Ⅰ 求單片機用視頻輸出晶元或解決方案
GD6829 可用單片機控制的單片視頻編解碼晶元
1 晶元總體介紹
GD6829 是由杭州高特信息技術有限公司研製開發的高度集成的單片視頻編解碼晶元。該晶元以純硬體
的設計方式實現,符合ITU-T H.263 協議標准,可支持高品質的運動圖像在Internet 中實時傳輸。
為了達到高質量的視頻編碼和解碼,GD6829 採用了許多先進的技術及高性能的硬體,採用專用的模塊,
用它們來實現運動預測、運動補償、離散傅立葉變換(DCT)、反離散傅立葉變換(IDCT)、量化、反量化、
Z-Z 掃描、變長編解碼(VLD),智能幀率控制等,外部採用2Mx16 位SDRAM。目前GD6829 支持圖像在4 種
格式下編解碼同步進行:sub-QCIF、QCIF、CIF 和4CIF 格式,其中sub-QCIF、QCIF、CIF 格式下30fps,4CIF
格式下15fps。
GD6829 支持NTSC、PAL 輸入格式,並在內部將他們轉換為sub-QCIF、QCIF、CIF 或4CIF 的格式。內
置的裁剪窗和垂直、水平方向上的比例放大器可以對攝像頭進行控制,如在用戶指定的區域內做數字平移
和縮放。
視頻後處理過程中,GD6829 支持對本地及遠程的視頻圖像窗口的移動和縮放。支持畫中畫、鏡像、反
鏡像、縮放功能及背景圖像控制。
GD6829 的工作電壓使用3.3V,I/O 口兼容3.3V 和5.0V,採用208 引腳的PQFP 封裝。
2 特徵
□視頻編解碼
遵守ITU-T 國際標准H.263。
編解碼支持sub-QCIF(128x96)、QCIF(176x144)、CIF(352x288)和4CIF 四種圖形格式。
編解碼同步進行,sub-QCIF、QCIF、CIF 格式下30fps,4CIF 格式下15fps,可支持高品質的運動全
彩圖像在Internet 中的實時傳輸。
□視頻數據預處理
使用8 位或16 位的數據匯流排直接連接數字攝像頭。
提供無縫NTSC/PAL 視頻編碼器。
視頻輸入格式支持YcbCr4:2:2 亮度和色差數字視頻CCIR601 標准。
□視頻後處理
顯示模式支持字幕功能。
智能化速率控制和緩沖管理,可保證對於不同圖像大小和通訊信道帶寬均具有一致的傳輸特性。
輸入輸出的圖像解析度可靈活調節,支持不同解析度的攝像機和不同尺寸的LCD。
直接驅動液晶屏,包括掃描控制和模擬RGB 輸出,避免另設LCD 驅動而增加的系統成本。
GD6829 單片視頻編解碼晶元
高特信息
3
畫中畫、鏡像、反鏡像、縮放功能,圖像加速和背景圖像控制。
快拍模式,可抓取靜止圖像進行傳送。
內置的顯示控制器實現背景和前景4/8/16 位色彩的三種模式選擇。
色調、飽和度、對比度及亮度調節。
□支持不同信道速率下實時可靠的全雙工視頻通訊。
□圖像傳輸延遲小於200ms。
□總體傳輸碼率64Kbps-2Mbps。
□內置的可編程鎖相環(PLL)時鍾同步器。
□視頻輸入頻率13.5MHz 時工作頻率在54MHz,視頻輸出的頻率為27.0MHz。
□3.3V 的工作電壓,I/O 口支持3.3V 和5.0V 的標准。
□採用先進的0.35um 製作工藝。
□208 引腳的QFP 封裝。
3 應用范圍
□視頻監控
□網路攝像機
□可視電話
□視頻採集卡
□視頻存儲
□硬碟錄像
Ⅱ 單片機TDA11135pS型機無彩色型圖象聲音正常無彩色怎麼解決
電視機圖像伴音正常,但無彩色的故障修理方法:
一,檢查電視機和機頂盒的圖像制式,必須確定為AUTO或PAL;
二,檢查信號源選擇是否正確,如果從AV1輸入信號,信號源卻在Av2,必須糾正為與信號輸入對應的通道;
三,信號本就是黑白節目,可以換個頻道試試;
四,檢查電視機的圖像指示標,色度是否被降到了嗎0,調整到50~60。
Ⅲ 跪求...基於51單片機自動跟蹤陽光太陽能熱水器控制系統的設計
