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1、 ADV7180南 京 工 程 学 院毕业设计文献资料翻译（原文及译文）原文名称：ADV7180:10-Bit,4x Oversampling SDTV Video Decoder Data Sheet 课题名称： 基于 FPGA 的视频显示芯片设计 学生姓名： 刘婷婷 学 号： 240106807 指导老师： 朱 昊 所在系部： 康尼学院 专业名称： 电子信息工程 2014 年 1 月 南 京 ADV7180ADV 7180： 10 位、4 倍过采样标清电视视频解码器特性 汽车应用版本已通过 AEC-Q100一级认证 支持全球 NTSC/PAL/SECAM 色彩解调 一个10位 ADC，4倍
2、过采样适用于 CVBS，2倍过采样适用于 Y/C 模式，2倍过采样适用于 YPrPb（每通道） 3 个视频输入通道，内置片内抗混叠滤波器 支持 CVBS（复合） 、Y/C（S-视频）和 YPrPb（分量）视频输入 5线式自适应梳状滤波器和 CTI/DNR 视频增强特性 自适应数字线路长度跟踪(ADLLT)、信号处理和增强 FIFO 管理可提供 Mini-TBC 功能 综合的 AGC 与自适应峰值白色模式 宏观复制保护检测 NTSC/PAL/SECAM 自动检测 8 位 ITU-R BT.656 YCrCb 4:2:2输出和 HS、VS 和 FIELD 1.0V 的模拟输入的信号范围 4 个通用
3、输出 (GPO) 全功能 VBI 数据切片机图文电视支持 (WST) 电源关闭模式和当前的超低睡眠模式 2 线串行 MPU 接口 （IC 兼容） 1.8V 模拟、1.8V 锁相环、1.8V 数字、3.3VI/O 供应的温度范围40C-+85C 自动设备的温度范围40C - +125C 两种封装类型： 40引脚, 6mm6mm,符合 RoHS 标准的 LFCSP 封装64引脚,10mm10 mm, 符合 RoHS 标准的 LQF 封装一般说明ADV7180能够自动检测与全球 NTSC、PAL 和 SECAM 标准兼容的标准模拟基带电视信号，并将其转换为与8位 ITU-R.656接口标准兼容的4:
4、2:2分量视频数据。利用简单的数字输出接口，它可以与各种 MPEG 编码器、编解码器、移动视频处理器及ADI 公司的数字视频编码器（例如 ADV7391等）实现无缝连接。 如果需要，外部 HS、VS和 FIELD 信号可为 LCD 控制器和其它视频 ASIC 提供时序基准。 针对具有真8位数据分辨率 ADV7180的消费电子应用，精确的10位模数转换可以提供专业品质的视频性能。 三个模拟视频输入通道接受标准复合视频信号、S-视频信号或分量视频信号，支持较宽范围的消费视频源。 AGC 和箝位-复位电路使输入视频信号峰-峰值范围可达到1.0 V。 或者，也可以跳过这些电路，实现手动设置。即使线路长
5、度偏差达到5%，线路锁定时钟输出也能使输出数据速率、时序信号和输出时钟信号实现同步、异步或线路锁定。 输出控制信号可以在许多应用中实现无缝接口连接。ADV7180通过双线式串行双向端口（I 2C 兼容型）进行编程，并且采用1.8 V CMOS 工艺制造。 单芯片 CMOS 架构可确保以较低功耗提供更多功能。该解码器提供 LFCSP 封装选项，非常适合空间受限的便携式应用。 64引脚 LQFP 封装与 ADV7181C 引脚兼容。48引脚 LQFP、40引脚 LFCSP 和32脚 LFCSP 用一个引脚来输出 VS 或 FIELD。应用便携式数码摄像机和 PDA适用于数字电视的低成本标清电视 P
