摘要

最近幾年，中國的液晶電視工業(yè)有了巨大的增長。電子芯片產(chǎn)品制造商泰鼎多媒體技術(shù)(上海)有限公司（trident multimedia technologies (shanghai) co., ltd.）與瑞薩亞洲科技有限公司renesas system solution asia pte. ltd.）合作，使用我們的m16c mcu加上泰鼎的視頻lsi開發(fā)出了液晶電視。本文將介紹m16c平臺在先進的數(shù)字液晶電視技術(shù)，以及硬件配置和軟件算法方面的作用。同時也將討論其他的lsi。

1.概述

瑞薩和泰鼎公司聯(lián)同我們一個位于深圳的的lcd制造商開發(fā)了兩個項目。一個是北美市場的us-model，另一個是在香港推出的hk-model（圖1）。兩種類型的規(guī)格是相類似。顯示屏的尺寸為32英寸，長寬比為16∶9，分辨率為1366×768，對比度為800∶1，亮度為1000cd/m2。接口采用hdmi、ypbpr、s-video、video、d-sub和dvi。這些項目是基于瑞薩m16c mcu, 以及泰鼎高度集成的單芯片系統(tǒng)器件為主，目標是作為那些在視頻和數(shù)據(jù)處理方面有高精度要求的高清晰電視（hdtv）和備用pc液晶電視應用。此外，它也是中國電視制造商用于26英寸或以上電視的主要解決方案。

2. 項目描述

2.1 mcu

主印刷電路板顯示了所有芯片的布局（圖2）。瑞薩的m16c系列是一個具有rom高效率的多用途32和16位cisc微型機。它具有在高速度條件下的優(yōu)異噪聲免疫性和超低功耗處理能力。而其中一組m16c系列的mcu是m16c/62p,這器件可提供低成本開發(fā)環(huán)境和能借著增加工作頻率運行高達24mhz。而其他優(yōu)點是支持多工和獨立總線模式，可以連接外部存儲器和視頻處理器。我們的液晶電視解決方案中選擇了m30620spgp，它是一個內(nèi)置10k ram的無rom的版本，可以在20mhz的pll時鐘的微處理器模式工作。并使用了一個8位多工總線用于連接整個系統(tǒng)。

由于系統(tǒng)采用了不戴rom的m16c mcu作為中央處理單元，以及視頻處理器需要顯示幀的緩沖器而運行。所以系統(tǒng)需連接外置的rom和作鍰沖器的ram。外置rom是一顆512k×8bit的閃連存儲器w29c040, 而ram是128mbit的sdram。

2.2其他的lsi

現(xiàn)在，我們來看看視頻信號處理器。

表1 泰鼎的第五代集成視頻處理器

這顆lsi的名稱為svptmex52，代表泰鼎的第五代的svp ex系列集成視頻處理器。為高檔數(shù)字電視提供主要的解碼、處理、調(diào)節(jié)和顯示控制功能。它集成了用于cvbs/s-video/component，以及hd-d1/d2/d3/d4模式的sd/hd模擬視頻輸入的10位adc。高達108mhz的pc rgb輸入可支持sxga/60hz。隔行掃描刷新為60hz到100hz，而逐行掃描刷新為50hz到75hz。泰鼎圖形引擎可提供卓越的視頻圖像質(zhì)量。該技術(shù)集成了3d梳狀視頻解碼，并支持pal、ntsc和secam格式、運動適應解隔行掃描、數(shù)字噪聲消除、圖像調(diào)節(jié)、平均畫面水平控制、邊界消除和銳利度提升等。其內(nèi)部低電壓差分信號發(fā)送器lvds用來連接lvds面板。它還采用了一種用于lcd過驅(qū)動的專有技術(shù)，可以改善主畫面（mp）和畫中畫（pip）通道在lcd面板上的反應時間。

整個系統(tǒng)還加入了一個hdmi接收器sil9011（高清晰度多媒體接口）。這個lsi與hdmi 1.1規(guī)范兼容。且后向兼容與dvi 1.0,這可使hdmi系統(tǒng)以一條電纜連接到現(xiàn)有的dvi 1.0主機（例如dvd播放器）。其所包含的單個panel link tmds數(shù)碼內(nèi)核支持視頻信號圖素時鐘速率達165mhz, 覆蓋范圍至1080p（高清電視分辨率）或pc的uxga (pc分辨率)。而且, 它具有高達192khz的音頻信號的采樣率, 支持s/pif及多路音頻輸出。這芯片所帶有工業(yè)標準的i2s端口可與音頻dac直接進行連接。sil9011還嵌入了一個hdcp（高清晰度內(nèi)容保護）解碼引擎連同預編程的hdcp鑰匙，用來接收受保護的音頻和視頻內(nèi)容，從而提供最高級別的安全性能。

至于音頻處理器使用了msp34x0g系列, 可覆蓋全球所有模擬電視聲音系統(tǒng)的標準。同時，諸如自動音量控制（avc）、低音增強效果（bbe）和重低音輸出等基帶聲音處理也是在同一個單芯片中執(zhí)行。用于香港的電視系統(tǒng)是pal i, nicam聲音調(diào)制，所以hk-model將msp3410g與pal/ntsc調(diào)諧器配合使用。美國的電視系統(tǒng)是ntsc m帶btsc立體聲+sap調(diào)制，所以us-model使用的是msp3420g+ntsc調(diào)諧器。msp34x0g系列帶有一個只運行在32khz的內(nèi)置的i2s總線接口。所以, 它不適合直接連接sil9011。因此，我們增加了一個具有192khz采樣率的d/a轉(zhuǎn)換器，以轉(zhuǎn)化音源到基帶的音頻才作為msp3410g輸出。

3. 基本的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1硬件配置

基本的硬件配置如方框圖所示（圖3）。m16c/62p的第一組i2c總線連接到存儲初始值和電視數(shù)據(jù)的eeprom。而另外一組用于器件之間的通信，例如svptmex52、hdmi接收器、音頻處理器和調(diào)諧器。這個i2c總線也與一個pc平行端口連接。當mcu程序進入固件調(diào)試模式時，mcu釋放i2c總線控制。在pc上打開泰鼎的工具應用軟件（圖6）就能夠控制所有這些器件，這對我們的系統(tǒng)調(diào)試非常有用。視頻處理器支持i2c總線和平行接口的通信。不帶rom的m30620spgp工作在1m字節(jié)的微處理器摸式下以20mh