得到模拟视频信号，接人显示设备可得到输入图像。 模块接口关系 显示屏显示的视频标准为 ITU-RIBT656，以下为该视频的简单介绍： ITU-RIBT656 视频标准 I
7、TU-RBT.601 是“演播室数字电视编码参数”标准，而 ITU-RBT.656 则是 ITU-RBT.601 附件 A 中的数字接口标准。ITU-RBT656 输出 8 位 Y：Cb：Cr=4：2：2 的数据格式， 同步信号内嵌于数据流中串行输出，也可以单独引脚与数据流并行输出。图 2 所示为完整 的一帧数据，分奇偶两场，23311 行是偶数场数据，366624 行是奇数场数据，FID 为奇偶场指示信号，在场同步信号(VSYNC)下降沿跳变。VBLK 为场消隐信号，高电平有效， 可以通过设置视频解码器寄存器来改变其长短，控制有效图像数据输出，因此在 VBLK 信号 低电平期间对应输出视频有
8、效数据 模块实现算法 当接收到标准 ITU-RIBT656 或无视频信号后，通过 CPUI2C 控制其工作状态。 要完成基本的显示功能，A912 要通过单片机的 I2C 指令写入寄存器以完成以下功能： 液晶屏参数选择：根据要点亮的液晶屏规格数，写入合适的液晶屏参数，包括分辨 率、行场频、像素时钟、行场同步宽度、行场前后沿宽度等. 选择输入信号格式及输入信号通道是 YUV0 还是 YUV1，并打开数字端口控制. 设置显示区域行场起始、结束位置，设置 ADC 的增益和偏置以及根据输入同步设置 ADC_PLL 控制；,其流程图如下图所示：,按键输入模块 模块描述 手动控制系统的工作状态 模块接口关系
9、,开始,程序初始化,接收解码信号,无信号,NTSC,PAL,关显示,输入PAL 配置参数,输入 NTSC 参数,继续运行,开始 当系统接收到控制信号后，会根据控制指令控制整个系统的运行.,7,视频解码器模块 模块描述 视频解码 IC 是超低功耗、支持 NTSCPALSECAM 等格式的高性能视频解码器，在 正常工作时，它的功耗仅 115mW，并且具有超小封装(32 脚的 TQFP)，因此非常适用于便 携、批量大、高质量和高性能的视频产品。它可以接收 2 路复合视频信号(CVBS)或 1 路 S-Video 信号。通过单片机 I2C 总线设置内部寄存器，选择信号 AIPLA 和 AIPIB 输入
10、到 内部，AGC(自动增益控制)使得芯片可以支持最高 15Vp-p 的信号电压并使输入信号达 到 ADC 的最大量程，9 位的 ADC 按内部 PLL 时钟输出像素数据。转换后的数字信号经过梳,7.2.3 模块实现算法 当需要调整显示屏亮度时，系统可以通过按键输入模块控制显示屏亮度。按键的有效输入分 为长按和短按，其中规定，小于 1s 的按压定义为短按，大于 1s 的按压定义为长按。长按控 制系统的开机及关机，短按在开机状态下控制系统停止运行。其流程图如下图所示： 开始,程序初始化,短按,亮度调整,继续运行,开始,N,长按 Y 无,N,Y,8,状滤波器进行 Y、C 分离，再进一步分离成 U、V
11、 信号，最终经过格式转换输出 8 位 ITU-RBT656 信号。 7.4.2 模块接口关系,7.4.3 模块实现算法 A:TVP5150 芯片应用原理图如图 7.4.2 所示。芯片采用 14.31818MHz 晶振，数字和模拟输 入电压为 1.8V，IO 口电压为 3.3V；信号输入有 CH1 和 CH2 两路，并且都进行阻抗匹配设 计，防止对输入信号的反射；YOUT0：7输出 8 路 YCbCr 信号，消隐信号可选择单独引脚 HSYNC 和 VSYNC 输出，或者内嵌于这 8 路信号中。PCLKSCLK 脚时钟信号可输出 13.5MHz 和 27MHz 两种频率， B:TVP5150 寄存
12、器配置 完成 TVP5150 的初始化，要通过 I2C 总线把参数写入寄存器，主要有：选择视频输入通道， 当输入为 Composite 信号时，可以选择通道 A 或者通道 B，当输入为 S-Video 信号时， 通道 A 输入 Luminance 信号，通道 B 输入 Chrominance 信号。输出格式配置，在本系 统中配置为 8 位 ITU-RBT.656 格式的数据输出。可以按照 TVP5150 规格书的寄存器初始 化表配置。 其工作流程如下图：,9,七、算法设计,10,本系统采用编程算法设计，使用最多的是逻辑结构的判断语句，还有顺序结构，还有当型循 环结构。本系统的算法简单，方便操作
13、，容易上手，方便操作工人的操作。 当型循环算法的算法程序实例如下： if(longkey_ch_flag=1) longkey_ch_flag=0; if(long_key=0) for(inti=0;i6;i+) op_pari=sleep_pari; par_change_flag=1; else for(inti=0;i6;i+), op_pari=wake_pari; par_change_flag=1; ,八、需求规定,11,将模拟视频信号转换成为符合 ITU-RBT656 标准的数字信号，使用数字化接口的 LCD 显 示器能获得比传统 CRT 显示器更清晰、稳定的画面。,九、测试计划,1、测试工作电压范围DC3.5V5V 电路工作正常，显示应正常 2、测试工作电流在要求的范围内 测试CVBS 不同制式（P/N）下显示应正常 使用不同设备（视频信号发生器、DVD、机顶盒等），输出不同图案，测 试显示应正常,
