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运用ADV7612接收机的四通道HDMI输入、快速开关多路复用器

电路功能与优势ADV7612是一款双端口Xpressview. 225 MHz HDMI.接收机,可在两个输入端之间实现快速开关。图1显示了使用两个ADV7612作为四路输入快速开

电路功用与优势

ADV7612是一款双端口Xpressview. 225 MHz HDMI.接纳机,可在两个输入端之间完成快速开关。图1显现了运用两个ADV7612作为四路输入快速开关HDMI接纳机的电路。

图1. 双路ADV7612电路(简化原理图:未显现去耦、端接、复位和一切衔接)

本电路显现了ADV7612的扩展性,在需求四个多路复用HDMI输入的运用中最高可达225 MHz TMDS(1080p60,每通道12位;148.5 MHz LLC像素时钟)或UXGA(1600 × 1200,每通道10位;162 MHz LLC像素时钟)。对此运用而言这是一种经济的解决方案,工作温度规模为.40°C至+85°C扩展工业温度规模。

电路描绘

ADV7612为双HDMI输入供给接纳解决方案。图1显现如安在同享视频和音频总线上并联衔接两个ADV7612,然后完成四个HDMI输入的多路复用。一起显现如安在不引起总线抵触的条件下设置I2C通讯以及如安在信号源间切换。一起供给软件包,显现如安在HDMI中继器运用中处理通讯和验证(拜见http://ez.analog.com/community/video)。

当多个ADV7612器材同享同一总线时,需求考虑器材的输出状况、三态总线的才能和总线上负载的电气功用。此外,器材有必要以非抵触方法从I2C总线加以操控。该电路的板布局非常要害,应遵从直线原理并运用可控阻抗,以下降反射和交叉耦合危险。完好PCB布局包含在规划支撑包中,可从以下地址下载:www.analog.com/CN0224-DesignSupport。ADV7511 HDMI发射机用作后端器材。

总线输出状况

复位后,ADV7612使引脚P0-P35、HS、VS/FIELD/ALSB、DE、LLC、AP0…AP5、SCLK/INT2和MCLK/INT2进入三态。这些引脚可经过存放器TRI_PIX、TRI_SYNCS、TRI_LLC、TRI_AUDIO设置为有用状况,如UG-216硬件用户攻略所述,请拜访http://ez.analog.com/docs/DOC-1751。

视频和音频总线载入

每次仅一个ADV7612可拜访AV总线;第二器材有必要坚持三态。假定输出驱动器阻抗 (P0…P35) 为10 °至20 °(最高驱动强度)且走线特性阻抗为75 °,需求55 °至65 °的串联电阻以匹配走线的特性阻抗。ADV7612上的三态输出总线驱动器具有20 pF的最大电容(请参阅ADV7612数据手册中的电气标准)。

布局和端接考量

关于本规划,有必要保证传输线路得到正确端接且具有可控阻抗。不然,反射(可发生于较长线路上)可对发送的数据发生晦气影响。

关于像素线路 (P0…P35)、视频同步 (VS/FIELD/ALSB、HS、DE) 和音频线路 (AP0、AP1/I2S_TDM、AP2…AP5、MCLK/INT2、SCLK/INT2) — LLC在外,主张在ADV7612驱动器端运用51 °的串联端接电阻,以及特性阻抗为75 °的走线。

线路确定时钟 (LLC) 线路具有相同的75 °特性阻抗,不该有串联电阻,但远端应选用对称端接(150 °至+3.3 V以及150 °至GND),如图2所示。

尽管理论上最佳端接值介于50 °与60 °间,但测验中发现对称75 ° (2 ×150 °) 端接可增加摆幅,使信号以中心电源(1.65 V) 为中心,这一点非常抱负。ADV7511 HDMI发射机包含在电路板上,用于发送两个ADV7612的多路复用输出。

图2. P0…P35数据线路和LLC走线的端接

图3至图6显现各种端接的波形。每种情况下,对称LLC端接被放置在远端(挨近ADV7511),串联端接电阻尽或许挨近两个ADV7612器材,如图2所示。

运用Tektronix P6243 FET探头(1 M°阻抗,1 GHz带宽,电容小于1 pF)和Tektronix TDS5104B示波器在ADV7511引脚上履行丈量。

从波形可看出,在LLC线路上运用2 × 150 °端接保证了3.3 V的最大摆幅。

在数据线路上运用75 °会使边缘速度过低。数据线路上的33 °和15 °导致下降沿欠冲(图5和图6)和上升沿过冲(未显现)。因而LLC挑选了2 × 150 °,数据线路上运用51 °,图9和图10中的眼图做了阐明。

