Ⅰ 求单片机用视频输出芯片或解决方案
GD6829 可用单片机控制的单片视频编解码芯片
1 芯片总体介绍
GD6829 是由杭州高特信息技术有限公司研制开发的高度集成的单片视频编解码芯片。该芯片以纯硬件
的设计方式实现,符合ITU-T H.263 协议标准,可支持高品质的运动图像在Internet 中实时传输。
为了达到高质量的视频编码和解码,GD6829 采用了许多先进的技术及高性能的硬件,采用专用的模块,
用它们来实现运动预测、运动补偿、离散傅立叶变换(DCT)、反离散傅立叶变换(IDCT)、量化、反量化、
Z-Z 扫描、变长编解码(VLD),智能帧率控制等,外部采用2Mx16 位SDRAM。目前GD6829 支持图像在4 种
格式下编解码同步进行: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 输入格式,并在内部将他们转换为sub-QCIF、QCIF、CIF 或4CIF 的格式。内
置的裁剪窗和垂直、水平方向上的比例放大器可以对摄像头进行控制,如在用户指定的区域内做数字平移
和缩放。
视频后处理过程中,GD6829 支持对本地及远程的视频图像窗口的移动和缩放。支持画中画、镜像、反
镜像、缩放功能及背景图像控制。
GD6829 的工作电压使用3.3V,I/O 口兼容3.3V 和5.0V,采用208 引脚的PQFP 封装。
2 特征
□视频编解码
遵守ITU-T 国际标准H.263。
编解码支持sub-QCIF(128x96)、QCIF(176x144)、CIF(352x288)和4CIF 四种图形格式。
编解码同步进行,sub-QCIF、QCIF、CIF 格式下30fps,4CIF 格式下15fps,可支持高品质的运动全
彩图像在Internet 中的实时传输。
□视频数据预处理
使用8 位或16 位的数据总线直接连接数字摄像头。
提供无缝NTSC/PAL 视频编码器。
视频输入格式支持YcbCr4:2:2 亮度和色差数字视频CCIR601 标准。
□视频后处理
显示模式支持字幕功能。
智能化速率控制和缓冲管理,可保证对于不同图像大小和通讯信道带宽均具有一致的传输特性。
输入输出的图像分辨率可灵活调节,支持不同分辨率的摄像机和不同尺寸的LCD。
直接驱动液晶屏,包括扫描控制和模拟RGB 输出,避免另设LCD 驱动而增加的系统成本。
GD6829 单片视频编解码芯片
高特信息
3
画中画、镜像、反镜像、缩放功能,图像加速和背景图像控制。
快拍模式,可抓取静止图像进行传送。
内置的显示控制器实现背景和前景4/8/16 位色彩的三种模式选择。
色调、饱和度、对比度及亮度调节。
□支持不同信道速率下实时可靠的全双工视频通讯。
□图像传输延迟小于200ms。
□总体传输码率64Kbps-2Mbps。
□内置的可编程锁相环(PLL)时钟同步器。
□视频输入频率13.5MHz 时工作频率在54MHz,视频输出的频率为27.0MHz。
□3.3V 的工作电压,I/O 口支持3.3V 和5.0V 的标准。
□采用先进的0.35um 制作工艺。
□208 引脚的QFP 封装。
3 应用范围
□视频监控
□网络摄像机
□可视电话
□视频采集卡
□视频存储
□硬盘录像
Ⅱ 单片机TDA11135pS型机无彩色型图象声音正常无彩色怎么解决
电视机图像伴音正常,但无彩色的故障修理方法:
一,检查电视机和机顶盒的图像制式,必须确定为AUTO或PAL;