對綠色能源的開發和利用是響應我國節能減排,環保政策的舉措,太陽能作為可持續,零污染,具有很高的環保價值和經濟效益,高效利用太陽能還可以有效替代部分化石能源,從而降低因石化能源燃燒導致的污染,減輕霧霾。然而農村太陽能豐富,卻沒能得到很好的利用,即便現有的發電產品對太陽能電池板也大多採用固定支架。課題對此提出了能夠跟蹤太陽方向的雲台支架,可實現太陽能電池板自動調節而始終面向光線最強的一面,提高太陽能發電的利用率。課題從雲台,電機驅動,控制器,光線感測器,液晶顯示等構成,課題成果不僅可以用到太陽能發電,還可以用到其它的向光場所,如天文觀測等具有較高的實用價值。
隨著時代的進步與科技的飛速發展,使得對能源的需求隨之增加,對不可再生能源的過度依賴[1],從而使得不可再生能源的存儲量急劇減少,一些不可再生能源(石油)被視為戰略資源,據目前統計,煤炭、石油、天然氣也會在歲月的實踐中而日趨枯竭,消耗殆盡。這些不可再生能源的產生顯然跟不上人類對其的需求,為更好的實現可持續發展,本課題提出了一種太陽追蹤的可行方案,可以大大提升對太陽能的利用,減少對不可再生資源的過度依賴。
為了解決人們對不可再生資源的過度依賴和對清潔能源的高利用率。提出設計一款零污染高效率的裝置——太陽追蹤器。通過電機,控制器,採光板光線感測器等元器件之間的相互配合,實現對太陽光照射最強的方位,實現全方位無死角跟蹤,恰巧正好急需這樣一款具有安全、環保、高效率、以及取之不盡用之不竭的特點,也很方便就可以獲取,如風能和潮汐能一樣是絕對的無污染清潔能源,這也就很好的闡述了光能的可行性[2]。——對此提出太陽跟蹤裝置設計與製作。
優點:太陽作為一個取之不盡用之不竭的能源。在《太陽能利用技術》[3]就有相關的提到,所到達地球表面能量等同於每秒向地球源源不斷的投放了500萬噸煤炭。陽光所到之處,皆為財富,免費使用的同時也不需要考慮任何的運輸費用以及零污染等特性。
缺點:即便如此的看似完美無缺,也存在著兩個致命性缺點[4]:一是能流密度很小;二是太陽的光照強度也會因為(天氣、白夜等)因素的不同而有著很大的差距,很難長時間維持在恆定值,這也在一定程度上大大的影響了使用效率[5]。
國外太陽追蹤器:對太陽能的使用在兩千零四年到兩千零六年太陽能的發電量都是驚人的4961MW[6],在一九九七年,美國的Blackace研製了單軸追蹤器,熱接收率提高了百分之十五......,後期圍繞高效率,輕質量展開。在太陽能遊艇、太陽能飛機、太陽能瓦片等方面得到運用,也見證了太陽能利用的高效率性[7]。
國內太陽追蹤器:在應用市場上面得到了不斷擴張,對於太陽能追蹤器的利用那也是一個相當熱門的談話主題,途徑多年的經驗,將其用在了太陽能熱水器、太陽能路燈以及西部計劃、利用太陽能發電、太陽能供暖等等[8]。
更多的往往是採用單軸跟蹤的方式,相比之下更需要多軸,實現全方位無死角跟蹤。
針對不同條件下,提出了自動控制和手動調節的兩種工作方式:
其中以「自動模式」概述:在自動追尋的過程中,會自動判斷光的強度的大小,若下面光照強度大於上面光照強度,STM32單片機就會直接驅動上端電機向下翻轉;以便於在下午太陽西落的時候,獲得更多的光照,若上面光照強度大於下面光照強度,STM32單片機就會直接驅動上端步進電機向上運動;若上下兩個方位的光照強度均等,上端步進電機不進行動作。在上下光照均勻,左右方向運動的情況,右方位的光照強度大於左方位,STM32單片機就直接驅動下方位第一個步進電機向左方位一定角度轉動;若左方位的光照強度大於右方位的光照強度,STM32單片機就直接驅動下方位第一個步進電機向左方位進行運動;當左右方位採光度也保持幾乎均應的時候光照,那麼下方位的第一個電機也將保持不動。
「手動模式」狀態進行使用按鍵手動來完成設備狀態的切換。四個按鍵對應控制電機完成:上、下、左、右的翻轉動作。通過點動的方式來控制驅動步進電機的實際運動。
在給設備系統進行上電後,系統最初為「自動模式」,這樣可以更好的在不受人為干預的情況下實現對太陽能的最大接收。
編譯語言的選取
方案一:C語言
簡潔緊湊、靈活方便;運算符的豐富性;數據結構的豐富性;結構式語言;語法局限性小,程序編寫自由度大;通過對物理地址的直接訪問,使得完全可以對硬體實現直接控制;程序執行效率高。
C語言面向過程,最主要的在於演算法和數據結構。通過一個過程,對輸入進行運算處理得到輸出。
方案二:C++
