NKK  NKK控制器,圖像放大器
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隨著數(shù)字電視和高清電視的發(fā)展，其應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)于2維圖像控制器的控制也是平面顯示技術(shù)的重點(diǎn)，一般采用微處理器控制圖像控制器，NEC、Motorola和Philips均有專用的微處理器，可以方便的與圖像控制器進(jìn)行連接。近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，使得數(shù)字信號(hào)處理器和圖像控制器的連接十分方便，同時(shí)DSP是一種通用處理器，可以通過修改軟件和配置不同的硬件來滿足各種場合需要，實(shí)現(xiàn)定制平面顯示的需求。 

本文介紹TI公司的嵌入式DSP－OMAP5912和2維圖像控制器的連接。DSP可以直接采集圖像信號(hào)或者從其他設(shè)備接收?qǐng)D像信號(hào)，并對(duì)圖像信號(hào)處理后，通過2維圖像控制器傳輸?shù)斤@示器，驅(qū)動(dòng)顯示圖像。本文著重于介紹DSP和圖像控制器，以及圖像控制器和顯示器的連接。 

1 圖像控制器 

圖像控制器采用EPSON公司的S1D13506芯片實(shí)現(xiàn)。S1D13506是EPSON公司推出的彩色LCD/CRT/TV圖像控制器，其主要特性有：具有較低的功耗和極低的工作電壓，可以滿足移動(dòng)多媒體、手持設(shè)備的圖像控制；在16bpp下達(dá)到800×600的分辨率；支持TET/D－TFT顯示，在18位TFT下有64K真彩色；支持NTSC和PAL兩種TV輸出方式，支持位塊傳輸。 

S1D13506的內(nèi)部功能如圖1所示，從圖1中可以看出，S1D13506的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要圍繞2D圖像驅(qū)動(dòng)模塊組成，對(duì)上層微處理器有主機(jī)接口模塊負(fù)責(zé)和CPU的接口，同時(shí)有多媒體卡接口負(fù)責(zé)和數(shù)碼相機(jī)的接口。2D模塊對(duì)下層顯示器有兩條通道，一條負(fù)責(zé)和LCD液晶顯示器連接，由LCD管道（pipeline）、LCD發(fā)射器和LCD接口組成，另外一條負(fù)責(zé)和CRT/TV普通顯示器的連接，由CRT/TV管道，CRT/TV發(fā)射器，CRT/TV編碼、合成器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC組成。為了加快圖像處理的速度，2D模塊還帶有MEM控制器，通過該控制器可以外接DRAM，增大顯存空間。 
2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 

整個(gè)系統(tǒng)由DSP、S1D13506、鍵盤鼠標(biāo)、PC機(jī)接口、USB設(shè)備接口，JTAG仿真口以及Flash組成，其硬件連接如圖2所示。圖2中，DSP是核心控制單元，本系統(tǒng)采用OMAP5912芯片，該DSP是TI公司推出的嵌入式DSP，具有雙處理器結(jié)構(gòu)，片內(nèi)集成ARM和DSP處理器，ARM為基于ARM9核的TI925T處理器，用于控制外圍設(shè)備，DSP用于數(shù)據(jù)處理，OMAP5912中的DSP是基于TMS320C55X核的處理器，提供1個(gè)40位和1個(gè)16位的算術(shù)邏輯單元（ALU）。由于DSP采用了雙ALU結(jié)構(gòu)，大部分指令可以并行運(yùn)行，其工作頻率達(dá)到150MHz，并且功耗更低。C55和ARM可以聯(lián)合仿真，也可以單獨(dú)仿真，如圖2中的2個(gè)JTAG仿真接口。 
圖2中S1D13506負(fù)責(zé)圖像信號(hào)的傳輸，驅(qū)動(dòng)顯示器顯示圖像；DSP使用EMIFF快速外設(shè)接口連接RT8019，最終連接到以太網(wǎng)，由于OMAP5912具有嵌入式ARM核，可以對(duì)系統(tǒng)配置專門的IP地址，直接從互聯(lián)網(wǎng)上訪問系統(tǒng)；系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標(biāo)用于人機(jī)接口，用于命令的輸入控制；Flash保存DSP所需要的程序，供DSP上電調(diào)用；DSP還提供HPI口，該接口可以和計(jì)算機(jī)連接，可以下載計(jì)算機(jī)中的文件并通過S1D13506播放。系統(tǒng)還配有USB接口，可以和USB設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 
3 S1D13506的硬件接口設(shè)計(jì) 
S1D13506和OMAP5912的連接是系統(tǒng)硬件連接的關(guān)鍵，其具體連接如圖3所示，使用OMAP5912的EMIFS接口連接S1D13506。EMIFS是OMAP5912的慢速外部存儲(chǔ)器接口（External Memory Interface Slow），可以方便的和外部Flash、異步SRAM等設(shè)備連接。本系統(tǒng)的S1D13506模塊傳輸圖像信號(hào)，每秒傳輸24幀800×600分辨率的圖像，傳輸速率只需要11.53Mbit/s，OMAP5912的EMIFS接口適合滿足其速度要求。 
S1D13506和OMAP5912的EMIFS連接，S1D13506做為OMAP5912的外部16位從異步設(shè)備，由于OMAP5912的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線度為32位，而S1D13506的數(shù)據(jù)總線寬度為16位。為此，OMAP5912只在低16位發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，OMAP5912使用通用I/O引腳控制S1D13506的復(fù)位信號(hào)，當(dāng)連續(xù)多次未收到S1D13506的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，OMAP5912可以軟件復(fù)位S1D13506，從而避免通信的死鎖現(xiàn)象。 
S1D13506和外擴(kuò)的DRAM以及顯示器的連接如圖4所示。圖4中，CLK1為33.333MHz時(shí)鐘，CLK2在NTSC模式下為14.31818MHz時(shí)鐘，PAL模式下為17.734475MHz時(shí)鐘，BCLK為80MHz時(shí)鐘，通過這3個(gè)外部時(shí)鐘，S1D13506對(duì)這些時(shí)鐘進(jìn)行分頻、倍頻以及兩者的組合，最終提供各種顯示器需要的4個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，分別為主時(shí)鐘、LCD時(shí)鐘、CRT/TV時(shí)鐘以及多媒體卡時(shí)鐘。不同的顯示器對(duì)這些時(shí)鐘最終頻率的要求不同，均可以通過S1D13506的內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置。 
S1D13506和CRT/TV有兩種連接方式，圖4中右上為S端子接口，S1D13506