图像控制器采用EPSON公司的S1D13506芯片实现。S1D13506是EPSON公司推出的彩色LCD/CRT/TV图像控制器,其主要特性有:
较低的功耗和极低的工作电压,可以满足移动多媒体、手持设备的图像控制;
在16bpp下达到800×600像素的分辨率;
支持TFTiD-TFT显示,在18bitTFT下有64K真彩色;
支持NTSC和PAL两种TV输出方式;支持位块传输。
SlD13506的内部功能如图1所示,从图中可以看出,SlD13506的内部结构主要围绕2D图像驱动模块组成,对上层微处理器有主机接口模块负责和CPU的接口,同时有多媒体卡接口负责和数码相机的接口。2D模块对下层显示器有两条通道,一条负责和LCD液晶显示器连接,由LCD管道、LCD发射器、LCD接口组成,另外一条负责和CRT/TV普通显示器的连接,由CRT/TV管道、CRT/TV发射器、CRT/TV编码、合成器以及数模转换器DAC组成。为了加快图像处理的速度,2D模块还带有MEM控制器,通过该控制器可以外接DRAM,增大显存空间。
S1D13506和0MAP5912的连接是系统硬件连接的关键,其具体连接如图2所示。使用OMAP5912的EMIFS接口连接SlD13506。EMIFS是0MAP5912的慢速外部存储器接口(External Memory Interface Slow),可以方便地和外部FLASH、异步SRAM等设备连接。本系统的S1D13506模块传输图像信号,每秒传输24帧800×600像素分辨率的图像,传输速率只需要11.53 Mbit/s,0MAP5912的EMIFS接口适合满足其速度要求。
图1 S1D13506内部功能框图
图2 SlD13506和OMAP5912的硬件连接
SlD13506和OMAP5912的EMIFS连接,S1D13506作为OMAP59l2的外部16位从异步设各。由于OMAP5912的内部数据总线宽度为32位,而SlD13506的数据总线宽度为16位。为此,OMAP5912只在低16位发送数据。此外,OMAP5912使用通用I/O引脚控制SlD13506的复位信号,当连续多次未收到SlD13506的响应信号时,OMAP5912可以软仵复位SlD13506,从而避免通信的死锁现象。
S1D13506和外扩的DRAM以及显示器的连接如图3所示。图中,CLKI为33。333MHz时钟,CLK2在NTSC模式下为14.3 1 81 8MHz时钟、在PAL模式下为17,734475MHz时钟,BCLK为80MHz时钟。通过这3个外部时钟,SlD13506对这些时钟进行分频、倍频以及两者的组合,最终提供各种显示器需要的4个时钟信号,分别为主时钟、LCD时钟、CRT/TV时钟以及多媒体卡时钟。不同的显示器对这些时钟的最终频率的要求不同,均可以通过S1Dl3506的内部寄存器进行设置。
S1D13506和CRT/TV有两种连接方式,图3中右上为s端子接口,S1D13506只需要将亮度、对比度和色饱和度输出即可。图3中右下为普通CRT电视接口,S1D13506输出Red、Green、Blue以及水平和垂直信号即可。S1D13506和LCD的连接如图4所示,LCD显示器为数字接口,S1D13506必须提供数字接口,图4是和16位单LCD显示器接口,此外还有4位单LCD、8位单LCD、8位双LCD、9位TFT、16位单LCD、16位双LCD以及12位TFT接口,这些接口方式和图4的连接方式略有区别,主要在于数据信号的连接不同。此外,SlD13506还提供移位信号、帧信号、线信号到LCD显示器。
图3 S1D135O6的硬件连接
图4 S1D135O6和LCD的连接
S1D13506和CRT/TV的连接属于模拟信号传输,为了提高图像信号的传输质量,必须在模拟量输出端加上La滤波电路,滤波电路的设计如图5所示。图5中上端滤波电路为RGB输出使用,也可以为s端子的三线使用;图5中下端滤波电路为水平和垂直信号使用。图中L1和L2为100MHz/100Ω的磁珠,磁珠和电阻电容组成冗型带通滤波网络,第一个转折频率为1/2冗RC,其中R为SlD13506的输出电阻,C为图中的C1或者C3电容;第一个转折频率也为1/2nRC,其中R为磁珠的阻值,根据频率变化,C为图中的C2或者C2电容。图中两个二极管组成钳位电路,保证电压处于0~vac之间。
图5 滤波电路设计
S1D13506的软件包括一系列对图像操作的函数,这些函数的源代码均可以在SlD13506的文档资料(Datasheet)中得到。其包括的主要函数都是围绕位块传输(BitBLT,Bit BlockTransfers)操作完成,名称与功能如表1所示。
表 BitBLT操作函数及其功能
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