C++語言是面向對象的語言,在C的基礎上添加了面向對象、模板等現在程序設計語言的特性。拓展了面向對象設計的內容,使之更加符合現代程序設計的需要。
看似C++比C多了很多優點和特性,但C++並不是所有場合都適用,很多嵌入式開發系統,都只提供了C語言的開發環境,而沒有提供C++的開發環境。很多C++語言不願意乾的臟活累活,C語言干起來快活得很。而C++因為過於復雜,在這方面就稍遜一籌了。
方案三:java
Java是一種解釋性語言,Java人氣極高,但其代碼由於需要在運行前進行解釋因此性能表現更差。C++會被編譯為二進制形式,因此其能夠立即運行且速度更快。兩個程序都足夠大、而且C++的代碼經過優化,兩者的速度差就會變得很顯著甚至很驚人,C++會比java快很多。
從系統的復雜性出發來考慮,同時整個過程的計算量比較大,因此我選用了浮點數的計算方式,選用方案一作為整個系統編譯方式。
2.2 控制系統總體方案選取
方案一:視日尋跡追蹤模式
這樣的一種模式,是基於天文學公式來得出太陽在不同時候的理論性的方位角和俯仰角,在後根據太陽每天在當地實際的運行軌跡位置編寫控制演算法程序,通過使用控制演算法的方式來實現對太陽所在位置的計算,最後通過驅動太陽能板的兩個步進電機來達到俯仰和方位上的轉動。有點是對外界環境的依賴小,同是也存在弊端,那就是不管外界環境是何種天氣,它都會以同樣的工作方式運動,增加了不必要的能耗和元器件的壽命磨損。
太陽的俯仰角h和方位角A的兩個位置參數,可表達如下所示:
δ為赤緯角,Φ是本地緯度,Ω表示太陽時角。
方案二:光電追蹤模式
該模式的核心演算法是利用光敏感測器對太陽位置進行檢測。具體方法:在遮陽板兩側完全對稱地安裝光敏感測器,當太陽光垂直照射在太陽能光伏電池板上時,安裝在兩側上的光敏感測器所產生的電信號相等,將這兩路信號經過放大後送入比較器進行比較,此時不驅動步進電機進行轉動。當太陽位置移動後,遮陽板對陽光進行遮擋,此時兩側的光敏感測器產生的電信號不相等,從而經過放大比較後產生差信號,電機開始運動,完成太陽跟蹤過程。
通過兩者的比較,選擇方案二,簡單易操作性,更適合被普及廣泛使用,在同等使用條件下,最簡方案,則是最優方案。
2.3主控系統選擇
方案一:51單片機作為控制晶元。主要是表現在:主要控制參數是使用設置寄存器變數得以實現,在程序的修改方面,也是相當的方便快捷,成本也是相對低廉,性能與相對簡單的太陽能跟蹤裝置系統匹配;數字化的控制系統,可以達到較高的精度。
方案二:採用FPGA這樣的大規模可編程邏輯器件,但本題屬於控制類,即現場可編程門陣列[WJ1] ,它是在PAL、EPLD等可編程器件的基礎上進-一步發展的產物。
方案三:ARM作為一種高性能嵌入式系統。考慮到方案的可實行性,STM32可以很好的解決數據處理和控制功能,十分適用於太陽能跟蹤,雖是ARM價格昂貴,但是在後期的可拓展空間更大。[WJ2]
結合本次設計的任務要求,以及上訴三種方案的相對比較,最後選用方案三更適合本課題的設計標准,具體採用STM32F103C8T6。
2.4電機選擇
方案一:選擇步進電機,然而步進電機的最大優點就是可以精確地控制電機步數和角度,缺點是價格昂貴。
方案二:選擇直流電機。價格便宜是它的一大亮點,通過減速齒可以提高扭力,具有更大的負載,但是對電機的高精度控制直流電機達不到設計要求。
步進電機作為一種將電脈沖轉換成相應角位移或線位移的電磁機械裝置。通過直接控制輸入的脈沖數量,直接控制其啟停,啟動是速度快,步距角和轉速只取決於脈沖頻率,受外界影響因素小。因此,對於本設計任務要求,為更精確地完成對角度值的精度把控,更好地利用太陽能,因此我選用方案一作為本次課程設計的驅動電機。
2.5步進電機驅動系統選擇
方案一:L298專業電機驅動模塊的選擇,這類驅動模塊的操作方便以及介面簡單同時他們既可以驅動步進電機,也可驅動直流電機。
方案二:三極體等分立元件搭H橋。亮點在於實惠型,控制方式簡單以及結構簡單。優點的同時也伴隨著弊端的存在,電流的承載能力比較小,相同的驅動能力受到限制,分立元件則體積較大同時穩定性也得不到保證。
方案三:採用集成晶元,ULN2003。 .
