LCD

　　LCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡稱，LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。
 

　　CRT電視機(jī)

　　CRT電視機(jī)的結(jié)構(gòu)是一根真空管，里面有一個(gè)或多個(gè)電子槍，電子槍射出電子束，電子束射到真空管前屏幕表面的內(nèi)側(cè)時(shí)，屏幕內(nèi)側(cè)的發(fā)光涂料受到電子束的擊打而發(fā)光產(chǎn)生圖像的技術(shù)。

　　相對(duì)于傳統(tǒng)CRT電視而言，LCD TV具有輕薄便攜、色彩豐富、清晰度高、綠色環(huán)保、耗電量低、使用壽命長(這種器件幾乎沒有什么劣化問題，因此壽命極長，但是液晶背光壽命有限，不過背光部分可以更換)、無電磁輻射(對(duì)人體安全，利于信息保密) 、顯示信息量大(因?yàn)橄袼乜梢宰龅煤苄? 等特點(diǎn)，但是價(jià)錢較其貴。

　　DVP-M 簡介

　　DVP-M是瑞薩(Renesas)科技公司推出的一款液晶電視信號(hào)處理芯片，可使液晶電視實(shí)現(xiàn)多制式信號(hào)兼容。它可以將Y/C分離電路、顏色恢復(fù)電路、I/P轉(zhuǎn)換電路及畫質(zhì)調(diào)整電路集成在一起，進(jìn)行集成化信號(hào)處理。同時(shí)，DVP-M還具有針對(duì)不同電視信號(hào)的超強(qiáng)處理能力。

　　硬件結(jié)構(gòu)分析

　　系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)單元構(gòu)成：電源、IR(紅外遙控)和鍵盤、HDMI接收、TV信號(hào)接收(Tuner)、視頻處理、聲音處理、狀態(tài)存儲(chǔ)(EEPROM)、主控MCU、音視頻端子和液晶顯示單元。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　本系統(tǒng)有8種信號(hào)源輸入端口：TV、HDMI、VGA、YPbPr、SCART1、SCART2、AV和SIDE AV，同時(shí)還有TV和AV輸出(AV OUT)。

　　采用Renesas的M16C為主控MCU，除了DVP-M是通過UART與MCU通信以外，其它所有可控IC與MCU均采用I2C串行總線通信。MCU通過識(shí)別遙控器和鍵盤的按鍵操作，來控制各AV Switch(Audio/ Video 開關(guān))進(jìn)行信號(hào)通道的切換，控制音視頻處理單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種處理，然后通過液晶面板顯示，同時(shí)，各種操作會(huì)設(shè)置相關(guān)的變量并寫入EEPROM中，記憶當(dāng)前的狀態(tài)，以便下次開機(jī)時(shí)使用。

　　圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　視頻處理單元

　　視頻處理單元主芯片采用DVP-M，使用了它的三個(gè)模擬信號(hào)通道和一個(gè)數(shù)字信號(hào)通道。

　　TV信號(hào)(來自Tuner的第二中頻輸出)一路從SCART1輸出，作為SCART TV輸出(該端口無論是否在TV模式都會(huì)有TV輸出)，一路經(jīng)過M52790輸出到AV OUT端口，還有一路進(jìn)入DVP-M的第一模擬通道。

　　SCART接口是一種歐洲通用視頻接口，具有輸入和輸出功能，支持三種視頻信號(hào)格式，即CVBS(復(fù)合全電視信號(hào))，YC(分量視頻信號(hào))和RGB，輸入的信號(hào)格式可以通過MCU檢測SCART接口的FB引腳的電平，如果小于1V則為RGB，否則為CVBS/YC。 AV，SIDE AV和從SCART進(jìn)入的YC/CVBS格式信號(hào)通過MCU控制M52790，選擇其中某一路進(jìn)入DVP-M的第二模擬通道。

　　從SCART(包括SCART1和SCART2)進(jìn)入的RGB信號(hào)和YPbPr的非高清信號(hào)(在HDMI接收單元有介紹)通過AV Switch FSAV330選擇進(jìn)入DVP-M的第三模擬通道。

　　DVP-M數(shù)字通道進(jìn)入的是通過MST3388輸出的24位RGB視頻信號(hào)。

　　MCU根據(jù)輸入的信號(hào)類型，設(shè)置相應(yīng)的DVP寄存器，完成DVP-M內(nèi)部通道的選擇，圖像處理等。

　　模擬信號(hào)在DVP內(nèi)部經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換、YC分離(亮色分離)、同步信號(hào)分離及處理、3D降噪處理、IP變換(隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換成逐行信號(hào))、VBI解碼(解出場消隱期間的Teletext和CCD等圖文信息)等處理，最后混和OSD信息生成24位的RGB數(shù)字信號(hào)送到液晶面板顯示。對(duì)于輸入的數(shù)字信號(hào)，除了沒有A/D轉(zhuǎn)換、YC分離和同步分離外，其它的處理和模擬信號(hào)類似。

　　圖2 軟件結(jié)構(gòu)圖1.HDMI接收單元

　　本系統(tǒng)HDMI單元采用的是MST3388，這是一個(gè)HDMI接收器，有三路RGB/YUV模擬信號(hào)輸入端口和一路HDMI數(shù)字信號(hào)輸入端口，所有輸入經(jīng)過MST3388后輸出24位的RGB數(shù)字信號(hào)。

