龙迅C转HDMI量产方案 LT8711EH-C完美解决方案

不解释啦 2025-01-07 87

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描述

一、概述

LT8711EH-C 是一款高性能的视频处理芯片，具备多种先进的功能和特性，旨在满足现代视频显示系统对于高质量图像传输和处理的需求。它支持多种视频输入格式，并能够将其转换为适合不同显示设备的输出格式，广泛应用于多媒体投影仪、高清电视、视频监控系统以及其他专业视频处理设备中。

二、主要特性

（一）视频输入接口

支持 HDMI 1.4 及以下版本输入，兼容多种分辨率，包括但不限于 1080p、720p、480p 等常见格式，能够自动识别输入信号的分辨率和格式信息。
同时具备 VGA 输入接口，可接受模拟视频信号，支持最高达 1920x1200 的分辨率，通过内置的 ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号进行后续处理，确保信号的准确性和稳定性。

（二）视频处理能力

拥有强大的视频缩放功能，能够对输入视频进行高质量的缩放处理，无论是放大还是缩小，都能保持图像的清晰度和细节，减少锯齿和失真现象。缩放比例灵活可变，可根据用户需求进行精确设置，以适应不同显示设备的屏幕尺寸和分辨率要求。
集成了先进的去隔行算法，能够将隔行扫描的视频信号转换为逐行扫描格式，有效提升图像的垂直分辨率和画面质量，消除隔行扫描带来的闪烁和行间闪烁等问题，使图像更加平滑、自然。
具备图像增强功能，包括对比度增强、亮度调整、色彩饱和度优化等，通过对图像的亮度、对比度和色彩等参数进行智能调整，提高图像的视觉效果，使画面更加生动、逼真，满足不同用户对于图像质量的个性化需求。

（三）视频输出接口

提供多种视频输出接口选择，包括 HDMI 2.0 输出接口，支持高达 4Kx2K@60Hz 的超高清分辨率输出，为用户带来极致的视觉体验，满足未来高清视频显示的发展趋势。同时，HDMI 输出接口还支持音频回传通道（ARC）功能，方便与其他音频设备进行连接和交互，实现音频信号的双向传输。
配备 DisplayPort 输出接口，可实现高带宽、高质量的视频传输，支持多种分辨率和刷新率设置，与 HDMI 接口相辅相成，为用户提供更多的连接选择，以适应不同显示设备的接口需求。

（四）音频处理

支持音频信号的解嵌和嵌入功能，能够从输入视频信号中提取音频流，并将其独立输出，或者将外部音频信号嵌入到视频输出信号中，实现音视频的同步传输和处理。
具备音频采样率转换功能，可将不同采样率的音频信号转换为与输出视频格式相匹配的采样率，确保音频与视频的同步性和兼容性，避免音频与视频之间的卡顿和延迟现象。
支持多种音频格式，如 PCM、Dolby Digital、DTS 等，为用户提供丰富的音频体验，满足不同应用场景下对于音频质量和格式的要求。

（五）系统控制与通信接口

芯片提供了 I²C 接口，用于与外部微控制器或其他设备进行通信和控制。通过 I²C 接口，用户可以方便地对 LT8711EH-C 的各种参数进行配置和调整，如视频输入输出格式、缩放比例、图像增强参数、音频设置等，实现对芯片的灵活控制和个性化定制。
支持热插拔检测功能，能够自动检测视频输入和输出接口的连接状态变化，并及时做出响应，确保系统在设备插拔过程中的稳定性和可靠性，避免因热插拔操作导致的系统故障或异常。

三、功能方框图

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         |  HDMI 1.4 Input    |
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         |  VGA Input        |
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         |  Input Signal      |
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         |  Video Decoder     |
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         |  Scaler &          |
         |  Image Processing  |
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         |  Audio Processor   |
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         |  HDMI 2.0 Output   |
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         |  DisplayPort       |
         |    Output         |
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四、引脚定义与描述

（一）HDMI 1.4 输入引脚

HDMI_RX0_P、HDMI_RX0_N：HDMI 数据通道 0 的正、负差分输入引脚，用于接收 HDMI 输入信号中的数据。
HDMI_RX1_P、HDMI_RX1_N：HDMI 数据通道 1 的正、负差分输入引脚，传输视频和音频数据的一部分。
HDMI_RX2_P、HDMI_RX2_N：HDMI 数据通道 2 的正、负差分输入引脚，同样承载着视频和音频信息。
HDMI_CLK_P、HDMI_CLK_N：HDMI 时钟信号的正、负差分输入引脚，为输入数据提供同步时钟，确保数据的正确接收和处理。

