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集成有10位ADC的增強(qiáng)型視頻解碼器ADV7183及其應(yīng)用
摘要：ADV7183是美國模擬器件公司（ADI）推出的集成了10位ADC的增強(qiáng)型視頻解碼器。它內(nèi)含兩個(gè)10-bit精確模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADCs)和完整的自動增益控制(AGC)電路，可廣泛用于放映機(jī)、數(shù)字電視、DVD錄像機(jī)和游戲機(jī)等許多系統(tǒng)中。文中詳細(xì)介紹了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、引腳功能和工作原理，給出了它的典型應(yīng)用電路。關(guān)鍵詞：視頻解碼器；行鎖定系統(tǒng)時(shí)鐘(LLC)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)；ADV7183
�。备攀�
�。粒模郑罚保福呈且环N綜合視頻解碼器。它能夠自動將一種兼容國際標(biāo)準(zhǔn)ＮＴＳＣ或ＰＡＬ的模擬視頻基帶信號轉(zhuǎn)換成另一種兼容１６位／８位ＣＣＩＲ６０１／ＣＣＩＲ６５６的ＹＣｒＣｂ型４:２:２或４:１:１視頻數(shù)據(jù)。其靈活的數(shù)字式輸出接口能夠在基于緩存器結(jié)構(gòu)和行鎖時(shí)鐘的系統(tǒng)中完成視頻解碼和轉(zhuǎn)換功能，這使得ＡＤＶ７１８３可以廣泛應(yīng)用于放映機(jī)、數(shù)字電視、ＤＶＤ錄像機(jī)和游戲機(jī)等許多系統(tǒng)。ＡＤＶ７１８３的主要特點(diǎn)如下：
●內(nèi)部帶有行鎖定系統(tǒng)時(shí)鐘（ＬＬＣ）和自適應(yīng)數(shù)字線長跟蹤（ＡＤＬＬＴ）電路，可以提供雙重視頻鎖定功能；
●具有三行色度梳狀濾波器；
●具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘和信息輸出功能；
●具有完整的ＡＧＣ和箝位控制功能，可對色度、亮度、飽和度和對比度進(jìn)行編程視頻調(diào)節(jié)；
●有６個(gè)模擬視頻輸入信道；
●可設(shè)置為二線連續(xù)雙向端口模式，并與Ｉ２Ｃ兼容?
●可自動進(jìn)行ＮＴＳＣ或ＰＡＬ檢測；
●帶有不同模式的視頻輸入和１６－ｂｉｔ寬度總線數(shù)字輸出；
●輸入峰峰值為０．５Ｖ～２Ｖ。
圖1
�。惨_功能
ＡＤＶ７１８３的引腳排列如圖１（頂視圖）所示。它采用８０－ＬＱＦＰ封裝。各引腳定義如下：
�。ǎ郑樱郑粒茫裕桑郑牛蹦_：雙重功能復(fù)用管腳,當(dāng)(ＯＭ＿ＳＥＬ[１:０]＝０,０)時(shí)?該腳輸出對應(yīng)于ＹＵＶ像素?cái)?shù)據(jù)的垂直同步信號ＶＳ;而當(dāng)(ＯＭ＿ＳＥＬ[１:０]＝１,０ｏｒ０,１)時(shí)，ＶＡＣＴＩＶＥ是一個(gè)在視頻場有效期間內(nèi)的有效信號。
�。ǎ龋樱龋粒茫裕桑郑牛材_：雙重功能管腳（當(dāng)（ＯＭ＿ＳＥＬ[１：０]＝０，０）時(shí)，輸出為一個(gè)可編程的行同步信號ＨＳ；而當(dāng)（ＯＭ＿ＳＥＬ[１：０]＝１，０ｏｒ０，１），ＨＡＣＴＩＶＥ是一個(gè)在視頻行有效期間的有效信號。
�。ǎ模郑樱樱桑希�，１４腳：數(shù)字輸入／輸出接地端。