達林頓管ULN2003,該晶元最多可一次驅動八塊步進電機,本設計作用於兩個步進電機,在實際的使用中,往往起著放點輸出的作用用於驅動大負載的步進電機等。
本次設計綜合考慮,依據實際設計需求,選擇方案三作為步進電機的驅動系統。
2.6實體結構框架選擇
方案一:兩電機互相處以垂直狀態,電機一是左右的轉動而電機二是上下的轉動,在不引入外界條件輔助設備的情況下會出現運動死角,從成本化出發是不可取的。
方案二:將兩個電機由之前的垂直安裝,改變為大於90°的安裝,在不引入外部設備的情況下,可以很好的避開運動死角,從而可實現全方位無死角跟蹤,綜合上述情況選擇方案二進行本次的實體結構設計。
2.2系統設計
2.2.1 單片機構成如下圖:
邏輯不通順,要指出FPGA不適用於本題的缺點
STM32整體比FPGA便宜很多,這條論證建議修改,或者做一個成本對比表再下結論
控制方式:第一步就是將數據程序輸入到輸入設備裡面,輸入設備將程序傳輸給運算器CPU和存儲器,各自程序都對應的傳輸到控制器裡面,由控制器完成完成相互的指令傳遞,最後都是作用於輸出設備,在輸出設備上顯示出來的結果就是最初程序所要表達的效果。
2.2.2 系統整體控制框圖如下:
圖2–2–2 系統整體控制框圖
控制方式:完成整個驅動控制,第一步就是感光元件及光敏電阻感測器對外界光的採集,完成電壓跟隨,通過A/D轉換,然後通過電壓的比較,使用STM32F103C8T6單片機控制電機的驅動,最終完成不同電機在不同的光照強度情況下不同方向的運動,最後實現對光的最大化接收。
2.2.3 電機控制框圖如下:
圖2–2–3 電機控制框圖
控制方式:通過光敏感測器對光的採集,實現了最後對電機運動方式的不同選擇和控制。
當感光元器件第一組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成水平方向的電機正轉,並返回最初狀態。
當感光元器件第二組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成水平方向的電機反轉,並返回最初狀態。
當感光元器件第三組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成垂直方向的電機正轉,並返回最初狀態。
當感光元器件第四組接受到的光照強度值大於其它三個方位的光照強度時,那麼電機完成垂直方向的電機反正,並返回最初狀態。
當所有的感光元器件都處於接受管的均勻照射時,此時的光照強度幾乎大小相等,也就電機的狀態保持不運動。
2.2.4整體電路原理圖如下:
圖2-2-4 整體電路原理圖
系統軟體總體設計流程如圖 2-2-4 所示。系統啟動後,軟體先進行初始化等工作,當程序初始化完成後,通過 感光元器件獲得當前的光照強度,然後根據初始化的參數,控制步進電機將太陽能光伏板轉動到理論的初始狀態,預定方位。將太陽能光伏板轉動到理論位置後,程序開始判斷步進電機轉動模式是手動模式還是自動,初始默認狀態是自動跟蹤模式。
當手動模式時,人為調整電機控制上下左右 4 個按鍵的狀態,使得電機按照人們預想的方向進行運動,以此來得以控制四個方位的不同垂直轉動和水平移動的俯仰角和方位角。當程序判斷為自動模式後,開始自動讀取檢測電路的返回信號,當檢測到是各個方位的光照強度值有較大的的差異是,那麼單片機就發出控制指令控制步進電機進行轉動,升壓模塊是為了給整個系統穩定供電而存在。
Ⅳ fpga與單片機,嵌入式的區別,感謝
一、主體不同
1、fpga:是在PAL、GAL等可編遲伏程器件的基礎上進一步發展的產物。
2、單片機:是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術製成。
3、嵌入式:用於控制、監視或者輔助操作機器和設備睜猜的裝置。
二、作用不同
1、fpga:是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
2、悉旦型單片機:不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。相當於一個微型的計算機,和計算機相比,單片機只缺少了I/O設備。
3、嵌入式:以計算機技術為基礎,軟硬體可裁剪,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統。
三、構成不同