二,检查信号源选择是否正确,如果从AV1输入信号,信号源却在Av2,必须纠正为与信号输入对应的通道;
三,信号本就是黑白节目,可以换个频道试试;
四,检查电视机的图像指示标,色度是否被降到了吗0,调整到50~60。
Ⅲ 跪求...基于51单片机自动跟踪阳光太阳能热水器控制系统的设计
对绿色能源的开发和利用是响应我国节能减排,环保政策的举措,太阳能作为可持续,零污染,具有很高的环保价值和经济效益,高效利用太阳能还可以有效替代部分化石能源,从而降低因石化能源燃烧导致的污染,减轻雾霾。然而农村太阳能丰富,却没能得到很好的利用,即便现有的发电产品对太阳能电池板也大多采用固定支架。课题对此提出了能够跟踪太阳方向的云台支架,可实现太阳能电池板自动调节而始终面向光线最强的一面,提高太阳能发电的利用率。课题从云台,电机驱动,控制器,光线传感器,液晶显示等构成,课题成果不仅可以用到太阳能发电,还可以用到其它的向光场所,如天文观测等具有较高的实用价值。
随着时代的进步与科技的飞速发展,使得对能源的需求随之增加,对不可再生能源的过度依赖[1],从而使得不可再生能源的存储量急剧减少,一些不可再生能源(石油)被视为战略资源,据目前统计,煤炭、石油、天然气也会在岁月的实践中而日趋枯竭,消耗殆尽。这些不可再生能源的产生显然跟不上人类对其的需求,为更好的实现可持续发展,本课题提出了一种太阳追踪的可行方案,可以大大提升对太阳能的利用,减少对不可再生资源的过度依赖。
为了解决人们对不可再生资源的过度依赖和对清洁能源的高利用率。提出设计一款零污染高效率的装置——太阳追踪器。通过电机,控制器,采光板光线传感器等元器件之间的相互配合,实现对太阳光照射最强的方位,实现全方位无死角跟踪,恰巧正好急需这样一款具有安全、环保、高效率、以及取之不尽用之不竭的特点,也很方便就可以获取,如风能和潮汐能一样是绝对的无污染清洁能源,这也就很好的阐述了光能的可行性[2]。——对此提出太阳跟踪装置设计与制作。
优点:太阳作为一个取之不尽用之不竭的能源。在《太阳能利用技术》[3]就有相关的提到,所到达地球表面能量等同于每秒向地球源源不断的投放了500万吨煤炭。阳光所到之处,皆为财富,免费使用的同时也不需要考虑任何的运输费用以及零污染等特性。
缺点:即便如此的看似完美无缺,也存在着两个致命性缺点[4]:一是能流密度很小;二是太阳的光照强度也会因为(天气、白夜等)因素的不同而有着很大的差距,很难长时间维持在恒定值,这也在一定程度上大大的影响了使用效率[5]。
国外太阳追踪器:对太阳能的使用在两千零四年到两千零六年太阳能的发电量都是惊人的4961MW[6],在一九九七年,美国的Blackace研制了单轴追踪器,热接收率提高了百分之十五......,后期围绕高效率,轻质量展开。在太阳能游艇、太阳能飞机、太阳能瓦片等方面得到运用,也见证了太阳能利用的高效率性[7]。
国内太阳追踪器:在应用市场上面得到了不断扩张,对于太阳能追踪器的利用那也是一个相当热门的谈话主题,途径多年的经验,将其用在了太阳能热水器、太阳能路灯以及西部计划、利用太阳能发电、太阳能供暖等等[8]。
更多的往往是采用单轴跟踪的方式,相比之下更需要多轴,实现全方位无死角跟踪。
针对不同条件下,提出了自动控制和手动调节的两种工作方式:
