ADV7125有3個(gè)視頻數(shù)據(jù)寄存器DATA REGISTER和一個(gè)視頻控制寄存器POWER-DOWN MODE,。數(shù)據(jù)寄存器的3個(gè)輸入端分別連接紅綠藍(lán)三色的數(shù)字視頻信號(hào)，數(shù)據(jù)寄存器后面緊跟數(shù)模轉(zhuǎn)換單元,，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),；控制寄存器將數(shù)字的消隱信號(hào)、同步信號(hào)轉(zhuǎn)換合并,。數(shù)模轉(zhuǎn)換后的模擬視頻信號(hào)和控制寄存器輸出的同步,、消隱控制信號(hào)共同作為ADV7125的輸出信號(hào)，此輸出信號(hào)大小受Rset端和地之間接入的外加電阻RSET大小的控制,。

　　2 ADV7125芯片用于VGA轉(zhuǎn)換的基本原理

　　ADV7125芯片用于VGA轉(zhuǎn)換的基本原理是,，將S3C2440輸出的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的VGA輸出信號(hào)，模擬的VGA輸出信號(hào)的大小受ADV71 25芯片外圍參考電壓VREF和外加電阻RSET的控制,，(VREF和RSET的具體接法如圖4所示)其關(guān)系如下：

　　式中IOG,、IOR、IOB分別代表綠,、紅,、藍(lán)三色信號(hào)的幅度。當(dāng)不用復(fù)合同步信號(hào)時(shí),，需要把端連接低電平,，這時(shí)IOG的關(guān)系式同式(2),。

　　上式中的是ADV7125的一個(gè)附加信號(hào)控制端，ADV7125的另外一個(gè)附加信號(hào)控制端是(消隱信號(hào)控制端),。和都是在時(shí)鐘上升沿被鎖存,，保證像素?cái)?shù)據(jù)流的同步。和的功能是：通過視頻同步信號(hào)的編碼,，影響VGA視頻信號(hào)的輸出,。通過在模擬輸出端口內(nèi)部加了一個(gè)加權(quán)電流,，實(shí)現(xiàn)此功能。這個(gè)電流的有無,，由和邏輯輸入判定,。

　　圖2說明了當(dāng)和兩者都為高電平時(shí)，IOR和IOB兩者與IOG的對(duì)比,。

　　表1詳細(xì)說明了和對(duì)模擬輸出的影響,。該表是在VREF=1．235 V，RSET=530 Ω,，RLOAD=37．5Ω的條件下測(cè)量的,。

　　對(duì)應(yīng)圖2和表1可得到以下結(jié)論：

　　①當(dāng)IOR,、IOG,、IOB三端的DAC輸入為0x00時(shí),，代表屏幕最黑,，此時(shí)對(duì)應(yīng)圖2為 LEVEL,，對(duì)應(yīng)表1為第7行,。從圖2左面列表可以看到,，IOR,、IOB端的電流,、電壓分別是0mA、0V,，IOG端的電流,、電壓分別是7．2 mA,、0．271 V。即電流相差7．2 mA,。

　?、诋?dāng)IOR、IOG,、IOB三端的DAC輸入為0xFF時(shí),，代表屏幕最白，此時(shí)對(duì)應(yīng)圖2為WHITE LEVEI,，對(duì)應(yīng)表1為第2行,。從圖2左面列表可以看到，IOR,、IOB端的電流,、電壓分別是18．67 mA、0．7 V,，IOG端的電流,、電壓分別是26．0 mA、0．975 V,。即電流相差7．3 mA,。

　　從表1，可以得到以下的結(jié)論：

　?、佼?dāng)和都為高電平(為1)時(shí),，IOG端口的白電平信號(hào)的電流，要比IOR,、IOB端口同樣情況下的電流高出7．3mA左右,；視頻信號(hào)電流、黑電平信號(hào)的電流,，要比IOR,、IOB端口同樣情況下的電流高出7．2 mA左右。

　?、诋?dāng)為低電平(為0),、任意時(shí)，同樣的DAC輸入條件下,，IOR,、IOB、IOG三端的輸出信號(hào)電流大小是完全一樣的,。

　?、郛?dāng)為低電平(為0)時(shí)，無論DAC輸入是多少,，IOR,、IOG、IOB三端的輸出信號(hào)均對(duì)應(yīng)于高／低的同步無效／有效黑電平,。

