第七讲DE平台应用要点分析.ppt

　　ISP1362支持内置电源供电及外部电源供电两种模式。对于较低功耗的应用设计，可用内部集成的电荷泵供电；而如果应用系统的功耗较高，则要用外部电源供电。作为外设控制器时，ISP1362支持两个控制端点，还能以全速及低速将多达14个端点编程为四种传输类型之一。除了通用的USB收发器，ISP1362还集成了计时器及全OTG功能所需要的模拟元件。外部时钟为12?MHz时，利用ISP1362内部的PLL可以生成48?MHz的时钟，因此ISP1362可以用低成本的12?MHz晶振作为时钟源，同时也降低了EMI。 　　ISP1362还内置了一个用于非OTG配置时(作为主机或外设)的过流保护电路。当ISP1362用作主机时，片内3.3～5?V的电荷泵可以为USB外设供电。ISP1362还提供两个USB端口，端口1可进行软件配置，并可用作下行、上行或OTG端口，作为OTG端口时，端口1可在主机或外设模式下工作，并可通过HNP或布线变化来动态转换角色。端口2只能用作下行传输。 　　ISP1362引脚定义见表4.7。图4.27是DE2平台USB OTG部分的原理图。DE2系统光盘的DE2_demonstrations\ DE2_NIOS_ DEVICE_LED\HW目录中，提供了ISP1362硬件接口的Verilog代码ISP1362.v。 图４.27　DE2平台SUB OTG部分原理图 　　DE2平台上ADV7181输入PAL、NTCS或SECAM等各种标准的模拟基带电视信号，输出CCIR656标准YCrCb 4∶2∶2标准的数字视频信号。 　　CCIR656视频标准是在国际电信联盟无线电通信部门656-3号建议书中提出的，其全称是“工作在ITU-R BT.601建议(部分A)的4∶2∶2级别上的525行和625行电视系统中的数字分量视频信号的接口”。实施这种标准是为了在525行和625行两者之间具有最大的共同性，同时提供一种世界范围兼容的数字方法，以使设备的开发具有许多共同特点，运行会更经济，并便于国际间节目的交换。数据信号采用8位或10位二进制数据流，数据流中包含了视频信号、定时基准信号和辅助信号。 　　BT.601标准制定了幅型比为4∶3和16∶9的数字视频格式。对于NTSC，每行的像素数为858，每场525行，因此简称525行系统。对于PAL/SECAM，每行像素数为864，每场625行，因此简称625行系统。这两种系统中，所有的像素并非全部显示，它们的每行有效显示像素均为720像素，525行系统有效显示行数为480行，每秒钟显示60场；625行系统有效显示行数576行，每秒钟显示50场。525行系统与625行系统的主要参数如表4.6所示，BT.601视频格式的有效区如图4.23所示。 图4.23 BT.601视频格式的有效区 　　BT.601色度信号Cr和Cb的采样率通常是亮度信号Y的一半，这样色度信号每行的像素数将减少一半，但每帧的行数是一样的，这被称做4∶2∶2格式，意味着每四个Y采样点对应两个Cb采样点和两个Cr采样点。为了进一步降低所需的码率，还定义了4∶1∶1格式和4∶2∶0格式。对于需要更高分辨率的场合，定义了4∶4∶4格式，它以与亮度分量完全一样的分辨率对色度分量进行采样，不同格式的亮度和色度样点的相对位置如图4.24所示，图中所有格式中两个相邻的行属于两个不同的场。 图4.24 色度信号的采样 4.6.2 用DE2平台实现电视接收机 　　利用ADV7181与DE2平台上的视频D/A转换器ADV7123，可以实现一个简单的视频处理系统。一种简单的做法是将模拟视频输入经过转换后，在VGA显示器上显示视频信号，可以当作一个简单的电视机，实现这个电视机的方案如图4.25所示。模拟电视信号经视频解码芯片解码后，转换成CCIR656标准的数据流，进入FPGA，FPGA先完成CCIR656至YCrCb的转换，再实现YCrCb至RGB色彩空间的转换，最后通过视频D/A转换器输出到VGA接口。DE2平台系统光盘中提供了完成此功能的范例工程，参见本章4.11.2小节。 图4.25 用DE2实现数字电视接收机的原理 　　利用Terasic公司的TRDB_LCM，可以更方便地实现一台液晶电视机。TRDB_LCM既可以接收RGB数据流，也可以接收YUV数据流。ADV7181电视解码器的数字视频输出格式为YUV4∶2∶2格式，TRDB_LCM接收的格式是YUV4∶4∶4，只需对数据稍作转换，并增加ADV7181和TRDB_LCM的初始化代码，即可方便地实现液晶电视机的功能。代码4.12是DE2实现液晶电视机的顶层模块代码，其中略去了输入/输出引脚定义及初始化代码，LCM的初始化请参考代码4.10。代码4.13是实现液晶电视机的代码，