其中以“自动模式”概述:在自动追寻的过程中,会自动判断光的强度的大小,若下面光照强度大于上面光照强度,STM32单片机就会直接驱动上端电机向下翻转;以便于在下午太阳西落的时候,获得更多的光照,若上面光照强度大于下面光照强度,STM32单片机就会直接驱动上端步进电机向上运动;若上下两个方位的光照强度均等,上端步进电机不进行动作。在上下光照均匀,左右方向运动的情况,右方位的光照强度大于左方位,STM32单片机就直接驱动下方位第一个步进电机向左方位一定角度转动;若左方位的光照强度大于右方位的光照强度,STM32单片机就直接驱动下方位第一个步进电机向左方位进行运动;当左右方位采光度也保持几乎均应的时候光照,那么下方位的第一个电机也将保持不动。
“手动模式”状态进行使用按键手动来完成设备状态的切换。四个按键对应控制电机完成:上、下、左、右的翻转动作。通过点动的方式来控制驱动步进电机的实际运动。
在给设备系统进行上电后,系统最初为“自动模式”,这样可以更好的在不受人为干预的情况下实现对太阳能的最大接收。
编译语言的选取
方案一:C语言
简洁紧凑、灵活方便;运算符的丰富性;数据结构的丰富性;结构式语言;语法局限性小,程序编写自由度大;通过对物理地址的直接访问,使得完全可以对硬件实现直接控制;程序执行效率高。
C语言面向过程,最主要的在于算法和数据结构。通过一个过程,对输入进行运算处理得到输出。
方案二:C++
C++语言是面向对象的语言,在C的基础上添加了面向对象、模板等现在程序设计语言的特性。拓展了面向对象设计的内容,使之更加符合现代程序设计的需要。
看似C++比C多了很多优点和特性,但C++并不是所有场合都适用,很多嵌入式开发系统,都只提供了C语言的开发环境,而没有提供C++的开发环境。很多C++语言不愿意干的脏活累活,C语言干起来快活得很。而C++因为过于复杂,在这方面就稍逊一筹了。
方案三:java
Java是一种解释性语言,Java人气极高,但其代码由于需要在运行前进行解释因此性能表现更差。C++会被编译为二进制形式,因此其能够立即运行且速度更快。两个程序都足够大、而且C++的代码经过优化,两者的速度差就会变得很显着甚至很惊人,C++会比java快很多。
从系统的复杂性出发来考虑,同时整个过程的计算量比较大,因此我选用了浮点数的计算方式,选用方案一作为整个系统编译方式。
2.2 控制系统总体方案选取
方案一:视日寻迹追踪模式
这样的一种模式,是基于天文学公式来得出太阳在不同时候的理论性的方位角和俯仰角,在后根据太阳每天在当地实际的运行轨迹位置编写控制算法程序,通过使用控制算法的方式来实现对太阳所在位置的计算,最后通过驱动太阳能板的两个步进电机来达到俯仰和方位上的转动。有点是对外界环境的依赖小,同是也存在弊端,那就是不管外界环境是何种天气,它都会以同样的工作方式运动,增加了不必要的能耗和元器件的寿命磨损。
太阳的俯仰角h和方位角A的两个位置参数,可表达如下所示:
δ为赤纬角,Φ是本地纬度,Ω表示太阳时角。
方案二:光电追踪模式
该模式的核心算法是利用光敏传感器对太阳位置进行检测。具体方法:在遮阳板两侧完全对称地安装光敏传感器,当太阳光垂直照射在太阳能光伏电池板上时,安装在两侧上的光敏传感器所产生的电信号相等,将这两路信号经过放大后送入比较器进行比较,此时不驱动步进电机进行转动。当太阳位置移动后,遮阳板对阳光进行遮挡,此时两侧的光敏传感器产生的电信号不相等,从而经过放大比较后产生差信号,电机开始运动,完成太阳跟踪过程。
通过两者的比较,选择方案二,简单易操作性,更适合被普及广泛使用,在同等使用条件下,最简方案,则是最优方案。
2.3主控系统选择