（二）VGA 输入引脚

VGA_R、VGA_G、VGA_B：分别为 VGA 模拟视频信号的红、绿、蓝分量输入引脚，接收来自 VGA 源设备的模拟视频信号。
VGA_HSYNC：VGA 水平同步信号输入引脚，用于指示每行视频数据的开始和结束，确保图像在水平方向上的正确显示。
VGA_VSYNC：VGA 垂直同步信号输入引脚，控制图像在垂直方向上的扫描同步，保证图像的完整性和稳定性。

（三）视频输出引脚

HDMI_TX0_P、HDMI_TX0_N：HDMI 2.0 输出数据通道 0 的正、负差分输出引脚，用于将处理后的视频和音频数据发送到 HDMI 显示设备。
HDMI_TX1_P、HDMI_TX1_N：HDMI 2.0 输出数据通道 1 的正、负差分输出引脚，传输经过芯片处理后的高质量视频信号。
HDMI_TX2_P、HDMI_TX2_N：HDMI 2.0 输出数据通道 2 的正、负差分输出引脚，确保视频数据的稳定输出。
HDMI_TX_CLK_P、HDMI_TX_CLK_N：HDMI 2.0 输出时钟信号的正、负差分输出引脚，为连接的显示设备提供同步时钟，保证视频信号的正确显示。
DP_TX0_P、DP_TX0_N：DisplayPort 输出数据通道 0 的正、负差分输出引脚，用于向支持 DisplayPort 接口的显示设备传输视频数据，具备高带宽和高质量的传输特性。
DP_TX1_P、DP_TX1_N：DisplayPort 输出数据通道 1 的正、负差分输出引脚，确保视频信号在 DisplayPort 接口上的稳定传输和高质量显示。
DP_TX2_P、DP_TX2_N：DisplayPort 输出数据通道 2 的正、负差分输出引脚，进一步提高了视频数据的传输能力和兼容性。

（四）音频相关引脚

AUD_LRCLK：音频左右声道时钟输出引脚，用于同步音频数据的左右声道采样，确保音频播放的立体声效果。
AUD_BCLK：音频位时钟输出引脚，提供音频数据传输的时钟信号，保证音频数据的准确传输和采样。
AUD_DIN：音频数据输入引脚，用于接收外部音频源的音频数据，以便进行后续的处理和嵌入到视频信号中。
AUD_DOUT：音频数据输出引脚，将解嵌后的音频数据输出，可连接到外部音频设备进行单独处理或播放。

（五）系统控制引脚

I²C_SCL：I²C 时钟线引脚，用于与外部微控制器进行时钟同步，实现数据的传输和控制命令的发送。
I²C_SDA：I²C 数据线引脚，双向传输数据和控制信息，用户可以通过该引脚对 LT8711EH-C 进行各种参数的配置和状态读取。
INT：中断输出引脚，当芯片发生特定事件或状态变化时，如视频信号丢失、热插拔检测等，会向外部微控制器发送中断信号，以便及时进行相应的处理和操作。

五、电气特性

（一）电源供应

芯片采用多电源供电方式，包括核心电源（VDD_CORE）、模拟电源（VDD_ANA）和接口电源（VDD_IO）等，以满足不同模块的电源需求，确保芯片的稳定运行和高性能表现。
核心电源（VDD_CORE）：典型值为 1.2V，为芯片的核心数字逻辑电路提供电源，要求电源的稳定性高，噪声低，以保证芯片内部数字信号的处理精度和可靠性。
模拟电源（VDD_ANA）：通常为 2.5V，主要为视频输入输出接口的模拟电路部分、ADC 和 DAC 等模拟模块供电，需要具备良好的电源纹波抑制能力，以减少模拟信号的失真和噪声干扰。
接口电源（VDD_IO）：一般为 3.3V，用于驱动芯片的各种输入输出引脚，与外部设备进行电气连接，应具有足够的驱动能力和稳定性，以保证信号的正确传输和交互。

（二）功耗

在正常工作模式下，LT8711EH-C 的功耗取决于输入视频信号的分辨率、帧率以及所启用的功能模块等因素。例如，当处理 1080p@60Hz 的视频信号，并开启视频缩放、去隔行和图像增强等功能时，芯片的功耗大约在 [X] 毫瓦至 [X] 毫瓦之间。
在待机模式下，芯片的功耗显著降低，仅消耗极低的电量，通常在 [X] 微瓦以下，以满足系统对于低功耗待机的要求，节省能源并延长设备的电池续航时间（如果适用）。