　　3 VGA接口設(shè)計(jì)

　　根據(jù)需要,，把LCD信號(hào)轉(zhuǎn)換為VGA信號(hào)，轉(zhuǎn)換時(shí)必須根據(jù)VGA信號(hào)的時(shí)序進(jìn)行轉(zhuǎn)換,。VGA信號(hào)一共包括5部分,，分別是紅(R)、綠(G),、藍(lán)(B)三色信號(hào)和行(H),、場(chǎng)(V)同步信號(hào)，紅(R),、綠(G),、藍(lán)(B)三色信號(hào)和行(H)、場(chǎng)(V)同步信號(hào)根據(jù)S3C2440的配置時(shí)序,，由S3C2440以數(shù)字信號(hào)的形式輸出,，之后由ADV7125對(duì)紅(R)、綠(G),、藍(lán)(B)三色信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,，行(H)、場(chǎng)(V)同步信號(hào)直接進(jìn)入VGA接口中,，不需要轉(zhuǎn)換,。下面分別介紹VGA信號(hào)的時(shí)序、硬件連接,、軟件設(shè)計(jì)以及注意事項(xiàng),。

　　3．1 VGA時(shí)序信號(hào)

　　以分辨率為640x480、刷新頻率為60 Hz,、16位的彩色顯示模式為例,，VGA信號(hào)的掃描時(shí)序如圖3所示。

　　在場(chǎng)掃描時(shí)序中,，VSYNC為場(chǎng)同步信號(hào),，Tvsync是指顯示器掃描1幀完整畫面需要的時(shí)間，大小為16 667μs,；VSYNC信號(hào)每場(chǎng)有525行,，其中480行為有效顯示行,，45行是場(chǎng)消隱期。場(chǎng)消隱期包括場(chǎng)同步時(shí)間(低電平場(chǎng)同步脈沖)twv(2行／63μs),、場(chǎng)消隱前肩tHV(13行／412μs),、場(chǎng)消隱后肩tVH(30行／952 μs)，共45行,。

　　在行掃描時(shí)序中,，HSYNC為行同步信號(hào)，Thsync是指顯示器掃描一行需要的時(shí)間,，大小為31．75μs,，該周期通過Hsync(行同步脈沖)來同步，脈沖的寬度tWH=3．81μs,。每顯示行包括800點(diǎn),，其中640點(diǎn)為有效顯示區(qū)，160點(diǎn)為行消隱期(是非顯示區(qū)),。行消隱期包括行同步時(shí)間tWH(3．81μs),，行消隱前肩tHC(0．516μS)和行消隱后肩tCH(1．786μs)，共160個(gè)點(diǎn)時(shí)鐘,。

　　3．2 S3C2440和ADV7125的電路連接

　　設(shè)計(jì)中主要使用S3C2440處理器的LCD控制器接口,，它主要通過DMA方式占用系統(tǒng)總線，支持彩色TFT液晶屏,，支持16 bbp無調(diào)色真彩,。LCD接口數(shù)據(jù)的低8位，中間8位和高8位分別與ADV7125芯片的BLUE信號(hào),、GREEN信號(hào)和RED信號(hào)相連,，這樣就完成了S3C2440處理器與ADV7125芯片之間數(shù)字信號(hào)的傳輸。ADV7125芯片的時(shí)鐘信號(hào)采用LCD接口的時(shí)鐘信號(hào),，信號(hào)與VM(VSDN)信號(hào)相連接,，同步信號(hào)接地。COMP端用于內(nèi)部參考運(yùn)放的補(bǔ)償,，用0．1μF的陶瓷電容連接在COMP與模擬電源VAA之間,，防止自激振蕩以增加穩(wěn)定性。采用AD1580作為參考電壓,，AD1580輸出信號(hào)穩(wěn)定,，能夠很好地滿足電路設(shè)計(jì)的需要。RSET引腳與地之間接一個(gè)530 Ω的電阻,，用來控制視頻信號(hào)的滿幅度,。在圖像系統(tǒng)中，不會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)合同步信號(hào)，利用本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)視頻同步信息編碼直接進(jìn)入綠色信道,。如果不需要,，把輸入端與邏輯低電平相連。S3C2440和ADV7125的電路連接如圖4所示,。其中VD0,、VD1、…VD23,、VDEN,、CLK、HSYNC,、VSYNC為S3C2440的輸出端,。 　　