（ＤＶＤＤＩＯ）４，１５腳：數(shù)字輸入／輸出電源端?３．３Ｖ?。
�。ǎ校保怠校埃怠福保埂玻�，３２，３３，７３～７６腳：視頻像素輸出口，其中包括８ｂｉｔ亮度信號Ｙ（Ｐ１５～Ｐ８）和８ｂｉｔ色差信號Ｃｂ和Ｃｒ（Ｐ７～Ｐ０）。
（ＤＶＳＳ１～３）９，３１，７１腳：數(shù)字電源地。
�。ǎ模郑模模薄常保�，３０，７２腳：數(shù)字電源引腳（３.３Ｖ）。
�。ǎ粒疲疲保蹦_：幾乎全滿標(biāo)志。當(dāng)ＦＩＦＯ達(dá)到用戶設(shè)定的幾乎全滿的邊緣時(shí),該腳為ＦＩＦＯ控制信號指示標(biāo)記。
�。ǎ茫蹋耍桑危保赌_：異步ＦＩＦＯ時(shí)鐘。
�。ǎ蹋蹋茫遥牛疲玻的_：時(shí)鐘參考輸出。
�。ǎ牵校蟍３:０]）１７,１８,３４,３５腳：由Ｉ２Ｃ控制的通用目的輸出。
�。ǎ蹋蹋茫玻玻赌_：行鎖定系統(tǒng)時(shí)鐘輸出的二分頻(１３．５ＭＨｚ)。
圖2
�。ǎ蹋蹋茫保校茫蹋耍玻纺_：雙重功能復(fù)用管腳?行鎖定系統(tǒng)時(shí)鐘輸出或２０～３５ＭＨｚ的ＦＩＦＯ輸出時(shí)鐘。
�。ǎ兀裕粒蹋保玻改_：晶體振蕩器的第二管腳，如果使用了外部時(shí)鐘源，則該管腳可以不連。
�。ǎ兀裕粒蹋玻鼓_：２７ＭＨｚ晶體振蕩器輸入管腳或連接外部晶體振蕩器的輸入(與ＣＭＯＳ電平兼容)。
(ＰＷＲＤＮ)３６腳：低功率使能。
(ＥＬＰＦ)３７腳：該管腳主要用于ＬＬＣ鎖相環(huán)所必需的外部環(huán)路濾波器。
(ＰＶＤＤ)３８腳：電源。
(ＰＶＳＳ)３９腳：地。
(ＡＶＳＳ)４０,４７,５３,５６,６３腳：模擬電源地。
(ＡＶＳＳ１～６)４１,４３,４５,５７,５９,６１腳：模擬輸入信道。如果選擇了單終端模式，則接地?當(dāng)選擇了不同的模式，則直接與ＲＥＦＯＵＴ相連。
�。ǎ粒郑模模担澳_：模擬電源引腳(５Ｖ)。
�。ǎ茫粒校伲保玻矗�,４９腳：ＡＤＣ電容網(wǎng)絡(luò)。
（ＳＤＡＴＡ）６７腳：ＭＰＵ口串行數(shù)據(jù)輸入／輸出。
�。ǎ遥牛疲希眨裕担蹦_：內(nèi)部參考電壓輸出。
�。ǎ茫停蹋担材_：ＡＤＣ公共模式。
�。ǎ樱茫蹋耍叮改_：ＭＰＵ口串行時(shí)鐘輸入接口。
�。ǎ茫粒校茫薄玻担�,５５腳：ＡＤＣ電容網(wǎng)絡(luò)。
�。ǎ粒蹋樱拢叮赌_：ＴＴＬ地址輸入。
�。ǎ桑樱希叮的_：輸入超出開關(guān)。
（ＡＩＮ１～６）４２,４４,４６,５８,６０,６２腳：模擬視頻輸入信道。
�。ǎ郑遥牛疲郑遥牛樱牛裕叮鼓_：ＶＲＥＦ標(biāo)志著下一場的開始;ＶＲＥＳＥＴ標(biāo)志著新場的開始。
�。ǎ龋遥牛疲龋遥牛樱牛裕罚澳_：ＨＲＥＦ標(biāo)志著新視頻行的開始;ＨＲＥＳＥＴ標(biāo)志著新行的開始。
（ＲＤ）７７腳：異步ＦＩＦＯ讀使能信號。
�。ǎ遥牛樱牛裕叮茨_：系統(tǒng)輸入重新設(shè)置。
�。ǎ模郑罚改_：數(shù)據(jù)有效輸出信號。
�。ǎ希牛罚鼓_：輸出使能控制端口。
�。ǎ疲桑牛蹋模福澳_：奇／偶場輸出信號。
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�。粒模郑罚保福硟�(nèi)部原理及功能框圖如圖２所示，下面介紹其工作原理。
�。常蹦M信號輸入