　　HDMI信號(hào)通過MST3388完成信號(hào)的解碼，輸出24位的RGB數(shù)字信號(hào)和I2S音頻信號(hào)，分別送往DVP-M和MSP3410進(jìn)行處理。系統(tǒng)中HDMI支持的最高分辨率為1080p。

　　VGA和YPbPr信號(hào)分別進(jìn)入其中兩個(gè)模擬信號(hào)輸入端口。對(duì)于VGA輸入，轉(zhuǎn)換成24位的RGB數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入DVP-M的數(shù)字通道。對(duì)于YPbPr信號(hào)，首先通過MST3388進(jìn)行檢測，如果分辨率在720p以上，則通過MST3388轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸出到DVP-M，否則直接從DVP-M的模擬通道輸入。

　　2.聲音處理單元

　　聲音處理單元采用的主芯片是MSP3410，它支持幾乎所有的模擬電視聲音信號(hào)，如B/G、L、I、D/K、M/N和FM-Radio，而且支持麗音(NICAM)數(shù)字音頻標(biāo)準(zhǔn)。它和MCU之間通過I2C總線通信。

　　Tuner(TV調(diào)諧器)的聲音中頻(Sound IF)信號(hào)從MSP3410的SOUND IF端口輸入，HDMI解碼出來的聲音信號(hào)從I2S端輸入，VGA和YPbPr信號(hào)源對(duì)應(yīng)的聲音信號(hào)分別從其中兩組SCART端口輸入，AV和SCART的聲音信號(hào)通過MCU控制M52790，選擇其中某一路進(jìn)入一組SCART端口。

　　處理后的聲音信號(hào)從揚(yáng)聲器輸出，電視信號(hào)通過MSP3410的SCART1端口輸出到系統(tǒng)中的SCART1接口，作為電視輸出，其它的聲音信號(hào)從MSP3410 SCART2端口輸出到系統(tǒng)中的AV OUT端口，作為AV輸出。

　　另外，在自動(dòng)搜臺(tái)時(shí)還需要借助MSP3410才能正確完成，搜臺(tái)時(shí)首先需要從MSP3410中讀取當(dāng)前TV信號(hào)的聲音制式，然后根據(jù)不同的聲音制式向Tuner寫入相應(yīng)的中頻數(shù)據(jù)。

　　3.狀態(tài)存儲(chǔ)單元

　　狀態(tài)存儲(chǔ)單元，也叫Last Memory。采用的是一個(gè)32KB的EEPROM，存儲(chǔ)一些系統(tǒng)狀態(tài)、頻道信息、各信號(hào)源的狀態(tài)信息等內(nèi)容。

　　主要包括以下幾個(gè)部分：最后的信號(hào)輸入模式(如TV，AV1，HDMI等)，最后選擇的語言狀態(tài)(如英語，法語等)，最后的聲音信息(如音量、低音、高音等)，各信號(hào)源對(duì)應(yīng)的圖像亮度、對(duì)比度、色彩、色調(diào)等信息，VGA/HDMI顯示狀態(tài)(水平位置，垂直位置，相位，時(shí)鐘)，頻道名及各頻道的頻率、色彩制式和聲音制式等。

　　每次進(jìn)行與以上狀態(tài)信息相關(guān)的操作時(shí)，MCU都會(huì)更新EEPROM中相應(yīng)的內(nèi)容，記憶當(dāng)前的狀態(tài)。開機(jī)時(shí)MCU會(huì)讀取EEPROM中的內(nèi)容，從而進(jìn)入關(guān)機(jī)前的狀態(tài)。

　　4.軟件結(jié)構(gòu)分析

　　該系統(tǒng)的軟件是基于BOS嵌入式操作系統(tǒng)的，根據(jù)系統(tǒng)需求分為五個(gè)任務(wù)和五個(gè)周期處理函數(shù)，軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　(1)MainTask

　　主要完成信號(hào)狀態(tài)檢測、I/O端口檢測和按鍵處理，并根據(jù)不同的狀態(tài)和按鍵動(dòng)作向其它任務(wù)發(fā)送相應(yīng)的請(qǐng)求。

　　(2)EepTask

　　根據(jù)收到的請(qǐng)求，對(duì)EEPROM進(jìn)行讀寫，如臺(tái)號(hào)、音量、色彩調(diào)節(jié)信息的讀寫。

　　(3)DvpTask

　　根據(jù)請(qǐng)求對(duì)DVP-M相應(yīng)寄存器讀寫，完成通道切換、色彩調(diào)整、圖像調(diào)整、OSD顯示等工作。

　　(4)OSDTask

　　根據(jù)請(qǐng)求和當(dāng)前狀態(tài)完成OSD菜單(On Screen Display)顯示內(nèi)容的處理，并向DvpTask發(fā)送請(qǐng)求，寫OSD相關(guān)寄存器，實(shí)現(xiàn)OSD顯示。

　　(5)DeviceTask

　　根據(jù)請(qǐng)求控制Tuner的選臺(tái)、搜臺(tái)和MSP3410的聲音解碼和音量控制，以及對(duì)I/O口的輸入/輸出控制等操作。

　　結(jié)束語

　　本系統(tǒng)采用DVP-M作為主視頻處理芯片，由于其集成度高，簡化了硬件電路的設(shè)計(jì)，同時(shí)DVP-M還具有針對(duì)不同制式電視信號(hào)的超強(qiáng)處理能力。該系統(tǒng)提供了較為靈活的軟件平臺(tái)，在應(yīng)用方面具有較大的發(fā)揮空間。