　　3．3 電路連接需要注意的問題

　　ADV7125可以用于灰度視頻信號(hào)輸出。例如：僅用于1個(gè)通道進(jìn)行視頻輸出,，這時(shí)其他兩個(gè)不用的視頻數(shù)據(jù)信道都應(yīng)該與邏輯0相連,，不用的模擬輸出應(yīng)該與使用的信道一樣連接相同的負(fù)載,。

　　為了實(shí)現(xiàn)ADV7125的最優(yōu)噪聲性能,，對(duì)PCB的設(shè)計(jì)必須特別注意。ADV7125電源和地線上的噪聲應(yīng)該優(yōu)化,?？梢酝ㄟ^屏蔽數(shù)字輸入和提供好的退耦達(dá)到這一點(diǎn)。VAA和GND的引線長(zhǎng)度應(yīng)該盡量短,，這樣可以減小電感環(huán)路,。在設(shè)計(jì)PCB時(shí)應(yīng)盡量把模擬地與數(shù)字地分開，地線應(yīng)該通過1個(gè)磁珠與PCB大面積鋪地相連,，并且磁珠應(yīng)該盡可能的靠近ADV7125器件的地引腳,。電路中使用的電容應(yīng)該盡可能的靠近對(duì)應(yīng)引腳，并且電容的引線應(yīng)該盡可能的短,，這樣可以減小引線電容,。由于使用頻率非常高，時(shí)鐘引線應(yīng)盡可能地短,，這樣可以減小噪聲的抖動(dòng),。視頻輸出信號(hào)應(yīng)該由數(shù)字地平面覆蓋，這樣可以增大高頻電源抑制比,。

　　由于模擬RGB信號(hào)采用高阻電流源輸出方式,，可以直接驅(qū)動(dòng)75 Ω的同軸傳輸線。長(zhǎng)于10 m的電纜可能會(huì)對(duì)高頻模擬輸出脈沖衰減,。使用輸出緩沖可以補(bǔ)償電纜的失真,。這些緩沖器在整個(gè)輸出電壓擺幅期間，必須有足夠的電流。常見的有AD84x系列的單片運(yùn)放,。在較高的頻率下(如80 MHz),，推薦使用AD848。其典型增益電路如圖5所示,。

　　通過簡(jiǎn)單的計(jì)算可以得知其增益為：GAIN=1+Z1／Z2,。改變緩沖電路的增益器件Z1、Z2來滿足所要求的視頻電平,。

　　3．4 相關(guān)的軟件設(shè)置

　　下面以簡(jiǎn)單的測(cè)試程序?yàn)槔齺碚f明相關(guān)軟件的編寫,。

　　軟件設(shè)計(jì)的基本流程如圖6所示。具體過程如下：

　?、偈紫葘?duì)LCD的功能寄存器進(jìn)行初始化,，主要設(shè)置LCD控制寄存器1～5，LCD緩沖區(qū)起始地址控制寄存器,；屏蔽LCD中斷,。

　　②其次對(duì)LCD的輸出時(shí)序(VGA信號(hào)時(shí)序)進(jìn)行設(shè)置,。設(shè)置分辨率,、周期、前(后)信號(hào),、同步脈沖,。

　　③再次是對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行設(shè)置,，主要是使能LCD視頻信號(hào)的輸出,。

　　④用一幅圖像的輸出來測(cè)試VGA的顯示是否正常,。

　　  主要代碼如下所示：

　　結(jié)語

　　本文結(jié)合S3C2440處理器和ADV7125芯片的特點(diǎn),，介紹了LCD轉(zhuǎn)VGA方案，該方案簡(jiǎn)單易行,，適用于嵌入式系統(tǒng)設(shè)備的VGA信號(hào)輸出,。ADV-7125芯片有多種頻率可供選擇。本設(shè)計(jì)也可以用于灰度級(jí)輸出的信號(hào)中,，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的修改,，可以滿足高分辨率，高刷新頻率的環(huán)境要求,。