1、fpga:採用了邏輯單元陣列LCA這樣一個概念,內部包括可配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊IOB和內部連線三個部分。
2、單片機:把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能集成到一塊矽片上。
3、嵌入式:是一個控製程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。
Ⅳ 單片機,DSP,FPGA等晶元各適合什麼樣的處理
單片機主要佔據低端野槐市場,簡單應用都是用單片機,他的技術起步最頌搭友早,最成熟,也很容易上手,但是對於較為復雜的應用就有點力不從心了;
DSP系統主要是專門用來對離散時間信號進行極快速的處理計算的,在這方面,編譯和執行效率都非常高,但綜合應用能力不及單片機,因此在數字濾波,FFT,頻譜分析等方面DSP獨擋一面.
FPGA則與上兩者區別較大,前兩者都是傳統的嵌入式處理器,它主要以邏輯功能強為特點,它的技術還比較新,個人認為正在成熟之中;因為目前的像MSC,DSP控制能力還不是很容易實現(但是實現了還是暴強的),現在要用FPGA或CPLD中寫個CPU出來還是很要技術的(也許是我太爛了,至少我現在不行)
如果你不學這個的,從枝臘直觀感覺上講的話,前兩者是以CPU為主導,後者是以存儲器為主導的;是的話可以交個朋友,大家互相學習
Ⅵ CPLD、PLD、單片機SOPC、PLC、FPGA有什麼區別舉例說明一下說的通俗一些。
PLD 包含CPLD FPGA以及PAL PLA GAL等產品種類
CPLD FPGA結構不同(前者是與梁跡或陣列 後者是基於動態RAM的查找表)集成度和速度也不同(前者不如後者) 從而應用領域也不同 現在FPGA應用遠多於CPLD 它們各自還有很多特點 相關信息很容易查到
PLC是可編程式控制制器 可以看作一個系統 目的是控制 特點是可編程 可以採用PLD實現 顯然PLD和PLC不是並列的關系 通俗的說 PLD是麵粉 PLC是做出廳渣信來的蛋糕
SOPC強調的是把一個可編程系統集成到一個晶元上扮輪 從而具有靈活性好 面積小 功耗低 成本低等特點 這是當前半導體設計發展的方向
Ⅶ 單片機,arm,dsp,PLC,CPLD分別用於什麼場合
ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業的一家知名企業,設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用於多種領域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。是單片機的一種,取名為ARM實際是一個公司(精確說是蘋果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合資企業)推行出的一種新的處理器架構,而ARM公司並不生產晶元,他們是將研究出的晶元專利出售。ARM主要是用於跑操作系統的處理電路。我們常見的手機,路由器等一般是基於ARM晶元研發的。
DSP數字信號處理(Digital Signal Processing,簡稱DSP)是一門涉及許多學科而又廣泛應用於許多領域的新興學科。20世紀60年代以來,隨著計算機和信息技術的飛速發展,數字信號處理技術應運而生並得到迅速的發展。數字信號處理是一種通過使用數學技巧執行轉換或提取信息,來處理現實信號的方法,這些信號由數字序列表示。
PLC中文名:可編程序控制器,是基於單片機的基礎上研製出來的,起源於1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年,美國數字設備公司(DEC)研製出了第一台可編程式控制制器 PDP—14 ,在美國通用汽車公司的生產線上試用成功,首次採用程序化的手段應用於電氣控制,這是第一代可編程序控制器,稱Programmable,是世界上公認的第一台PLC。
CPLD(Complex Programmable Logic Device)復雜可編程邏輯器件,是從PAL和GAL器件發展出來的器件,相對而言規模大,結構復雜,屬於大規模集成電路范圍。是一種用戶根據各自需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。其基本設計方法是藉助集成開發軟體平台,用原理圖、硬體描述語言等方法,生成相應的目標文件,通過下載電纜(「在系統」編程)將代碼傳送到目標晶元中,實現設計的數字系統.
