LCD-VGA 嵌入式微型显示控制系统软件设计说明书

编号:

版本: LCD-VGA微型显示驱动电路

软件详细设计说明书

编写: 2015年05月18日

校对: 2015年06月12日

审核: 2015年06月15日

批准: 2015年06月20日

目录

一、项目背景 (2)

二、软件功能介绍 (2)

三、软件特性介绍 (2)

四、软件的运行环境介绍 (2)

五、系统的物理结构 (2)

六、系统总结构 (3)

七、系统各个模块介绍 (5)

七、算法设计 ............................................................ 错误!未定义书签。

八、接口设计 ............................................................ 错误!未定义书签。

九、需求规定 (10)

十、测试计划 (10)

一、项目背景

随着便携式多媒体终端需求量迅速增加,在视频解码等方面对芯片低功耗的要求也越来越高。因此,只有将模拟视频信号转换成为符合ITU-R BT、656标准的数字信号,才可方便地利用FPGA或者DSP甚至PC机来进行信号处理。本模块就就是利用TI公司的超低功耗视频解码芯片TVP5150对视频信号A／D解码,由单片机通过I2C总线控制,实现驱动VGA级别(640X480)的微型显示模组,并预留地址数据等接口,作为模块验证以及后续数字信号处理之用。

二、软件功能介绍

本系统主要由视频转换模块TVP5150、按键模块、8051内核单片机与液晶图形缩放引擎(A912)组成,系统框图6、1所示。STC单片机通过I2C接口控制其余三部分模块的工作,视频解码IC把复合视频转换成标准8位的ITU-RBI、656格式的数字信号传输到A912,A912通过解码矩阵电路把解调后的信号转换成三基色RGB信号,最后通过增益／偏移控制、伽马校正、抖动处理与图形缩放变RGB信号输出到液晶屏、

三、软件特性介绍

以STC单片机 MCU为控制中心,以视频转换芯片TVP5150为硬件核心。电路将模拟视频信号编码为ITU-R BT.656类型的数据流。单片机管理整个工作流程,缩放引擎芯片进行图像处理,把数据流转换为RGB信号,最终在液晶屏上获得显示图像。该显示器结构轻薄,电路简单,性能可靠,图像显示清晰稳定。

四、软件的运行环境介绍

软件应在以下环境中运行:

硬件环境:选用256字节 RAM+1K AUX-RAM、4KB ROM、S0P 型号为STC11F04E 单片机

计算机软件:采用C语言进行编译并生成相应执行文件格式,在STC11F04E 单片机上运行。

五、系统的物理结构

微型显示嵌入式软件中的硬件就是由主控、显示驱动模块、按键输入模块、视频解码器模块TVP5150组成,其物理结构图如下图所示

视频解码器TVP5150实现PAL/NTSC制式视频信号的解码,输出8 bit ITU-R bt、656数据,CPU通过I2C控制视频解码器的各项参数,比如亮度、对比度、色度等等,CPU通过I2C 控制显示驱动模块,显示驱动模块将视频解码器输出的8 bit ITU-R bt、656数据显示在微型显示屏。

六、系统总结构

6、1系统框架图

微型显示嵌入式软件总共有3大模块,分别就是显示模块A912、按键输入模块、解码器模块TVP5150、其框架如下图所示:

6、2系统总的流程图

当系统初始化之后,解调器开始工作,但检测到视频信号后,把模拟视频信号解调到数字信号已供显示器屏显示,同时按键可以调整合适的亮度,以达到最佳的收瞧效果。

七、系统各个模块介绍

7、1显示模块

7、1、1 模块描述

视频模块主要由A912视频编码芯片与一显示屏构成,可将8位4:2:2的ITU-R BT、656或者ITU-R BT、601输入信号编码成CVBS信号或S-Video信号输出。如果解码器模块工作正常,利用此验证模块可以得到模拟视频信号,接人显示设备可得到输入图像。

7、1、2 模块接口关系

显示屏显示的视频标准为ITU-RI BT.656,以下为该视频的简单介绍:

ITU-RIBT.656视频标准

ITU-R BT、601就是“演播室数字电视编码参数”标准,而ITU-R BT、656则就是ITU-R BT、601附件A中的数字接口标准。ITU-R BT.656输出8位Y:Cb:Cr=4:2:2的数据格式,同步信号内嵌于数据流中串行输出,也可以单独引脚与数据流并行输出。图2所示为完整的一帧数据,分奇偶两场,23～311行就是偶数场数据,366～624行就是奇数场数据,FID为奇偶场指示信号,在场同步信号(VSYNC)下降沿跳变。VBLK为场消隐信号,高电平有效,可以通过设置视频解码器寄存器来改变其长短,控制有效图像数据输出,因此在VBLK信号低电平期间对应输出视频有效数据

7、1、3 模块实现算法

当接收到标准ITU-RI BT.656或无视频信号后,通过CPU I2C控制其工作状态。

要完成基本的显示功能,A912要通过单片机的I2C指令写入寄存器以完成以下功能: 1)液晶屏参数选择:根据要点亮的液晶屏规格数,写入合适的液晶屏参数,包括分辨率、行场频、像素时钟、行场同步宽度、行场前后沿宽度等、

2)选择输入信号格式及输入信号通道就是YUV0还就是YUV1,并打开数字端口控制、

3)设置显示区域行场起始、结束位置,设置ADC的增益与偏置以及根据输入同步设置ADC_PLL控制;

其流程图如下图所示:

当系统接收到控制信号后,会根据控制指令控制整个系统的运行、

7、2按键输入模块

7、2、1 模块描述

手动控制系统的工作状态

7、2、2 模块接口关系

7、2、3 模块实现算法

当需要调整显示屏亮度时,系统可以通过按键输入模块控制显示屏亮度。按键的有效输