图3. 端接:LLC线路上为对称2 × 150 _,数据线路 (HS) 上为75 _。笔直刻度:1 V/div,水平刻度:2 ns/div

图4. 端接:LLC线路上为对称2 × 100.,数据线路 (HS) 上为51 .。

笔直刻度:1 V/div,水平刻度:2 ns/div

图5. 端接:LLC上为对称2 × 68 .,数据线路 (HS) 上为串联33 .端接。留意0.5 V欠冲。笔直刻度:1 V/div,水平刻度:2 ns/div

图6. 端接:LLC上为对称2 × 33 .,数据线路 (HS) 上为串联15 .端接。留意1 V欠冲。笔直刻度:1 V/div,水平刻度:2 ns/div

I2C拜访

上电后,两个ADV7612器材在主映射大将具有相同I2C地址,这或许导致抵触。

两个器材上均供给一个CS引脚,答应挑选两个器材之一。

CS线路拉低后,I2C通讯启用。

CS线路拉高后,I2C通讯禁用。

简略的反相器可削减微操控器端所需的资源,如图7所示。

图7. I2C拜访

CEC

电路板上是否施行CEC取决于最终用户,而非强制性。假如不需求CEC,CEC引脚应坚持浮空(如UG-216的附录B:未运用引脚的引荐装备所述)。此用户攻略可从http://ez.analog.com/docs/DOC-1751下载。

另一种情况下,应运用独立引擎处理CEC指令。

XTAL_N、XTAL_P

驱动ADV7612时钟有两种方法。两个器材可具有衔接到XTAL_N和XTAL_P引脚的独立晶振,或许可同享相同信号时钟。本电路中,振荡器宣布的的1.8 V信号时钟被供给给两个器材的引脚XTAL_P。在此装备下,XTAL_N有必要坚持浮空。有必要保证正确的布线和接地布局,以消除灵敏线路间的耦合。总线每条走线的长度应相同。

中止

两个器材的中止有必要予以考虑。ADV7612具有两种或许的中止:INT1(INT1引脚)和INT2(经过SCLK/INT2、MCLK/INT2或HPA_A/INT2供给)。

不主张经过引脚MCLK/INT2或SCLK/INT2运用INT2,经过TRI_AUDIO存放器使音频总线进入三态也会使这些引脚进入三态。

图8. 双ADV7612电路板解决方案与ADV7511

图9. 示波器屏幕截图。

从ADV7612-U43驱动信号。在ADV7511输入端和像素线路P35丈量LLC线路(162 MHz)。赤色矩形显现ADV7511的眼罩。LLC上为2 × 150 .对称端接,数据线路上为51 .串联电阻。

笔直刻度:1 V/div,水平刻度:2 ns/div

图10. 示波器屏幕截图。

从ADV7612-U1驱动信号。在ADV7511输入端和像素线路P35丈量LLC线路(162 MHz)。赤色矩形显现ADV7511的眼罩。LLC上为2 × 150.对称端接,数据线路上为51 .串联电阻。笔直刻度:1 V/div,水平刻度:2 ns/div

布局考量

布局应由极短走线组成。抱负情况下,在两个ADV7612间衔接相同功用的两个引脚的走线应或许短,并应同享同一串联端接电阻,该端接电阻尽或许挨近两个器材,然后衔接到总线。实际上,因为布局约束此要求不或许满意;因而每个器材需求本身的串联端接电阻(拜见图2)。视频走线应尽或许挨近相同长度,以供给推迟匹配。

评价与测验

评价本电路时,运用两个视频发生器 (Quantum Data 882)生成UXGA 1600 × 1200像素、30位和1080p60、36位视频(Samsung2和MoirèX图画)。运用Astro VA-1831视频剖析仪作为HDMI接纳器(从ADV7511输出)。此外,将P6243 (1 pF, 1 M°, 1 GHz) 探头衔接到Tektronix TDS5104B示波器,然后在ADV7511引脚上调查ADV7612的视频信号(LLC和P35)。所得波形用ADV7511眼罩表明为眼图,图9和图10显现了Samsung2图画的UXGA视频(162 MHz、30位)。测验期间运用的MoirèX图画还显现了相似的安全裕量。

图11. 测验设置

经过Astro VA-1831丈量视频时序,未显现反常。剖析MoirèX的偶数和奇数笔直线路(1080p60 36位和UXGA 30位),显现一切位一起正确切换,线路间无任何走漏(MoirèX图画)。Astro VA-183还显现,安稳的HDMI同步信号和数据包具有正确的CRC校验和。这阐明后端ADV7511正确接纳了时钟和同步信息。

测验过程

1.预备测验装备,如图11所示。

2.评价板和丈量设备上电;发动DVP评价软件。

3.在DVP评价软件中,载入ADV7612评价板。

4.在DVP评价软件中运转INIT_PARTS_AND_SET_ PORT_A_ver4.py脚本(请参阅规划资源)。

5.按下初始化按钮。评价板初始化后,点击下列按钮之一:端口A、端口B、端口C或端口D,挑选所需的输入(拜见图12)。

图12. 用于挑选HDMI输入的软件

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