方案一:51单片机作为控制芯片。主要是表现在:主要控制参数是使用设置寄存器变量得以实现,在程序的修改方面,也是相当的方便快捷,成本也是相对低廉,性能与相对简单的太阳能跟踪装置系统匹配;数字化的控制系统,可以达到较高的精度。
方案二:采用FPGA这样的大规模可编程逻辑器件,但本题属于控制类,即现场可编程门阵列[WJ1] ,它是在PAL、EPLD等可编程器件的基础上进-一步发展的产物。
方案三:ARM作为一种高性能嵌入式系统。考虑到方案的可实行性,STM32可以很好的解决数据处理和控制功能,十分适用于太阳能跟踪,虽是ARM价格昂贵,但是在后期的可拓展空间更大。[WJ2]
结合本次设计的任务要求,以及上诉三种方案的相对比较,最后选用方案三更适合本课题的设计标准,具体采用STM32F103C8T6。
2.4电机选择
方案一:选择步进电机,然而步进电机的最大优点就是可以精确地控制电机步数和角度,缺点是价格昂贵。
方案二:选择直流电机。价格便宜是它的一大亮点,通过减速齿可以提高扭力,具有更大的负载,但是对电机的高精度控制直流电机达不到设计要求。
步进电机作为一种将电脉冲转换成相应角位移或线位移的电磁机械装置。通过直接控制输入的脉冲数量,直接控制其启停,启动是速度快,步距角和转速只取决于脉冲频率,受外界影响因素小。因此,对于本设计任务要求,为更精确地完成对角度值的精度把控,更好地利用太阳能,因此我选用方案一作为本次课程设计的驱动电机。
2.5步进电机驱动系统选择
方案一:L298专业电机驱动模块的选择,这类驱动模块的操作方便以及接口简单同时他们既可以驱动步进电机,也可驱动直流电机。
方案二:三极管等分立元件搭H桥。亮点在于实惠型,控制方式简单以及结构简单。优点的同时也伴随着弊端的存在,电流的承载能力比较小,相同的驱动能力受到限制,分立元件则体积较大同时稳定性也得不到保证。
方案三:采用集成芯片,ULN2003。 .
达林顿管ULN2003,该芯片最多可一次驱动八块步进电机,本设计作用于两个步进电机,在实际的使用中,往往起着放点输出的作用用于驱动大负载的步进电机等。
本次设计综合考虑,依据实际设计需求,选择方案三作为步进电机的驱动系统。
2.6实体结构框架选择
方案一:两电机互相处以垂直状态,电机一是左右的转动而电机二是上下的转动,在不引入外界条件辅助设备的情况下会出现运动死角,从成本化出发是不可取的。
方案二:将两个电机由之前的垂直安装,改变为大于90°的安装,在不引入外部设备的情况下,可以很好的避开运动死角,从而可实现全方位无死角跟踪,综合上述情况选择方案二进行本次的实体结构设计。
2.2系统设计
2.2.1 单片机构成如下图:
逻辑不通顺,要指出FPGA不适用于本题的缺点
STM32整体比FPGA便宜很多,这条论证建议修改,或者做一个成本对比表再下结论
控制方式:第一步就是将数据程序输入到输入设备里面,输入设备将程序传输给运算器CPU和存储器,各自程序都对应的传输到控制器里面,由控制器完成完成相互的指令传递,最后都是作用于输出设备,在输出设备上显示出来的结果就是最初程序所要表达的效果。
2.2.2 系统整体控制框图如下:
图2–2–2 系统整体控制框图
控制方式:完成整个驱动控制,第一步就是感光元件及光敏电阻传感器对外界光的采集,完成电压跟随,通过A/D转换,然后通过电压的比较,使用STM32F103C8T6单片机控制电机的驱动,最终完成不同电机在不同的光照强度情况下不同方向的运动,最后实现对光的最大化接收。