6、IP 解码器支持视频安全监控的多通道 DVR影音接收机和视频转码基于 PCI/USB 的视频信号捕获和电视调谐卡个人媒体播放器和录放机智能电话/多媒体手机车载/汽车信息娱乐系统后视摄像头/车辆安全系统ADV7180 功能框图 ADV7180图 1 ADV7180 功能框图 ADV7180简介ADV7180 是一种多用途的单片多制式视频解码器。并将其转换为与 8 位 ITU-R.656 接口标准兼容的 4:2:2 分量视频数据可自动检测并转换 PAL、NTSC 和 SECAMT 标准形式的复合、S-视频和分量视频转换为数字 ITU-R B.656 格式。简单的数字输出接口可无缝连接到范围广泛的
7、MPEG 编码器、解码器、移动视频处理器和模拟设备数字视频编码器，如 ADV7179。外部 HS、VS 和 FIELD 信号为 LCD 控制器和其他不支持 ITU-R BT.656 接口标准的视频专用集成电路提供时序参考。模拟前端ADV7180 模拟前端由一个高速的10 位模数转换器（ADC）组成，在它应用到标准定义的处理器之前将模拟视频信号数字化。模拟前端采用向差分通道到 ADC，以确保高性能的混合信号应用。前端还包括一个3通道输入多路复用器，它使多个复合视频信号应用于 ADV7180。电流钳被定位在 ADC 的前面，以确保视频信号保持在转换器的范围之内。每个模拟输入通道的前面，需要一个电阻
8、分压网络，以确保输入信号保持在 ADC 的范围内（参见图29） 。通过ADV7180数字化精细箝位顺序执行箝位视频信号。表1显示了由视频输入格式确定要处理的三个 ADC 时钟速率即 INSEL3:0。这些时钟速率确保4倍过采样适用于 CVBS、2倍过采样适用于 Y/C 模式和 YPrPb（每通道） 。表 1 ADC 时钟速率标准清晰度处理器ADV7180是能够在复合、S-视频、分量格式下解码一个大型选择基带视频信号。由视频处理器支持的视频标准包括 PAL B/D/I/H、PAL 60、PAL M、PAL N、PAL NC、NTSC M/J、NTSC 4.43和 SECAM B/D/G/K/L。
9、ADV7180可以自动检测视频标准并对其进行相应的处理。ADV7180有一个5行超级自适应2D 梳状滤波器，当解码复合视频信号时给出较高的色度输入格式 ADC 时钟速率（MHz）每通道过采样速率CVBSY/C (S-视频)YPrPb57.2786864 倍2 倍2 倍 ADV7180和亮度信号的分离。这种高度自适应滤波器会根据视频标准和信号质量自动调整其处理模式，无需用户干预。视频用户控件如亮度、对比度、饱和度和色调也可以用 ADV7180。ADV7180实现了获得专利的 ADLLT 算法来跟踪来自 VCR 等来源的不同视频线长度。ADLLT 使 ADV7180跟踪和解码质量差视频源，如从调谐
10、器输出的 VCR 和噪声源、VCD 播放器和摄像机。ADV7180 包含色度瞬态改善（CTI）处理器用来锐化色度转换的边缘速率，从而获得更清晰的垂直转换。视频处理器可以处理各种 VBI 数据服务，如隐藏式字幕（CCAP） 、宽屏幕信号（WSS） 、复制生成管理系统（CGMS 、EDTV ，吉星 1/2和扩展数据服务（XDS） 。世界标准图文电视（WST）以及方案传递控制（PDC）和视频节目服务（VPS）提供图文电视数据分割。作为辅助数据包（ANC）通过8位视频输出端口传输数据。该 ADV7180是完全 Macrovision 公司认证，检测电路识别 I 型、II 型和 III 型的保护级别并报
11、告给用户。该解码器也完全稳定地支持所有 Macrovision 的信号输入。电源供应时序上电时序ADV7180的上电时序是所有电源同时通电。如果不可能的话，必须首先建立3.3V 电源(DVDDIO)。当3.3V 电源是稳定时，尽可能快地接通1.8V 电源（DVDD、PVDD 和 AVDD） 。直到1.8V 电源被完全建立起来，所有数字的引脚处于未定义的状态。在上电期间，所有电源必须都坚持绝对最大额定值部分中列出的规格。注意，要确保较低的额定电源没有超过一个更高的额定电源。例如 3.3V 电源（DVDDIO）绝不能低于 1.8V 电源（DVDD、PVDD 或 AVDD） 。要启动 ADV7180