通過上面介紹你可以知道,ARM,DSP,CPLD這三類全是晶元(集成電路)要使用必須要設計好PCB電路板,並同時給他們提供標準的外圍器件如:電源部分、時鍾部分、輸入部分、輸出部分等,然後在按自己的設計要求對他們編程,最終實現要求的動作和控制要求。
而PLC已經將他們集成在一起,成為一個器件,並且有已經定義好的輸入、輸出部分。只需要接上電源,和要求的接線,並輸入梯形圖或語句表程序,就可以直接使用了。
Ⅷ 請問有人了解PAL制式視頻信號的處理嗎
TV解碼器可以選用Philips公司的SAA7110/7111A/7112、Samsung公司的KS0127(氏指S5D0127X01)、ITT公司的VPC3211B、Micronas的VPX3226E或TechWell的TW9903等待。它們均可通過I2C匯流排介面控制,自動識別輸入模擬視頻信號格式,然後解碼輸出24位RGB或16位YUV數字信號和Hsync、Vsync、HAV(HREF)控制信號及采樣時鍾,解碼後的信號可以直接送入視頻轉換器AL251中。根據AVERLogic公司發布兄如的技術資料,Philips公司的解碼效率最差;但是KS0127除了可以支持其它處理器所具有的NTSC/PAL制自動檢測、CCIR601采樣率以外,還可支持模擬平方像素采樣和Clcsed Caption(CC字幕)。等功能,且價格便宜,溫度適應范圍廣(-20~70℃)。對於指標要求不高的系統,可選用該晶元。KS0127具有以下特點:
*支持NTSC-M/N/4.43、PAL-M/N/B/G/H/I/D/K/L、SECAM格式自動檢測。
*6個模擬輸入:3個S端子、6個復位視頻或1個3線YUV分量視頻。
*1個8位YUV數字視頻輸入。
*2路亮度和色度梳狀濾波器,可編程式控制制亮度帶寬、對比度、色度帶寬、色彩及飽和度。
*在互播(intercast)應用場合中,可在圖文電視(VBI)中直接輸入數字化的復合視頻基帶信號(CVBS)。
*可支持以下輸出格式:4:4:4、4:2:2、4:1:1 YUV分量視頻格式或24位、16位RGB格式。
*高質量的水平和垂直向下掃描。
*100腳PQFP封裝。
2.2 KS0127功能模塊
(1)視頻輸入
模擬視頻前端分為兩組,每組均1個模擬自動增益控制(AGC)、1個箝位控制和1個8位的ADC。復合視頻信號輸入只施加亮度處理,S端子和模擬YUV輸入則包括亮度和色度處理。ADC的數據被反饋到模擬嵌位和增益控制模塊後,用於計算恰當的增益和箝位值。該結構避免了模擬前端偏置和增益的不匹配。
圖2 AL251原理框圖
KS0127可通過EXV雙向口接收高質量的CCIR601標準的8位YUV數字視頻信號,可選用信號內部時或外部定時。該定時信號也可被KS0127產生。像素時鍾和同步定時可以單獨選擇為內部產生或是外部產生。AGC值和方式可通過寄存器來設置。
(2)輸入時鍾
當配置為模擬輸入時,KS0127需要跟蹤輸入視頻並產生一個取樣時鍾,用於輸入視頻行同步。可選用24.576MHz或26.8MHz外部基準時鍾用於視頻跟蹤。該基準時鍾可通過使用晶羨核啟振或是TTL時鍾源與XTALI和XTALO相接得到。如果是CCIR601,則選用24.576MHz;如果平方像素或雙模式,則使用26.8MHz時鍾。聯樣時鍾可通過行速率乘以N得到,其中N由場頻(50Hz或60Hz)和取樣率(CCIR601或平方像素)決定,場頻可被自動檢測。KS0127除了可以提供像素時鍾外,還可以輸出各種有關指示行、場、幀的定時信號。另外,它還可以作為視頻定時發生器,無需視頻輸入就可產生所有的視頻定時信息。
HS1和HS2是兩個水平定時信號,可編程設置它們的起始和停止位置;HAV用於水平視頻信號剪切,該信號的極性、啟停位置及水平方向的首末像素位置均可編程;VS用於確定垂直方向上視頻信號的首行,通過設置,其跳變沿可對應輸入視頻鋸齒脈沖或視頻行的起始或中間位置。
(3)數字視頻輸出
可輸出4:2:2、4:1:1、4:4:4 YUV分量視頻和RGB565、RGB888視頻格式。所有8位輸出格式用CK2像素時鍾。首像素對應HAV信號的第一個跳變沿。部分格式對應關系見表1。