2.2.3 电机控制框图如下:
图2–2–3 电机控制框图
控制方式:通过光敏传感器对光的采集,实现了最后对电机运动方式的不同选择和控制。
当感光元器件第一组接受到的光照强度值大于其它三个方位的光照强度时,那么电机完成水平方向的电机正转,并返回最初状态。
当感光元器件第二组接受到的光照强度值大于其它三个方位的光照强度时,那么电机完成水平方向的电机反转,并返回最初状态。
当感光元器件第三组接受到的光照强度值大于其它三个方位的光照强度时,那么电机完成垂直方向的电机正转,并返回最初状态。
当感光元器件第四组接受到的光照强度值大于其它三个方位的光照强度时,那么电机完成垂直方向的电机反正,并返回最初状态。
当所有的感光元器件都处于接受管的均匀照射时,此时的光照强度几乎大小相等,也就电机的状态保持不运动。
2.2.4整体电路原理图如下:
图2-2-4 整体电路原理图
系统软件总体设计流程如图 2-2-4 所示。系统启动后,软件先进行初始化等工作,当程序初始化完成后,通过 感光元器件获得当前的光照强度,然后根据初始化的参数,控制步进电机将太阳能光伏板转动到理论的初始状态,预定方位。将太阳能光伏板转动到理论位置后,程序开始判断步进电机转动模式是手动模式还是自动,初始默认状态是自动跟踪模式。
当手动模式时,人为调整电机控制上下左右 4 个按键的状态,使得电机按照人们预想的方向进行运动,以此来得以控制四个方位的不同垂直转动和水平移动的俯仰角和方位角。当程序判断为自动模式后,开始自动读取检测电路的返回信号,当检测到是各个方位的光照强度值有较大的的差异是,那么单片机就发出控制指令控制步进电机进行转动,升压模块是为了给整个系统稳定供电而存在。
Ⅳ fpga与单片机,嵌入式的区别,感谢
一、主体不同
1、fpga:是在PAL、GAL等可编迟伏程器件的基础上进一步发展的产物。
2、单片机:是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术制成。
3、嵌入式:用于控制、监视或者辅助操作机器和设备睁猜的装置。
二、作用不同
1、fpga:是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
2、悉旦型单片机:不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。
3、嵌入式:以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
三、构成不同
1、fpga:采用了逻辑单元阵列LCA这样一个概念,内部包括可配置逻辑模块CLB、输入输出模块IOB和内部连线三个部分。
2、单片机:把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上。
3、嵌入式:是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。
Ⅳ 单片机,DSP,FPGA等芯片各适合什么样的处理
单片机主要占据低端野槐市场,简单应用都是用单片机,他的技术起步最颂搭友早,最成熟,也很容易上手,但是对于较为复杂的应用就有点力不从心了;
DSP系统主要是专门用来对离散时间信号进行极快速的处理计算的,在这方面,编译和执行效率都非常高,但综合应用能力不及单片机,因此在数字滤波,FFT,频谱分析等方面DSP独挡一面.
