O 新型彩 电画 中画 电路精选 ) O 嘲 鹂 鲫 瓣 鳓鳓 子 画面数 字处 理 电路 子 画面 数 字 处 理 由 NP02( sDA9187) 和 NP03( SDA9189X ) 来 完成 ，SDA9187 负 责 对 子 画 面 信 号 进 行 A／D 变 换 ， sDA9189x 负责对子 画面进行数字 压缩处 理 ，并对子 画面显示效果进行控制 。 1．S DA 9187 的主要功能 SDA9187 是 西 门子 公 司研 制 的 画 中 画 A／D 变换 器 ，内部 电路结构 如图 4 所 示 ，它 内含 三路 钳位 电路 、三路 A／D 变 换 器 、可调 延 时 电路 、Uv 极 性 控 制 电 路 、Uv 多路复用开关 及时钟发生器等 电 路 ，内部 时 钟 由沙 堡 脉 冲进 行 同步 。 SDA9187 采用 28 脚 封装 ，各脚功能 如表 2 所示 ( 详细资料见本期配刊光盘的 “本 期元器件 资料 ” 文件夹 ) 。 SDA9187 的工作过程如下 ： 模拟 Y 、u、v 信号分别从④ 脚 、⑨ 脚和⑩脚输入 ，先经各 自的钳位电路进 行处理，以恢复直流成分 ，再送入各 自 的 A／D 转换器。为了确保取样频率是输 入信号最高频率的两倍以上，对 Y 信号 ● 王 忠诚 的取样频率为 13．5MHz，对 u 、v 信号的 取样频率为 3 ．375MHz ，3 375MHz 的取样 频率 是 由 6 ．75MHz 分频得 到 的。经 A／D 转换后 ，模拟信号变成了 6bit 的数字信 号 。数字 Y 信号送 到可调延 时 电路 ，以 缩小 Y 信号与 u 、v 信号的时间差 ，再 从② ～⑦ 脚输 出 ，Y 信 号 的延 时量 可 由 ⑤ ～⑤脚来控制 ，共有 = 8 种组合 ，即 调 节 范 围为 8 级 。数 字 u 和 数 字 v 信 号 ，分 别送 到各 自的极性 转换 电路 ，输 出信 号的极性 可 由⑩脚 电压进 行控 制 ， 若⑩脚为低电平，信号极性不变，若⑩ VREFlt VREFL CNEG 申 s⋯ Y lN 厂—] Y 0(0~5) 2 3 · l钳位l ： 。变换卜 —_． 1可调延时l 2— 7 I l l l — — — — J f — — } l3 ．5 M H z U IN 广] l3．5MH z — B L N ● ．I钳位I 一 卜 — 一 l 2l l ⋯ ， L UV(0~3) f f ．．．．．．．．．．．_-J - MHz — ] 洲 多路 8一l1 一 V IN 厂_ ] l9 一l钳位l一 ] 2 l co啵 l ~l换 I I3 5，z — — _ J 7 5’ ． z I， ————1 —_．1时钟缓冲 l ’ t - - t 水平定时器 lI PLLCOMPP—r ] ． l LL3 l 2 一 lS C — I l ItlCOMPP—I = == l I．． ．．．．． ．．_J l 7 l 5 R c j k ， j k ，j k ， j k ，j k ，j ‘ e， j k ，j k ，j k ，j ， j k ，j k ，j k ， j k ，j k ，j k ，j k ， j k ，j k ，j k ，j k ，j 妊， j k ，j k ，j k ，j k ， L M 2 93 7 1 M 【 P ．3 ． 3 2 L M 2 59 4 M ．5 ． 0 5 V 塑 j绿色-旱~ 红 vo色2【 I 上 100 n"7 VT 2 1 vTl L a T l2N39 o4l 2N3904l 率放 大电路进 行复位 操作 ，防 止死机 情 况的产生。 