圖像控制器的軟硬件設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2008/12/17 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):782
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:
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像素的分辨率;
支持tftid-tft顯示,在18bittft下有64k真彩色;
支持ntsc和pal兩種tv輸出方式;支持位塊傳輸。
sld13506的內(nèi)部功能如圖1所示,從圖中可以看出,sld13506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、lcd發(fā)射器、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(guò)該控制器可以外接dram,增大顯存空間。
s1d13506和0map5912的連接是系統(tǒng)硬件連接的關(guān)鍵,其具體連接如圖2所示。使用omap5912的emifs接口連接sld13506。emifs是0map5912的慢速外部存儲(chǔ)器接口(external memory interface slow),可以方便地和外部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像素分辨率的圖像,傳輸速率只需要11.53 mbit/s,0map5912的emifs接口適合滿足其速度要求。
圖1 s1d13506內(nèi)部功能框圖
圖2 sld13506和omap5912的硬件連接
sld13506和omap5912的emifs連接,s1d13506作為omap59l2的外部16位從異步設(shè)各。由于omap5912的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度為32位,而sld13506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sld13506的復(fù)位信號(hào),當(dāng)連續(xù)多次未收到sld13506的響應(yīng)信號(hào)時(shí),omap5912可以軟仵復(fù)位sld13506,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3所示。圖中,clki為33。333mhz時(shí)鐘,clk2在ntsc模式下為14.3 1 81 8mhz時(shí)鐘、在pal模式下為17,734475mhz時(shí)鐘,bclk為80mhz時(shí)鐘。通過(guò)這3個(gè)外部時(shí)鐘,sld13506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)鐘的最終頻率的要求不同,均可以通過(guò)s1dl3506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3中右上為s端子接口,s1d13506只需要將亮度、對(duì)比度和色飽和度輸出即可。圖3中右下為普通crt電視接口,s1d13506輸出red、green、blue以及水平和垂直信號(hào)即可。s1d13506和lcd的連接如圖4所示,lcd顯示器為數(shù)字接口,s1d13506必須提供數(shù)字接口,圖4是和16位單lcd顯示器接口,此外還有4位單lcd、8位單lcd、8位雙lcd、9位tft、16位單lcd、16位雙lcd以及12位tft接口,這些接口方式和圖4的連接方式略有區(qū)別,主要在于數(shù)據(jù)信號(hào)的連接不同。此外,sld13506還提供移位信號(hào)、幀信號(hào)、線信號(hào)到lcd顯示器。
圖3 s1d135o6的硬件連接
圖4 s1d135o6和lcd的連接
s1d13506和crt/tv的連接屬于模擬信號(hào)傳輸,為了提高圖像信號(hào)的傳輸質(zhì)量,必須在模擬量輸出端加上la濾波電路,濾波電路的設(shè)計(jì)如圖5所示。圖5中上端濾波電路為rgb輸出使用,也可以為s端子的三線使用;圖5中下端濾波電路為水平和垂直信號(hào)使用。圖中l(wèi)1和l2為100mhz/100ω的磁珠,磁珠和電阻電容組成冗型帶通濾波網(wǎng)絡(luò),第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率為1/2冗rc,其中r為sld13506的輸出電阻,c為圖中的c1或者c3電容;第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率也為1/2nrc,其中r為磁珠的阻值,根據(jù)頻率變化,c為圖中的c2或者c2電容。圖中兩個(gè)二極管組成鉗位電路,保證電壓處于0~vac之間。
圖5 濾波電路設(shè)計(jì)
s1d13506的軟件包括一系列對(duì)圖像操作的函數(shù),這些函數(shù)的源代碼均可以在sld13506的文檔資料(datasheet)中得到。其包括的主要函數(shù)都是圍繞位塊傳輸(bitblt,bit blocktransfers)操作完成,名稱與功能如表1所示。
表 bitblt操作函數(shù)及
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:
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像素的分辨率;
支持tftid-tft顯示,在18bittft下有64k真彩色;
支持ntsc和pal兩種tv輸出方式;支持位塊傳輸。
sld13506的內(nèi)部功能如圖1所示,從圖中可以看出,sld13506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、lcd發(fā)射器、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(guò)該控制器可以外接dram,增大顯存空間。
s1d13506和0map5912的連接是系統(tǒng)硬件連接的關(guān)鍵,其具體連接如圖2所示。使用omap5912的emifs接口連接sld13506。emifs是0map5912的慢速外部存儲(chǔ)器接口(external memory interface slow),可以方便地和外部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像素分辨率的圖像,傳輸速率只需要11.53 mbit/s,0map5912的emifs接口適合滿足其速度要求。
圖1 s1d13506內(nèi)部功能框圖
圖2 sld13506和omap5912的硬件連接
sld13506和omap5912的emifs連接,s1d13506作為omap59l2的外部16位從異步設(shè)各。由于omap5912的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度為32位,而sld13506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sld13506的復(fù)位信號(hào),當(dāng)連續(xù)多次未收到sld13506的響應(yīng)信號(hào)時(shí),omap5912可以軟仵復(fù)位sld13506,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3所示。圖中,clki為33。333mhz時(shí)鐘,clk2在ntsc模式下為14.3 1 81 8mhz時(shí)鐘、在pal模式下為17,734475mhz時(shí)鐘,bclk為80mhz時(shí)鐘。通過(guò)這3個(gè)外部時(shí)鐘,sld13506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)鐘的最終頻率的要求不同,均可以通過(guò)s1dl3506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3中右上為s端子接口,s1d13506只需要將亮度、對(duì)比度和色飽和度輸出即可。圖3中右下為普通crt電視接口,s1d13506輸出red、green、blue以及水平和垂直信號(hào)即可。s1d13506和lcd的連接如圖4所示,lcd顯示器為數(shù)字接口,s1d13506必須提供數(shù)字接口,圖4是和16位單lcd顯示器接口,此外還有4位單lcd、8位單lcd、8位雙lcd、9位tft、16位單lcd、16位雙lcd以及12位tft接口,這些接口方式和圖4的連接方式略有區(qū)別,主要在于數(shù)據(jù)信號(hào)的連接不同。此外,sld13506還提供移位信號(hào)、幀信號(hào)、線信號(hào)到lcd顯示器。
圖3 s1d135o6的硬件連接
圖4 s1d135o6和lcd的連接
s1d13506和crt/tv的連接屬于模擬信號(hào)傳輸,為了提高圖像信號(hào)的傳輸質(zhì)量,必須在模擬量輸出端加上la濾波電路,濾波電路的設(shè)計(jì)如圖5所示。圖5中上端濾波電路為rgb輸出使用,也可以為s端子的三線使用;圖5中下端濾波電路為水平和垂直信號(hào)使用。圖中l(wèi)1和l2為100mhz/100ω的磁珠,磁珠和電阻電容組成冗型帶通濾波網(wǎng)絡(luò),第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率為1/2冗rc,其中r為sld13506的輸出電阻,c為圖中的c1或者c3電容;第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率也為1/2nrc,其中r為磁珠的阻值,根據(jù)頻率變化,c為圖中的c2或者c2電容。圖中兩個(gè)二極管組成鉗位電路,保證電壓處于0~vac之間。
圖5 濾波電路設(shè)計(jì)
s1d13506的軟件包括一系列對(duì)圖像操作的函數(shù),這些函數(shù)的源代碼均可以在sld13506的文檔資料(datasheet)中得到。其包括的主要函數(shù)都是圍繞位塊傳輸(bitblt,bit blocktransfers)操作完成,名稱與功能如表1所示。
表 bitblt操作函數(shù)及
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