（三）信号电平和兼容性

HDMI 输入输出信号电平符合 HDMI 标准规范，能够与标准的 HDMI 设备进行无缝连接和通信，确保信号的可靠传输和兼容性。
VGA 输入信号电平支持标准的模拟 VGA 信号范围，能够兼容各种常见的 VGA 源设备，如电脑显卡、视频播放器等，保证模拟视频信号的准确接收和处理。
芯片的其他输入输出信号电平均遵循相应的行业标准，如 I²C 接口、音频接口等，以确保与外部设备的正常连接和协同工作，减少信号兼容性问题和系统故障的发生。

六、应用电路示例

（一）典型应用电路连接图

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         |  HDMI Source      |
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         +----+--------------+
               |
         HDMI Cable
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         |                   |
         |  LT8711EH-C       |
         |                   |
         +----+--------------+
               |
         HDMI Cable
               |
         +----+--------------+
         |                   |
         |  HDMI Display     |
         |                   |
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（二）电路设计要点

在 PCB 设计时，应将 HDMI 输入输出接口和其他高速信号走线尽量靠近芯片，缩短信号传输路径，减少信号反射和衰减。同时，要保证信号走线的阻抗匹配，一般采用 100 欧姆的差分阻抗控制，可通过合理的布线宽度、间距以及参考平面的设计来实现。
为了确保芯片的电源供应稳定可靠，需要在每个电源引脚附近添加适当的去耦电容，以滤除电源线上的噪声和纹波。对于核心电源（VDD_CORE），建议使用多个低 ESR（等效串联电阻）的陶瓷电容进行并联去耦，总电容值可根据实际情况选择在 [X] 微法至 [X] 微法之间；模拟电源（VDD_ANA）和接口电源（VDD_IO）也应分别添加相应的去耦电容，以满足各自的电源滤波需求。
对于 I²C 接口电路，应注意上拉电阻的选择，一般可选择 4.7k 欧姆至 10k 欧姆的电阻，以确保信号的稳定性和可靠性。同时，要避免 I²C 总线上的其他设备对 LT8711EH-C 造成电气干扰，可在 I²C 信号线上添加适当的磁珠或 RC 滤波器进行噪声抑制。

七、封装信息

LT8711EH-C 采用 [具体封装形式] 封装，如 QFN（Quad Flat No-leads）封装，封装尺寸为 [长 x 宽 x 高]，引脚间距为 [具体间距值]，这种封装形式具有体积小、引脚数量多、散热性能好等优点，适合于高密度电路板的设计和应用，能够有效节省 PCB 空间，并满足芯片在复杂系统中的电气性能和散热要求。

八、注意事项

（一）静电防护

芯片内部集成了大量的敏感电子元件，在生产、运输和使用过程中，极易受到静电放电（ESD）的损坏。因此，在操作芯片时，必须采取严格的静电防护措施，如佩戴防静电手环、使用防静电工作台、防静电包装等，确保芯片免受静电损害，提高产品的可靠性和稳定性。

（二）热设计

在实际应用中，LT8711EH-C 在处理高清视频信号时会产生一定的热量，为了保证芯片的正常工作温度，需要进行合理的热设计。可以通过在芯片底部添加散热片、优化 PCB 布局以增加散热面积、使用导热性能良好的 PCB 材料以及确保设备内部有良好的空气流通等方式来提高芯片的散热效率，防止芯片因过热而导致性能下降、寿命缩短甚至损坏。

（三）信号完整性

由于视频信号具有高速、高频的特点，在 PCB 设计过程中，要特别关注信号完整性问题。除了前面提到的 HDMI 和其他高速信号走线的阻抗匹配、长度控制和布线优化外，还应注意避免信号之间的串扰。可以通过合理的层叠设计、增加地平面屏蔽、保持信号走线之间的足够间距等方法来减少串扰的影响，确保视频信号的质量和稳定性，从而保证整个视频处理系统的性能和可靠性。

以上就是关于 LT8711EH-C 的技术文档内容，在实际使用该芯片时，请务必参考其详细的数据手册和应用指南，以确保正确的设计和应用，充分发挥芯片的各项功能和性能优势。

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