过 温 指 示 电路 由 双 色 发 光 二 极 管 VD2 中的红 色发 光管 指示 ，当 DDX 2060 swl 露 ~1 u8 1 ④ 表面 温度正 常时 ，⑦ 脚输 出高 电平时 ， VT 1导通 ，v1、2 截止 ，绿色发光管发光 ， 作为 电源 指示 ；DDX 2060 表 面温 度 高于 120~C 时 ，⑦脚输 出低电平保护信号 ， VT 1截止 ，V1、2 导通 ，红色发光管发光报 警 (此时绿灯熄灭) ，此时 DDX2060 将因 过温而关闭并锁定音频输出信号 ，直至 再次开启电源。@ ．萎 摹 ～≤ 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co O 一 表 2 SDA9187 引脚功能及检修数据 n 0 毪 《罄 鬣囊 赣簦弛 一。 Sl 舅 棒粤 功健 S l冀 符号 功健 1 m 于 J四面捎 腮信 号输 出 15 巧C 于 J四面行 同步 信号 输入 2 Y06 数字 Y 信号输出 5 16 振荡器接地端 3 Y04 数字 Y 信号输出4 l 7 船 外接 陋 滤波网络 4 Y08 数字 Y 信号输出3 18 VSSA 模拟地端 5 Y02 数字 Y 信号输出2 19 V V( R —Y )信号输入 6 Y O1 数字 Y 信号输出 1 20 ⅥIE玎． 参考电压端( 低端) 7 Y 伽 数字 Y 信号输出0 21 U U( B —Y )信号输入 8 UV3 数字 uv 信号输出 3 22 VREFH 参考电压(高端 ) 9 UV2 数字 UV 信号输出 2 23 Y Y 信号输入 1O UV1 数字 Uv 信号输出 1 24 VDDA 模拟电路 + 5V 供电端 l 1 Uv0 数字 Uv 信号输出0 25 YD0 Y 信号延时调整 12 U 3 13 ．5MHz时 钟输 出 26 Y D1 Y 信号 延时 调整 13 VSS 数字地 27 Y1]2 Y 信号延时调整 14 a 咂B 色度信号倒相输出控制 28 v DD 数字电路 + 5V 供电 2 5 O Y I N — — 2 1- 2 4 U V I N —— A D R V SS V DD V S SA V DDA 7 J19 13 l31 l12 I6 ' r 输入数 字 信号处理 罐 垂 卜 号处理L§L一跫偎嵛 S D A 9 18 9 X ． 1 I C fl 开窗控 接口II 制信号 D／A 变换 17l I18 I 32 I1 S D A S c L B IN I V S I =- Ⅵ F —8 ． O U T 1 斋 9 oUT2 一 O U T 3 l 1 " ~ A N A C O N 14 + S E L I2O I16 f15 XIN J2 3l XOUT LL31 VSP HSP n卜J 脚为高电平 ，则输出信号倒相。然后 ， 数字 u 和数字 v 信号送至 uv 多路复用 开关，将 2 路 6bit 数字信号转换为 1路 4bit 数字 u 、v 信号，从⑧ ～⑩脚输出， u、v 信号的传输比例为 1 ：1。 SDA9187 内部 设 有 13．5MHz 时 钟 发 生器，时钟信号由 VCO 电路产生，为了 确保时钟 频率和相 位准 确 ，VCO 电路采 用 PLL 控制 方式 。⑩脚 输入 的是子 画面 行同步信号( 实为子画面沙堡脉冲) ，它 经电平检测后 ，分离出子画面行同步脉 冲，送至相位比较器 ，13．5MI-Iz 时钟信 号经水 平定 时器 进行 1／864 分 频后所 形 成的信号也送到相位比较器 ，相位 比较 器将这两个 信号进 行 比较后获 得误差 电 压 ，并 由⑩脚外 围的 RC 网络进行平滑滤 波，变为直流电压 ，用来控制 VCO 的振 荡频率和相位 ，使 13．