FPGA则与上两者区别较大,前两者都是传统的嵌入式处理器,它主要以逻辑功能强为特点,它的技术还比较新,个人认为正在成熟之中;因为目前的像MSC,DSP控制能力还不是很容易实现(但是实现了还是暴强的),现在要用FPGA或CPLD中写个CPU出来还是很要技术的(也许是我太烂了,至少我现在不行)
如果你不学这个的,从枝腊直观感觉上讲的话,前两者是以CPU为主导,后者是以存储器为主导的;是的话可以交个朋友,大家互相学习
Ⅵ CPLD、PLD、单片机SOPC、PLC、FPGA有什么区别举例说明一下说的通俗一些。
PLD 包含CPLD FPGA以及PAL PLA GAL等产品种类
CPLD FPGA结构不同(前者是与梁迹或阵列 后者是基于动态RAM的查找表)集成度和速度也不同(前者不如后者) 从而应用领域也不同 现在FPGA应用远多于CPLD 它们各自还有很多特点 相关信息很容易查到
PLC是可编程控制器 可以看作一个系统 目的是控制 特点是可编程 可以采用PLD实现 显然PLD和PLC不是并列的关系 通俗的说 PLD是面粉 PLC是做出厅渣信来的蛋糕
SOPC强调的是把一个可编程系统集成到一个芯片上扮轮 从而具有灵活性好 面积小 功耗低 成本低等特点 这是当前半导体设计发展的方向
Ⅶ 单片机,arm,dsp,PLC,CPLD分别用于什么场合
ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。是单片机的一种,取名为ARM实际是一个公司(精确说是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业)推行出的一种新的处理器架构,而ARM公司并不生产芯片,他们是将研究出的芯片专利出售。ARM主要是用于跑操作系统的处理电路。我们常见的手机,路由器等一般是基于ARM芯片研发的。
DSP数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息,来处理现实信号的方法,这些信号由数字序列表示。
PLC中文名:可编程序控制器,是基于单片机的基础上研制出来的,起源于1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969 年,美国数字设备公司(DEC)研制出了第一台可编程控制器 PDP—14 ,在美国通用汽车公司的生产线上试用成功,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这是第一代可编程序控制器,称Programmable,是世界上公认的第一台PLC。
CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,结构复杂,属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统.
通过上面介绍你可以知道,ARM,DSP,CPLD这三类全是芯片(集成电路)要使用必须要设计好PCB电路板,并同时给他们提供标准的外围器件如:电源部分、时钟部分、输入部分、输出部分等,然后在按自己的设计要求对他们编程,最终实现要求的动作和控制要求。
而PLC已经将他们集成在一起,成为一个器件,并且有已经定义好的输入、输出部分。只需要接上电源,和要求的接线,并输入梯形图或语句表程序,就可以直接使用了。
Ⅷ 请问有人了解PAL制式视频信号的处理吗
TV解码器可以选用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。它们均可通过I2C总线接口控制,自动识别输入模拟视频信号格式,然后解码输出24位RGB或16位YUV数字信号和Hsync、Vsync、HAV(HREF)控制信号及采样时钟,解码后的信号可以直接送入视频转换器AL251中。根据AVERLogic公司发布兄如的技术资料,Philips公司的解码效率最差;但是KS0127除了可以支持其它处理器所具有的NTSC/PAL制自动检测、CCIR601采样率以外,还可支持模拟平方像素采样和Clcsed Caption(CC字幕)。等功能,且价格便宜,温度适应范围广(-20~70℃)。对于指标要求不高的系统,可选用该芯片。KS0127具有以下特点:
*支持NTSC-M/N/4.43、PAL-M/N/B/G/H/I/D/K/L、SECAM格式自动检测。
*6个模拟输入:3个S端子、6个复位视频或1个3线YUV分量视频。
*1个8位YUV数字视频输入。
