基于fpd-ne技術(shù)的數(shù)字視頻信號(hào)遠(yuǎn)傳設(shè)計(jì)

基于fpd-ne技術(shù)的數(shù)字視頻信號(hào)遠(yuǎn)傳設(shè)計(jì)

fwd-合并技術(shù)最初設(shè)計(jì)于sva級(jí)探測(cè)器。sva級(jí)探測(cè)器需要的圖像寬度超過(guò)720ms，包括18個(gè)數(shù)據(jù)集、三個(gè)控制信號(hào)和一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，共有22個(gè)數(shù)據(jù)集。這對(duì)于系統(tǒng)功耗、穩(wěn)定性和EMI都是很大的挑戰(zhàn)。采用FPD-Link技術(shù)能很好的解決這個(gè)問題,FPD-Link發(fā)送電路,將18位的RGB信號(hào)和控制信號(hào)及時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為少量的差分對(duì)信號(hào);FPD-Link接收電路將接收到的串行信號(hào)進(jìn)行并行處理,恢復(fù)RGB信號(hào)和控制信號(hào)。FPD-LinkIII技術(shù)是在FPD-Link技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)汽車電子應(yīng)用,增強(qiáng)了信號(hào)驅(qū)動(dòng)和抗干擾能力,提高了信號(hào)傳輸距離,專門用于驅(qū)動(dòng)高分辨率中央和后排顯示屏,以及百萬(wàn)像素級(jí)數(shù)字?jǐn)z像頭。利用FPD-LinkIII技術(shù),設(shè)計(jì)一款功能類似平板電腦的設(shè)備。與傳統(tǒng)平板電腦不同的是,設(shè)備主控板與顯示屏距離較遠(yuǎn)(大約8m),需要通過(guò)一對(duì)雙絞線對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)傳處理。1系統(tǒng)的全球設(shè)計(jì)選用瑞芯微電子公司的RK3288作為系統(tǒng)主處理器平臺(tái),選用TI公司的DS90UB925作為FPD-LinkIII串行器芯片2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1自治模塊2.1.1ds29bufp接口設(shè)計(jì)主處理器RK3288將視頻信號(hào)通過(guò)數(shù)字RGB接口輸出到DS90UB925,DS90UB925內(nèi)置輸入鎖存模塊、直流均衡編碼模塊和并串轉(zhuǎn)換模塊,其邏輯框圖如圖2所示2.1.2港口和功能DS90UB925為48引腳QFN封裝,其端口按功能可劃分為視頻信號(hào)端口、傳輸信號(hào)端口和控制信號(hào)端口,下面對(duì)各端口功能分別加以說(shuō)明:1數(shù)字補(bǔ)償接口電路設(shè)計(jì)DS90UB925的視頻信號(hào)端口即24位數(shù)字RGB端口,使用24位來(lái)表示一個(gè)像素,RGB分量都用8位表示,取值范圍為0~255,其接口信號(hào)描述如表1所示。2dout接口DS90UB925的傳輸信號(hào)端口即FPD-LINKIII串行信號(hào)接口,包括DOUT±和CMF。DOUT±為FPD-LINKIII串行信號(hào)輸出數(shù)據(jù),LVDS差分輸出;CMF為共模濾波管腳,連接串行器內(nèi)部端接中心抽頭,為DOUT±提供共模濾波,一般跨接0.1μF電容到地31信號(hào)輸入控制DS90UB925的控制信號(hào)端口包括PDB、I2.2解釋矩陣模塊2.2.1視頻控制輸出管理模塊i-s/s轉(zhuǎn)換信號(hào)提取解串行器DS90UB926在雙絞線上接收FPD-LinkIII信號(hào),依次通過(guò)其內(nèi)置的串并轉(zhuǎn)換模塊、直流均衡解碼模塊和輸出鎖存模塊,恢復(fù)出24位RGB數(shù)據(jù)、3個(gè)視頻控制信號(hào)以及4個(gè)同步的I2S音頻信號(hào),并從高速串行數(shù)據(jù)流中提取出時(shí)鐘,其邏輯框圖如圖4所示2.2.2港口和功能DS90UB926為60引腳QFN封裝,其端口按功能可劃分為視頻信號(hào)端口、傳輸信號(hào)端口和控制信號(hào)端口,下面對(duì)各端口功能分別加以說(shuō)明11訪問頻率信號(hào)的端口DS90UB926的視頻信號(hào)端口也是24位數(shù)字RGB端口,其信號(hào)定義與DS90UB925的視頻信號(hào)端口描述相同2通信信號(hào)端口DS90UB926的傳輸信號(hào)端口即FPD-LINKIII串行信號(hào)接口,其信號(hào)定義與DS90UB925的傳輸信號(hào)端口描述相同31信號(hào)輸入控制DS90UB926的控制信號(hào)端口包括PDB、I3控制器設(shè)計(jì)初始化軟件主要完成對(duì)串行器DS90UB925和解串行器DS90UB926進(jìn)行初始化配置和工作狀態(tài)監(jiān)測(cè),DS90UB925和DS90UB926的初始化方式是修改芯片的控制寄存器。工作時(shí),首先對(duì)芯片進(jìn)行復(fù)位,成功后,通過(guò)IDS90UB925共有246個(gè)控制寄存器CR0-CR245,分別對(duì)應(yīng)地址0X00-0XF5,每個(gè)控制寄存器有8bit數(shù)據(jù),分別代表不同的配置選項(xiàng),可用于配置工作模式和監(jiān)測(cè)工作狀態(tài),初始化軟件流程如圖6,在本設(shè)計(jì)中需要配置的控制寄存器如表2所示DS90UB926共有246個(gè)控制寄存器CR0-CR245,分別對(duì)應(yīng)地址0X00-0XF5,每個(gè)控制寄存器有8bit數(shù)據(jù),分別代表不同的配置選項(xiàng),制定芯片的各項(xiàng)參數(shù)包括工作模式選擇、BIST測(cè)試控制、白平衡控制和均衡控制等。初始化軟件流程如圖6,在本設(shè)計(jì)中需要配置的控制寄存器如表3所示。4傳設(shè)計(jì)驗(yàn)證采用FPD-LinkIII技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻信號(hào)遠(yuǎn)傳設(shè)計(jì)已經(jīng)在實(shí)際工程中得到應(yīng)用驗(yàn)證,經(jīng)過(guò)測(cè)試,系統(tǒng)整體穩(wěn)定、可靠性高,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。在研制和調(diào)試階段也暴露出一些問題,主要總結(jié)為以下注意事項(xiàng)。4.1異常啟動(dòng)微處理器通過(guò)I4.2電源及熱設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中,DS90UB925和DS90UB926在工作時(shí),數(shù)據(jù)速率可達(dá)2.975Gbps,相應(yīng)的整板功耗可達(dá)13W,需要考慮進(jìn)行熱設(shè)計(jì),如加大PAD的面積,電源部分走線的加寬并單獨(dú)分層,如條件具備可以在高功耗器件上增加散熱器。5視頻顯示效果采用FPD-LinkIII技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻信號(hào)遠(yuǎn)傳設(shè)計(jì),可以將18位的RGB信號(hào)和控制信號(hào)及時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為少量的差分對(duì)信號(hào),通過(guò)雙絞線纜傳輸,并在對(duì)端恢復(fù)出相應(yīng)的視頻信號(hào),用于視頻顯示,對(duì)于系統(tǒng)功耗、穩(wěn)定性和電磁兼容都有較大提