5MHz 时钟准确、 稳定 。 13．5MI-Iz 时钟信号有五方面用途 ， 一 是直接作为 Y 信号的取样频率 ；二是 经分 频后得 到 3 ．375MHz 时钟 ，作 为 u 、 V 信号 的取样频率 ；三是经 1／864 分频 后 峨 虽堕垒 |4 ④ 作为 Y 、u 、v 信号的钳位脉冲；四是作 为亮 度 数字 延时 电路 及 uv 多 路 复用 电 路的控 制信 号 ；五是 从⑥脚 输 出 ，送 至 SDA9189X 的④脚 ，作 为 SDA9189X 的控 制时钟 。 2 ．S DA9189X 的主要功能 SDA9189X 也是西 门子公司推 出的产 品 ，常 与 SDA9187 系列芯 片配合 使用 ， 以将 数字 Y 和数 字 u、v 信 号进行 压缩 处 理 ， 并 完 成 子 画 面 的 各 种 控 制 。 SDA9189X 的内部 电路 结构如 图 5 所示 ， 它具有多制式处理功能 ，能对主画面和 子画 面的行制 式进行 自动识 别 ；能显 示 单个 或多 个子 画面 ( 最 多可达 9 个 ) ，子 画 面 尺 寸 有 四 种 ( 1／4、 1／9、 1／16、 1／ 36) ；可实 现子画 面 16 ：9 显示 比例 ；子 画面显示位 置 、子 画面 边框颜 色 、边框 宽度均 可调；还能进行子画面动／静控 制 。SDA9189X 采 用 32 脚 封装 ，各脚 功 能如表 3 所示 ( 详 细 资料见本 期 配刊光 盘的 “本期元器件资料” 文件夹 ) 。 SDA9189X 的工作过程如下 ： 由 SDA9187送来的数字 Y 信号和数 字 uv 信号，先经输入数字信号处理 电 路进行处理。在输入数字信号处理电路 中，信号将受到防混叠处理 、制式识别 处理 、剪 辑处理 、垂直 内插 滤波处 理及 4bit／3bit 变换处理。防混叠处理 电路可 防 止亮度信 号频谱 重叠 现象 。制式识 别处 理 电路 可对子 画面的行 频制 式进行 识 别 (625 行 或 525 行 ) 。剪辑 处理电路 可根据 子 画面 的行频 制式来 确定剪 辑 窗 口的 宽 度和高 度 。垂 直 内插 滤波处 理 电路可 对 相邻行 信号进行 加权 平均处 理 ，以缓 解 子画面垂直方 向上的闪烁现 象。4bit／3bit 变换电路可将 4bit 的数字 uv 信号转换成 3bit 的数字 uv 信号，而数字 Y 信号的分 辨率不变 。 输入数字信号处理电路输 出的 6bit 数字 Y 信号和 3bit 数字 u 、v 信号，送 入 PIP 场存 储器 ，场 存储 器 的存储 容 量 为 329Kbit，可 对子画 面进行 场存储 。子 画面信 号存入存 储器 的过程 称 为 “ 写操 表 3 S DA 9189X 引脚 功能 孽 鞠 符号 确崔 菇| -| 丐I鞠 符鼍． 墙健 1 V sI 于 J四回垂直 回 步信 号输 入 17 SnA Pc 数 据线 2 X 晶体振 荡器输 入 18 S I2c 时 钟线 3 XOUT 晶体振荡器输 出 19 vss 数字地 4 ADR I2c 接 口辅 助地 址 20 U_3 1 于 J四回行 锁足 时钟 5 v RⅡ D／A 变换基准电压 21 Irv矾0 数字 uV 信号输入 0 6 VDDA 模拟电路 + 5V 供电 22 U 1 数字 uV 信号输入 1 7 VSS 地端 23 l Ⅳ 2 数字 uV 信号输入 2 8 R 子画面模拟 R —Y 信号输出 24 IⅣ 3 数字 uV 信号输入 3 9 G 