12、，请执行以下步骤：1.确定 PWRDWN 引脚和 RESET 引脚（即拉低引脚)。2.同时接通 3.3V 电源(DVDDIO)和 1.8V 电源（DVDD、PVDD 和 AVDD） 。3.当所有电源完全确定，拉高 PWRDWN 引脚。请注意当 PWRDWN 引脚不可用时，在 32 引脚的 LFCSP 封装上这一步可以忽略。4.等待 5 毫秒，然后拉高 RESET 引脚。5.当所有的电源供应、 PWRDWN 引脚和 RESET 引脚都通电并且稳定了，在初始化ADV7180 的 I2C 通信之前请等待 5 毫秒。掉电时序只要 DVDDIO 不低于较低的额定电压，那么 ADV7180 电源可以同时掉
13、电。 ADV7180通用电源ADV7180 可以运行在标称值为 1.8 V DVDDIO 电源中。因此，所有用于ADV7180（DVDDIO、AVDD、PVDD、DVDD）的设备通电到 1.8 V。当 DVDDIO 是在标称值为 1.8 V 时，用下列方式对 ADV7180 进行通电：1.按照通电时序部分所述的通电时序，但启动 DVDDIO 供应 1.8 V 的电源而不是 3.3 V 的电源。此外，用 1.8 V 而不是 3.3 V 的电源接通 PWRDWN 引脚和 RESET 引脚。2.设置 ADV7180 数字输出的驱动器长处为其最大值。请参见 Global 引脚控制部分。3.，任何上拉电
14、阻连接到 ADV7180 上的引脚（如 SCLK 引脚和 SDATA 引脚）的连接电压是 1.8V 而不是 3.3V。输入配置以下是配置 ADV7180 用于正确解码输入视频的两个关键步骤：1.使用 INSEL3:0配置路由并设置其解码格式（CVBS、Y/C 或 YPrPb） 。对于 64 引脚和 48 引脚的 LQFP 封装，见表 13。对于 40 引脚和 32 引脚的 LFCSP 封装，见表 14。2.如果输入的要求不符合使用 INSEL3:0配置，那么模拟输入的复用部分必须手动配置，以获得从模拟输入引脚到 ADC 正确地路由视频。解码数字数据的标准清晰度处理器模块必须进行配置，以用来处理
15、 CVBS、Y/C 或 YPrPb 格式。这是通过 INSEL3:0选择执行。INSEL3:0，输入的选择地址 0x003:0INSE 位允许用户选择输入格式。他们还配置了标准清晰度处理器内核来处理复合（CVBS） ，S-视频（Y/C）或组件（YPrPb）格式。INSEL3:0已经预定义模拟输入路由方案，不需要手动多路编程（见表 13 和表 14） 。这允许用户路由到解码器的各种视频信号类型，并在其中选择只使用 INSEL3:0的视频信号。额外的好处是，例如，如果将 CVBS 输入选中，那么剩余的信道会被断电。模拟输入的复用ADV7180 有一个综合模拟复用部分，它允许多个视频信号源连接到解码器上。图 14 和图 15 概述在 ADV7180 中提供输入复用的整体结构。六路复合视频输入最多可以连接到 64 引脚和 48 引脚设备并通过该设备解码，三路复合视频输入最多可以连接到 40 引脚和 32 引脚 LFCSP 设备进行解码。如引脚配置和功能描述部分中所示，这些模拟输入的引脚躺彼此靠近，这需要仔细设计印刷电路板(pcb)布局。例如，路由接地通过线路屏蔽所有信号从而物理上更紧凑。强烈建议将任何未使用的模拟输入的引脚连接到 AGND 作为屏蔽。 ADV7180MAN_MUX_EN，手动输入的复用