�。粒模郑罚保福秤校秱�(gè)模擬視頻輸入信道，這６個(gè)信道用不同的配置可以支持６個(gè)ＣＶＢＳ輸入信號、３個(gè)Ｓ－ｖｉｄｅｏ輸入信號和２個(gè)ＹＣｒＣｂ構(gòu)成的模擬視頻輸入信號。通過ＩＮＳＥＬ可控制輸入的類型和信道的選擇。模擬信號輸入前端包括三個(gè)用于直流恢復(fù)的箝位電路。ＡＤＣ前有三個(gè)取樣保持放大器，可在ＹＣｒＣｂ輸入模式時(shí)保證取樣值同時(shí)到達(dá)三個(gè)信道。兩個(gè)１０－ｂｉｔＡＤＣｓ用來取樣。為了盡可能高質(zhì)量的捕獲視頻信號，整個(gè)模擬信號輸入前端存在著很大的差異。
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�。粒模郑罚保福持С秩N輸出接口模式：兼容ＬＬＣ的同步像素接口、ＣＡＰＩ接口和ＳＣＡＰＩ接口。設(shè)定為同步像素接口模式時(shí)，像素和控制數(shù)據(jù)的輸出與ＬＬＣ１(８－ｂｉｔ模式)或ＬＬＣ２(１６－ｂｉｔ模式)同步。這種模式時(shí)的場消隱、行消隱和列消隱的控制和定時(shí)信息編碼與控制碼相同。設(shè)定為ＣＡＰＩ接口或ＳＣＡＰＩ接口模式時(shí)，只有激活的像素?cái)?shù)據(jù)輸出才與異步先進(jìn)先出時(shí)鐘(ＣＬＫＩ)同步。像素一般通過一個(gè)５１２像素深、２０比特寬的ＦＩＦＯ容器輸出，ＨＡＣＴＩＶＥ和ＶＡＣＴＩＶＥ輸出一般要使用相互獨(dú)立的引腳。ＣＡＰＩ接口和ＳＣＡＰＩ的接口模式數(shù)據(jù)一直是１６－ｂｉｔ，所以，當(dāng)輸出接口需要８－ｂｉｔ或１０－ｂｉｔ時(shí)，一般不能采用這種接口模式。ＡＤＶ７１８３的默認(rèn)模式為兼容ＬＬＣ的８－ｂｉｔＣＣＩＲ６５６４:２:２。
圖4
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圖３所示是ＡＤＶ７１８３的控制和像素ＦＩＦＯ接口模式時(shí)序，當(dāng)ＡＤＶ７１８３工作在此模式時(shí)，產(chǎn)生的像素?cái)?shù)據(jù)將在５１２像素深的ＦＩＦＯ容器中緩存。只有激活的視頻像素和控制碼才被寫入ＦＩＦＯ，其余的則全部丟棄。這種模式時(shí)，ＣＬＫＩＮ必須比移入ＦＩＦＯ的有效數(shù)據(jù)率要快，否則ＦＩＦＯ就會溢出。當(dāng)ＡＤＶ７１８３工作在ＳＣＡＰＩ接口模式時(shí)，可利用ＤＶ(ｄａｔａｖａｌｉｄ)到ＲＤ(ｒｅａｄｅｎａｂｌｅ)的反饋系統(tǒng)來保證ＦＩＦＯ不溢出。而當(dāng)ＦＩＦＯ達(dá)到ＡＦＦ(ａｌｍｏｓｔｆｕｌｌｆｌａｇ)時(shí)，ＤＶ馬上升高并一直保持ＦＩＦＯ為ＡＥＦ(ａｌｍｏｓｔｅｍｐｔｙｆｌａｇ)。使用此模式時(shí)，輸出像素的數(shù)據(jù)情況可由ＤＶ和ＱＣＬＫ指示器來決定。
�。吹湫蛻�(yīng)用
圖４是ＡＤＶ７１８３的一個(gè)典型應(yīng)用電路。其中電路的供電電壓ＶＡＡ應(yīng)選為７Ｖ，ＶＤＤ應(yīng)選為４Ｖ，數(shù)字輸入引腳電壓應(yīng)為ＧＮＤ－０．５Ｖ到ＶＡＡ＋０．５Ｖ，模擬輸出電壓應(yīng)為ＧＮＤ－０．５Ｖ到ＶＡＡ。該電路可工作在０～７０℃的溫度范圍內(nèi)。另外還需注意:ＡＤＶ７１８３是ＥＳＤ(ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｄｉｓｃｈａｒｇｅ)?敏感設(shè)備。盡管ＡＤＶ７１８３本身帶有ＥＳＤ保護(hù)電路，但受到高強(qiáng)度靜電放電的持續(xù)損害時(shí)，ＡＤＶ７１８３會造成性能衰退和功能下降，因此?有必要采取適當(dāng)?shù)模牛樱姆雷o(hù)措施。
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