子J四面模拟 Y 信号输出 25 Y响 数字 Y 信号输入 0 1O B 十四回俣拟 B —Y 信号辅出 26 Ⅷ 1 数字 Y 信号输入 1 l 1 ANAO【玳 模拟控制输出 2'7 Ⅷ 2 数字 Y 信号输入 2 12 VSSA 模拟电路地 28 Ⅷ 3 数字 Y 信号输入 3 13 VDD 数字电路 +5V 供电 29 Ⅷ 4 数字 Y 信号输入 4 14 子画面挖框信号输出 30 数字 Y 信号输入 5 15 HsP 主画面行同步信号输入 31 VDD 4-5V 供电 l6 V 主匦面场同步信号输入 32 B I 子画面水平同步信号输入 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co 作 ” ， “ 写操作 ” 是 在 “ 写入脉 冲” 的 控制下完 成 的 ， “写 入脉 冲” 受 子 画面 行、场同步信号同步。从存储器 中读出 子 画面 信号 的过 程 叫 “ 读操 作 ” ，由于 场存储器中只存有一场信号，故此，每 场信号需 读两 次 ，才能确保 每 帧图像 中 仍含两 场信号 。 “读操 作 ” 是在 “ 读 出 脉 冲” 的控制 下完成 的 ， “ 读 出脉 冲” 受主 画面行 、场 同步 信号 所同步 。通 过 控制 “ 写操作 ” 和 “读 操 作” 的速度 ， 可 以实 现对子 画面 的压缩 处理 ，例如 ： 以 3倍于存人的速度读 出，就可将子画 面压缩到原面积 的 1／9。 读出的子画面数字信号送至 PIP 开 窗及输 出信号处理 电路 ，该 电路 的主要任 务有：子画面显示位置控制 、子画面行制 式处理 、子 画面边框处理 、去复用处理 、数 字扩展处理 、子 画面 Y U、，／RGB 切换 、子 画面消隐信号(挖框信号) 形成等。 子 画面显 示位 置可 由软件 编程进 行 设 定 ；子 画面行制 式可 由识别 电路进 行 检测 ；子 画面边框 处理是 指为 子 画面套 上边框 ，边框颜色 可通过 软件 编程进 行 设定 ；去复用电路能将数字 u、v 信号 进行分离 ，转换 成数字 u 信号 和数 字 v 信号 ，再 由数据扩展 电路将数字 u 、v 信号 分别 扩展 成 6bit 的信号 ；子画面 YUV／RGB 切换 由 I2c 总线 进行 控制 ，当 电路工 作于 Y U、，状态 时 ，内部矩 阵电路 不工作 ，直接输出 YU、，信号，当电路工 作于 RGB 状 态时 ，内部矩 阵电路工作 ， 可将 YU、，信号转换为 RGB 信号；子画面 消隐信号是一个开窗信号 ，它可将主画 面的相应位置挖出一个窗口，并使子画 面显示在该 窗 口中 ，子 画面挖 框信号 从 sDA9189X 的⑩脚输 出 ，最 终送到 主画面 小信号处理器，以将子画面插入到主画 面的相应位置上。 PIP 开窗及输出信号处理电路输出的 3 路 6bit 数字信号 (YU、，或 RGB) ，送至 各 自的 D／A 转换电路 ，变换成模拟 信 号 ，分别从③ 、⑨ 、⑩脚输 出。 SDA9189X 内部设有时 钟发生 电路 ， 它采用数字锁相环进行控制，可输出高 稳定度的 27MHz 时钟 。它与主画面行／场 同步 脉 冲 、子 画 面 行 ／场 同 步 脉 冲及 13．5MHz 时钟 信号一 起经过 加工处 理 后 ，可 产 生 “ 写 入 脉 冲 ” 和 “ 读 出 脉 | A V S K Y 譬e 凰鹄 子画面场同步信 N P 0 3 S D A 9 l 8 9 X rc 瓣 CP50 XIN ZP043 l ， I r I 口I l 出 煳 加 B ． _ P IP 挖框信号 主画面行同步信 号 o —————一 主画面场同步信号 ⑥ A N A C O N u v lN l 冲” ，还可产生其它各种控 制信号 。 