*2路亮度和色度梳状滤波器,可编程控制亮度带宽、对比度、色度带宽、色彩及饱和度。
*在互播(intercast)应用场合中,可在图文电视(VBI)中直接输入数字化的复合视频基带信号(CVBS)。
*可支持以下输出格式:4:4:4、4:2:2、4:1:1 YUV分量视频格式或24位、16位RGB格式。
*高质量的水平和垂直向下扫描。
*100脚PQFP封装。
2.2 KS0127功能模块
(1)视频输入
模拟视频前端分为两组,每组均1个模拟自动增益控制(AGC)、1个箝位控制和1个8位的ADC。复合视频信号输入只施加亮度处理,S端子和模拟YUV输入则包括亮度和色度处理。ADC的数据被反馈到模拟嵌位和增益控制模块后,用于计算恰当的增益和箝位值。该结构避免了模拟前端偏置和增益的不匹配。
图2 AL251原理框图
KS0127可通过EXV双向口接收高质量的CCIR601标准的8位YUV数字视频信号,可选用信号内部时或外部定时。该定时信号也可被KS0127产生。像素时钟和同步定时可以单独选择为内部产生或是外部产生。AGC值和方式可通过寄存器来设置。
(2)输入时钟
当配置为模拟输入时,KS0127需要跟踪输入视频并产生一个取样时钟,用于输入视频行同步。可选用24.576MHz或26.8MHz外部基准时钟用于视频跟踪。该基准时钟可通过使用晶羡核启振或是TTL时钟源与XTALI和XTALO相接得到。如果是CCIR601,则选用24.576MHz;如果平方像素或双模式,则使用26.8MHz时钟。联样时钟可通过行速率乘以N得到,其中N由场频(50Hz或60Hz)和取样率(CCIR601或平方像素)决定,场频可被自动检测。KS0127除了可以提供像素时钟外,还可以输出各种有关指示行、场、帧的定时信号。另外,它还可以作为视频定时发生器,无需视频输入就可产生所有的视频定时信息。
HS1和HS2是两个水平定时信号,可编程设置它们的起始和停止位置;HAV用于水平视频信号剪切,该信号的极性、启停位置及水平方向的首末像素位置均可编程;VS用于确定垂直方向上视频信号的首行,通过设置,其跳变沿可对应输入视频锯齿脉冲或视频行的起始或中间位置。
(3)数字视频输出
可输出4:2:2、4:1:1、4:4:4 YUV分量视频和RGB565、RGB888视频格式。所有8位输出格式用CK2像素时钟。首像素对应HAV信号的第一个跳变沿。部分格式对应关系见表1。
表1 KS0127输出对应关系
类 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个寄存器:00H是状态寄存器,报告当前检测到的色彩格式、场频及芯片版本等信息;01H~04H是控制寄存器,设置模拟输入通道、AGC模式、时钟输入及像素取样率等;05H~06H是有关HAV控制的寄存器;07H~0AH是有关HS1和HS2控制的寄存器;其余主要操作场可通过前48个寄存器得以控制。
3 视频转换器AL251
AL251是AVERLogic公司生产的一款功能强大的显示转换控制芯片,主要用于LCD VGA显示或视频编程应用;能够接收隔行NTSC或PAL、ITURBT601(CCIR601)或平方像素、YUV422或RGB565数字信号,将其转换成普通PC显示器可以接收的模拟RGB格式视频信号;可以输出YUV422或RGB565格式的逐行数字信号,用于在VGA LCD上显示。AL251有多种控制功能,可由微处理器通过I2C接口实现诸如识别输入精度、调整屏幕位置、过滤视频噪声、OSD(在屏显示)、视频LUT(LookUp Table)及POWERDOWN等功能;可不需软件控制自动初始化。由于LA251具有AVERLogic特有的数字信号处理技术,处理过的图像更加平滑并少有闪烁和锯齿边沿。该芯片供电电压为3.3V或5V,采用80脚QFP封装形式。
AL251原理框图见图2。
3.1 输入/输出数据格式
AL251可输入/输出两种数据格式:YUV422或RGB565。输入视频格式由引脚INTYPE决定(1为YUV422;0为RGB565),输入接口见表2;输出视频格式由控制寄存器#08H<7>选择(1为YUV422;0为RGB565),输出接口见表3。AL251的精度依靠之前的视频解码器,不需要软件控制,高支持1024×768。其VCLK由解码器提供。
表2 AL251输入接口
类型 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输出接口