表1 KS0127輸出對應關系
類 型 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7
YUV444 Cb0~Cb7 Y0~Y7 Cr0~Cr7
RGB565 B0 B1 B2 B3 B4 G0 G1 G2 G3 G4 G5 R0 R1 R2 R3 R4
RGB888 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 G0 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
RGB888 B3 B4 B5 B6 B7 G2 G3 G4 G5 G6 G7 R3 R4 R5 R6 R7 B0 B1 B2 G0 G1 R0 R1 R2
(4)寄存器
KS0127共有256個寄存器:00H是狀態寄存器,報告當前檢測到的色彩格式、場頻及晶元版本等信息;01H~04H是控制寄存器,設置模擬輸入通道、AGC模式、時鍾輸入及像素取樣率等;05H~06H是有關HAV控制的寄存器;07H~0AH是有關HS1和HS2控制的寄存器;其餘主要操作場可通過前48個寄存器得以控制。
3 視頻轉換器AL251
AL251是AVERLogic公司生產的一款功能強大的顯示轉換控制晶元,主要用於LCD VGA顯示或視頻編程應用;能夠接收隔行NTSC或PAL、ITURBT601(CCIR601)或平方像素、YUV422或RGB565數字信號,將其轉換成普通PC顯示器可以接收的模擬RGB格式視頻信號;可以輸出YUV422或RGB565格式的逐行數字信號,用於在VGA LCD上顯示。AL251有多種控制功能,可由微處理器通過I2C介面實現諸如識別輸入精度、調整屏幕位置、過濾視頻雜訊、OSD(在屏顯示)、視頻LUT(LookUp Table)及POWERDOWN等功能;可不需軟體控制自動初始化。由於LA251具有AVERLogic特有的數字信號處理技術,處理過的圖像更加平滑並少有閃爍和鋸齒邊沿。該晶元供電電壓為3.3V或5V,採用80腳QFP封裝形式。
AL251原理框圖見圖2。
3.1 輸入/輸出數據格式
AL251可輸入/輸出兩種數據格式:YUV422或RGB565。輸入視頻格式由引腳INTYPE決定(1為YUV422;0為RGB565),輸入介面見表2;輸出視頻格式由控制寄存器#08H<7>選擇(1為YUV422;0為RGB565),輸出介面見表3。AL251的精度依靠之前的視頻解碼器,不需要軟體控制,高支持1024×768。其VCLK由解碼器提供。
表2 AL251輸入介面
類型 V15 V14 V13 V12 V11 V10 V9 V8 V7 V6 V5 V4 V3 V2 V1 V0
RGB888→565 R7 R6 R5 R4 R3 G7 G6 G5 G4 G3 G2 B7 B6 B5 B4 B3
YUV 422 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 U7
V7 U6
V6 U5
V5 U4
V4 U3
V3 U2
V2 U1
V1 U0
V0
表3 AL251輸出介面
類 型 DO7 DO6 DO5 DO4 DO3 DO2 DO1 DO0 DO15 DO14 DO13 DO12 DO11 DO10 DO9 DO8
RGB565→888 R7 Y7 R5 R4 R3 G7 G6 G5 G4 G3 G2 B7 B6 B5 B4 B3
YUV 422 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 U7
V7 U6
V6 U5
V5 U4
V4 U3
V3 U2
V2 U1
V1 U0
V0
3.2 在屏顯示
AL251提供兩個通道支持在屏顯示(OSD)功能,以實現在原輸出上疊加控制菜單、文本或標題以及產生諸如透明、不透明、底片、背景及網格等特殊效果。內通道實現內置OSD點陣圖,外通道控制兩個層疊引腳(OVLCTRL1)和OVLCTRL0),用於在屏顯示層疊和生成一些特殊的效果。無論是內通道還是外通道,OSD只能用於模擬視頻和RGB565方式下輸出,YUV422方式下不支持。