3 ．子 画面数字处理电路分析 子 画面数 字处理 电路 如 图 6 所示 ， 由 rIDA8310 送 来 的模 拟 Y 、B —Y ( u) 及 R —Y (V ) 信号 从 NP02 (SDA9187) 的④ 脚 、 ⑨脚及⑩脚输入 ，经钳位和 A／D 变换后 ， 分别变换成 6bit 的数字信号。6bit 的数字 Y 信号 经延 迟 处理 后 ，从 ② 脚 ～⑦脚 输 出；6bit 的数字 u 信号和 6bit 数字 v 信 号经 多路 复用处理 后 ，变换成 4bit 的数 字 u 、v 信号 ，从③脚 ～⑩脚输出。 NP02输出的数字 Y 信号和数字 u 、 v 信 号 送 至 NP03(SDA9189X ) ， 在 SDA9189X 中进行数字压缩 处理 ，数字压 缩 处 理是 在 “ 写 入 脉 冲 ” 和 “ 读 出脉 冲” 的控制下 ，依靠 场存储 器 的存储功 能来 实现 的 ，压缩后 的数字 Y 、数 字 u 及数字 v 信 号经矩 阵后 ，变成 数字 R 、 G、B 信号，再由各 自的 D／A 变换器变换 成模拟 R 、G、B 信号，分别从⑧脚、⑨ 脚 及 ⑩ 脚 输 出 ， 又 分 别 送 至 NPO1 (TDA8310) 的①脚 、②脚及 ③脚 。 NP02 的⑩脚输入子 画面行 同步信 号 ，它实 际 上是 由 NP01( TDA8310) ④ 脚 送 来 的沙 堡脉 冲 ，该脉 冲 一方面用 来锁 定 内部 VCO 电路 的振荡频率 和相位 ，另 一 方 面经 有 关 电路 处 理 后 ，从 ① 脚 输 出 ，送至 NP03 的⑦脚 。NP03 的① 脚 为 子画 面场 同步信 号输入 端 ，子 画面场 同 步脉冲来 自 NPO1 的④脚 ，它实 际上 是子 画面场脉 冲。NP03 的① 脚为 13．5MHz 时 钟输入端 ，13．5MHz 时钟 由 NP02 的⑥脚 送 来 。子 画面行 、场脉 冲及 13 ．5MHz 时 钟信号经开窗控制信号发生器进行加工 处 理 后 ，产 生 子 画 面 “ 写 入 脉 冲 ” 及 行 、列地址 控制 脉冲等。 NP03 的② 脚 和 ③ 脚 外 接 20．48MHz 晶体 ，与 内部 有 关 电路 构 成 时钟 振荡 器 ，振荡器采用数字锁相环控制方式， 能输出 27MI~ 时钟信号。⑩脚和⑩脚分 别输入主画面行、场同步信号( 实为主画 面行 、场 逆程脉 冲) ，它们 送至 内部 主画 面控制信 号发生器 ，与 27MI~ 时钟信 号一 起进行加工 处理 ，产生子画面 “读 出脉冲 ” 及读 出行 、列地址控制脉冲 ，还能 产生子 画面挖框脉 冲，从⑩脚输出。这样 ，由于 主 、子画面行场同步信号及 27MI~ 时钟、 13 ．5MHz 时钟 的共 同控 制 ，使得 主 、子 画面都能稳定地显示在屏幕上 。 SDA9l89X 的⑩脚 和 ⑩脚 为 I2C 总线 控 制 端 子 ， CPU 通 过 Pc 总 线 与 SDA9189X 之 间进行 通讯 ，来完成 对子 画 面的调整和控制 。sDA9189x 有 三个不 同 的地址 ，可通过④脚电平进行设定。《西， ～ 堕垒 鲢 塑 壹) 一 一啪一 一 — — l星‰ 一 一 一 一 一 一 E ^ Ⅷ G B T__ —司 ． 一一 = 一 R G 5 一 一 r —m一 队 吼 _三1 耋 一 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co