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利用CME-M5實現1080P高清字符疊加的設計要點分析

作者: 時間:2015-02-02 來源:電子產品世界 收藏

  假設計是256級的黑白灰屏, R-G-B三色同時由FF變為00,即24根數據線同時電平翻轉,這對FPGA芯片的供電、速度要求是最高的, 所以專用測試驗證來看,灰階基本上可以驗證視頻傳輸的質量是否穩定可靠, 其它的拿圖片混過關的實際上都不算數的。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/269327.htm

  那好吧, 我們就以256灰階作為參考圖例驗證。

  按照一般CPLD EPM240的設計, 直通的效果是完美,不用懷疑,已經過廣泛的使用。正常的效果如下,沒亮線,沒噪點。

  

 

  而在通過M5-ByPass的顯示效果如下所示(幾張示例圖片),幾種顏色的灰階都出現亮線。

  

 

  根據以上可得, 像CPLD那種By-Pass的方式是行不通的。 引起灰階亮線問題,一般有兩個:

  (1)一個是驅動電流不足;

  (2)另一個是IO或時鐘速度跟不上,數據沒有對齊;

  先從第一個解決方案著手,在primace7.2下把默認的HS,VS輸出4mA(default)改為8mA,對翻轉速度比較快的PCLK改為16mA。而輸入全部加拉弱上拉,改了以后僅對黃色灰階有改善(看不出亮線),其它的并沒有改進行。

  

 

  進行第二個方案,解決數據對齊的問題。 加入FastIO設置,效果也沒有明顯示的改善。

  

 

  最終考慮,還是用同步時鐘把RGB-HS-VS打一拍同步進來試試看, 代碼也非常簡單,如下所示。

  

 

  出來的效果是讓人滿意的。之前的所有彩色灰階,顯示正常,如下所示。

  

 

  準備收工舉杯慶祝的時候,發現最后一關仍然沒過,那就是該死的256黑白灰階,還剩下一條亮線了,按照一般應用,都是圖片疊加文字,是能混過去的。因為到了這一步好像沒什么可以調整了,設計太簡單了,也曾想過,那就這樣吧,M5的性能也就只能到這里。

  

 

  亮線的問題除了跟數據有關,也跟時鐘有關,PCLK的電流設置到16mA,帶來增加驅動能力的好處,同時也會增大電平翻轉的過沖。如下圖所示,綠色的方波是我們想要的最佳波形,紅色波形卻是實際的情況,拿張M5的電路,示波器測試一下即可驗證。

  

 

  如果能把過沖收拾掉同時能保持16mA的電流,這個信號就是完美的。我們希望是這樣,現在還剩下一個看似不重要的參數仍然可以調整,叫做Slew-Rate。看上去都是默認最快的Fastest(default),都已經最快,還是什么可調節呢,我們不是要求最快的嗎?

  



關鍵詞: 京微雅格 CME-M5

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