基于ADV7125的嵌入式系统VGA接口设计

2011年11月09日13:39:42 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

同步信号" title="同步信号">同步信号" title="同步信号">同步信号控制端

、消隐信号控制端

，以及省电模式控制端。它能够与各种高分辨率彩色图形系统兼容。ADV7125功能框图如图1所示。

　　ADV7125有3个视频数据寄存器DATA REGISTER和一个视频控制寄存器POWER-DOWN MODE。数据寄存器的3个输入端分别连接红绿蓝三色的数字视频信号，数据寄存器后面紧跟数模转换单元，将数字信号转换为模拟信号；控制寄存器将数字的消隐信号、同步信号转换合并。数模转换后的模拟视频信号和控制寄存器输出的同步、消隐控制信号共同作为ADV7125的输出信号，此输出信号大小受Rset端和地之间接入的外加电阻RSET大小的控制。

　　2 ADV7125芯片用于VGA转换的基本原理

　　ADV7125芯片用于VGA转换的基本原理是，将S3C2440输出的数字视频信号转换为模拟的VGA输出信号，模拟的VGA输出信号的大小受ADV71 25芯片外围参考电压VREF和外加电阻RSET的控制，(VREF和RSET的具体接法如图4所示)其关系如下：

　　式中IOG、IOR、IOB分别代表绿、红、蓝三色信号的幅度。当不用复合同步信号时，需要把端连接低电平，这时IOG的关系式同式(2)。

　　上式中的是ADV7125的一个附加信号控制端，ADV7125的另外一个附加信号控制端是(消隐信号控制端)。和都是在时钟上升沿被锁存，保证像素数据流的同步。和的功能是：通过视频同步信号的编码，影响VGA视频信号的输出。通过在模拟输出端口内部加了一个加权电流，实现此功能。这个电流的有无，由和逻辑输入判定。

　　图2说明了当和两者都为高电平时，IOR和IOB两者与IOG的对比。

　　表1详细说明了和对模拟输出的影响。该表是在VREF=1．235 V，RSET=530 Ω，RLOAD=37．5Ω的条件下测量的。

　　对应图2和表1可得到以下结论：

　　①当IOR、IOG、IOB三端的DAC输入为0x00时，代表屏幕较黑，此时对应图2为 LEVEL，对应表1为第7行。从图2左面列表可以看到，IOR、IOB端的电流、电压分别是0mA、0V，IOG端的电流、电压分别是7．2 mA、0．271 V。即电流相差7．2 mA。

　　②当IOR、IOG、IOB三端的DAC输入为0xFF时，代表屏幕较白，此时对应图2为WHITE LEVEI，对应表1为第2行。从图2左面列表可以看到，IOR、IOB端的电流、电压分别是18．67 mA、0．7 V，IOG端的电流、电压分别是26．0 mA、0．975 V。即电流相差7．3 mA。

　　从表1，可以得到以下的结论：

　　①当和都为高电平(为1)时，IOG端口的白电平信号的电流，要比IOR、IOB端口同样情况下的电流高出7．3mA左右；视频信号电流、黑电平信号的电流，要比IOR、IOB端口同样情况下的电流高出7．2 mA左右。

　　②当为低电平(为0)、任意时，同样的DAC输入条件下，IOR、IOB、IOG三端的输出信号电流大小是完全一样的。

　　③当为低电平(为0)时，无论DAC输入是多少，IOR、IOG、IOB三端的输出信号均对应于高／低的同步无效／有效黑电平。

　　3 VGA接口设计

　　根据需要，把LCD信号转换为VGA信号，转换时必须根据VGA信号的时序进行转换。VGA信号一共包括5部分，分别是红(R)、绿(G)、蓝(B)三色信号和行(H)、场(V)同步信号，红(R)、绿(G)、蓝(B)三色信号和行(H)、场(V)同步信号根据S3C2440的配置时序，由S3C2440以数字信号的形式输出，之后由ADV7125对红(R)、绿(G)、蓝(B)三色信号进行转换，行(H)、场(V)同步信号直接进入VGA接口中，不需要转换。下面分别介绍VGA信号的时序、硬件连接、软件设计以及注意事项。

　　3．1 VGA时序信号

　　以分辨率为640x480、刷新频率为60 Hz、16位的彩色显示模式为例，VGA信号的扫描时序如图3所示。

　　在场扫描时序中，VSYNC为场同步信号，Tvsync是指显示器扫描1帧完整画面需要的时间，大小为16 667μs；VSYNC信号每场有525行，其中480行为有效显示行，45行是场消隐期。场消隐期包括场同步时间(低电平场同步脉冲)twv(2行／63μs)、场消隐前肩tHV(13行／412μs)、场消隐后肩tVH(30行／952 μs)，共45行。

　　在行扫描时序中，HSYNC为行同步信号，Thsync是指显示器扫描一行需要的时间，大小为31．75μs，该周期通过Hsync(行同步脉冲)来同步，脉冲的宽度tWH=3．81μs。每显示行包括800点，其中640点为有效显示区，160点为行消隐期(是非显示区)。行消隐期包括行同步时间tWH(3．81μs)，行消隐前肩tHC(0．516μS)和行消隐后肩tCH(1．786μs)，共160个点时钟。

　　3．2 S3C2440和ADV7125的电路连接

　　设计中主要使用S3C2440处理器的LCD控制器接口，它主要通过DMA方式占用系统总线，支持彩色TFT液晶屏，支持16 bbp无调色真彩。LCD接口数据的低8位，中间8位和高8位分别与ADV7125芯片的BLUE信号、GREEN信号和RED信号相连，这样就完成了S3C2440处理器与ADV7125芯片之间数字信号的传输。ADV7125芯片的时钟信号采用LCD接口的时钟信号，信号与VM(VSDN)信号相连接，同步信号接地。COMP端用于内部参考运放的补偿，用0．1μF的陶瓷电容连接在COMP与模拟电源VAA之间，防止自激振荡以增加稳定性。采用AD1580作为参考电压，AD1580输出信号稳定，能够很好地满足电路设计的需要。RSET引脚与地之间接一个530 Ω的电阻，用来控制视频信号的满幅度。在图像系统中，不会自动产生复合同步信号，利用本设计可以实现视频同步信息编码直接进入绿色信道。如果不需要，把输入端与逻辑低电平相连。S3C2440和ADV7125的电路连接如图4所示。其中VD0、VD1、…VD23、VDEN、CLK、HSYNC、VSYNC为S3C2440的输出端。　　

　　3．3 电路连接需要注意的问题

　　ADV7125可以用于灰度视频信号输出。例

基于ADV7125的嵌入式系统VGA接口设计

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