类 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 在屏显示
AL251提供两个通道支持在屏显示(OSD)功能,以实现在原输出上叠加控制菜单、文本或标题以及产生诸如透明、不透明、底片、背景及网格等特殊效果。内通道实现内置OSD位图,外通道控制两个层叠引脚(OVLCTRL1)和OVLCTRL0),用于在屏显示层叠和生成一些特殊的效果。无论是内通道还是外通道,OSD只能用于模拟视频和RGB565方式下输出,YUV422方式下不支持。
3.3 边界/边界颜色
在模拟输出时,AL251可能显示视频信号源中的所有像素,这样可以显示比普通显示器更大的区域。这点对于DVD数字视频源有利的,但是对于一些类似VCR的视频源,则会出现边界不齐的效果。为此,AL251通过裁剪视频源进行边界控制。裁剪后的边界颜色(24位)可以通过寄存器设置。
3.4 寄存器
AL251共设有42个内部控制寄存器。其中00H~04H是配置状态寄存器,用于显示公司ID(46H)、版本号、芯片序列号以及设置芯片的工作状态(视频信号的输入类型和格式);08H、09H是同步控制和状态寄存器,用于设置各种同步信号的方式和极性,报告当前各类同步信号的状态;0CH~0EH是边界颜色寄存器,用于设置边界颜色的红、绿、蓝分量值;10H~13H是LUTOSD寄存器;14H~1DH是层叠控制寄存器,用于设置层叠的效果和颜色。
图3 硬件电路示意图
4 FPD链路
LCD和AL251之间采用FPD链路连接。该链路可采用National半导体公司的LVDS(Low Voltage Differential Signaling)DS90C363/DS90CF364传输套片,最远传输距离可达10m。该套片为18位FPD链路,工作电压3.3V,48引脚TSSOP封装。其中DS90C363是发送器,可将18位RGB数据和3位LCD定时、控制数据(FPLINE/GHS、FPFRAME/GVS、DRDY/ENAB/GHREF)在一个时钟周期内转换成3组VLDS。在64MHz发送时钟频率下,每个LVDS通道的发送速率高达455Mbps,数据吞吐量为170MB/s。DS90CF364为接收器,可将接收到的LVDS数据流再转换成TTL/CMOS数据,以便多路数字信号的高速远距离传输。该套片支持VGA、SVGA、XGA或更高的分辨率。在使用时,需改变原先电路连接关系。
5 系统硬件连接和软件实现
图3是该转换系统的硬件电路示意图。本系统采用CirrusLogic公司的EP7312嵌入式处理进行控制,液晶显示屏选用SHARP公司的LQ64D341。
图3中,PAL/NTSC/SECAM三种制式视频信号可通过KS0127的AC0/AY0/AC1/AY1/AC2/AY2引脚输入;EXV0~EXV7是双向口,这里可作为8位YUV数字分量视频输入口;26.8MHz的基准时钟信号通过XTALI输入。AL251的VCLK、VIDHS、VIDVS及HREF是输入视频信号的行场同步和采样时钟;INTYPE是输入视频格式选择(0/1-RGB565/YUV422);SQUARE是平方像素和CCIR601选择设置(1/0);OVLCTRL0/1是层叠控制,00是无层叠;GHS、GVS是输出视频信号的行场同步,模数RGB接口共用这两个引脚;KS0127输出的CK信号直接与显示屏的GCLK引脚相接,GHREF是LCD屏的显示使能,VREF用于模拟RGB接口。由于AL251的数据输出口是16位的,而LQ64D341是18位的,这里将R0和B0接地,其余引脚对应关系不变。SDA和SCL是I2C控制接口。KS0127的读/写地址是C9H/C8H,AL251的读/写地址是59H/58H。
Ⅸ 机器人最好用什么单片机控制,怎样接大动力电机
当前太多单片机可用了,建议使用嵌入式系统的,例如安卓系统、linux系统。大功率电机一般通过连接继电器,控制大功率电机。这些单片机一般是arm芯片或者mpv芯片居多,intel的也有。甚至还有复杂的机器人,直接使用plc+变频器控制大功率马达或者步进电机、伺服电机的。
Ⅹ 单片机和FPGA有什么区别
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。
FPGA更偏向于硬件电路,而单片机更偏于软件。
单片机是基于CPU的冯·诺依曼器件,FPGA是基于并行逻辑单元的器件。
相应的,单片机的开发是对指令的编程,FPGA的开发是对逻辑单元的连接。