3.3 邊界/邊界顏色
在模擬輸出時,AL251可能顯示視頻信號源中的所有像素,這樣可以顯示比普通顯示器更大的區域。這點對於DVD數字視頻源有利的,但是對於一些類似VCR的視頻源,則會出現邊界不齊的效果。為此,AL251通過裁剪視頻源進行邊界控制。裁剪後的邊界顏色(24位)可以通過寄存器設置。
3.4 寄存器
AL251共設有42個內部控制寄存器。其中00H~04H是配置狀態寄存器,用於顯示公司ID(46H)、版本號、晶元序列號以及設置晶元的工作狀態(視頻信號的輸入類型和格式);08H、09H是同步控制和狀態寄存器,用於設置各種同步信號的方式和極性,報告當前各類同步信號的狀態;0CH~0EH是邊界顏色寄存器,用於設置邊界顏色的紅、綠、藍分量值;10H~13H是LUTOSD寄存器;14H~1DH是層疊控制寄存器,用於設置層疊的效果和顏色。
圖3 硬體電路示意圖
4 FPD鏈路
LCD和AL251之間採用FPD鏈路連接。該鏈路可採用National半導體公司的LVDS(Low Voltage Differential Signaling)DS90C363/DS90CF364傳輸套片,最遠傳輸距離可達10m。該套片為18位FPD鏈路,工作電壓3.3V,48引腳TSSOP封裝。其中DS90C363是發送器,可將18位RGB數據和3位LCD定時、控制數據(FPLINE/GHS、FPFRAME/GVS、DRDY/ENAB/GHREF)在一個時鍾周期內轉換成3組VLDS。在64MHz發送時鍾頻率下,每個LVDS通道的發送速率高達455Mbps,數據吞吐量為170MB/s。DS90CF364為接收器,可將接收到的LVDS數據流再轉換成TTL/CMOS數據,以便多路數字信號的高速遠距離傳輸。該套片支持VGA、SVGA、XGA或更高的解析度。在使用時,需改變原先電路連接關系。
5 系統硬體連接和軟體實現
圖3是該轉換系統的硬體電路示意圖。本系統採用CirrusLogic公司的EP7312嵌入式處理進行控制,液晶顯示屏選用SHARP公司的LQ64D341。
圖3中,PAL/NTSC/SECAM三種制式視頻信號可通過KS0127的AC0/AY0/AC1/AY1/AC2/AY2引腳輸入;EXV0~EXV7是雙向口,這里可作為8位YUV數字分量視頻輸入口;26.8MHz的基準時鍾信號通過XTALI輸入。AL251的VCLK、VIDHS、VIDVS及HREF是輸入視頻信號的行場同步和采樣時鍾;INTYPE是輸入視頻格式選擇(0/1-RGB565/YUV422);SQUARE是平方像素和CCIR601選擇設置(1/0);OVLCTRL0/1是層疊控制,00是無層疊;GHS、GVS是輸出視頻信號的行場同步,模數RGB介面共用這兩個引腳;KS0127輸出的CK信號直接與顯示屏的GCLK引腳相接,GHREF是LCD屏的顯示使能,VREF用於模擬RGB介面。由於AL251的數據輸出口是16位的,而LQ64D341是18位的,這里將R0和B0接地,其餘引腳對應關系不變。SDA和SCL是I2C控制介面。KS0127的讀/寫地址是C9H/C8H,AL251的讀/寫地址是59H/58H。
Ⅸ 機器人最好用什麼單片機控制,怎樣接大動力電機
當前太多單片機可用了,建議使用嵌入式系統的,例如安卓系統、linux系統。大功率電機一般通過連接繼電器,控制大功率電機。這些單片機一般是arm晶元或者mpv晶元居多,intel的也有。甚至還有復雜的機器人,直接使用plc+變頻器控制大功率馬達或者步進電機、伺服電機的。
Ⅹ 單片機和FPGA有什麼區別
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
單片機(Microcontrollers)是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。
FPGA更偏向於硬體電路,而單片機更偏於軟體。
單片機是基於CPU的馮·諾依曼器件,FPGA是基於並行邏輯單元的器件。
相應的,單片機的開發是對指令的編程,FPGA的開發是對邏輯單元的連接。