電路功能與優(yōu)勢(shì)
adv7612 是一款雙端口 xpressview 225 mhz hdmi 接收機(jī),可在兩個(gè)輸入端之間實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)關(guān)。圖1顯示了使用兩個(gè)adv7612作為四路輸入快速開(kāi)關(guān)hdmi接收機(jī)的電路。
本電路顯示了adv7612的擴(kuò)展性,在需要四個(gè)多路復(fù)用hdmi輸入的應(yīng)用中最高可達(dá)225 mhz tmds(1080p60,每通道12位;148.5 mhz llc像素時(shí)鐘)或uxga(1600 × 1200,每通道10位;162 mhz llc像素時(shí)鐘)。對(duì)此應(yīng)用而言這是一種經(jīng)濟(jì)的解決方案,工作溫度范圍為-40°c至+85°c擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍。
圖1. 雙路adv7612電路(簡(jiǎn)化原理圖:未顯示去耦、端接、復(fù)位和所有連接)
電路描述
adv7612為雙hdmi輸入提供接收解決方案。圖1顯示如何在共享視頻和音頻總線上并聯(lián)連接兩個(gè)adv7612,從而實(shí)現(xiàn)四個(gè)hdmi輸入的多路復(fù)用。同時(shí)顯示如何在不引起總線沖突的條件下設(shè)置i2c通信以及如何在信號(hào)源間切換。同時(shí)提供軟件包,顯示如何在hdmi中繼器應(yīng)用中處理通信和驗(yàn)證(參見(jiàn) http://ez.analog.com/community/video)。
器件必須以非沖突方式從i2c總線加以控制。該電路的板布局十分關(guān)鍵,應(yīng)遵循直線原理并使用可控阻抗,以降低反射和交叉耦合風(fēng)險(xiǎn)。完整pcb布局包括在設(shè)計(jì)支持包中,可從以下地址下載:www.analog.com/cn0224- designsuppt. adv7511 hdmi發(fā)射機(jī)用作后端器件。
總線輸出狀態(tài)
復(fù)位后,adv7612使引腳p0-p35、hs、vs/field/alsb、de、llc、ap0…ap5、sclk/int2和mclk/int2進(jìn)入三態(tài)。這些引腳可通過(guò)寄存器tri_pix、tri_syncs、tri_llc、tri_audio設(shè)置為有效狀態(tài),如ug-216硬件用戶指南所述,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)http://ez.analog.com/docs/doc-1751
視頻和音頻總線載入
每次僅一個(gè)adv7612可訪問(wèn)av總線;第二器件必須保持三態(tài)。假設(shè)輸出驅(qū)動(dòng)器阻抗(p0…p35)為10 ω至20 ω(最高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度)且走線特性阻抗為75 ω,需要55 ω至65 ω的串聯(lián)電阻以匹配走線的特性阻抗。adv7612上的三態(tài)輸出總線驅(qū)動(dòng)器具有20 pf的最大電容(請(qǐng)參考adv7612 數(shù)據(jù)手冊(cè)中的電氣規(guī)格)。
布局和端接考量
對(duì)于本設(shè)計(jì),必須確保傳輸線路得到正確端接且具有可控阻抗。否則,反射(可發(fā)生于較長(zhǎng)線路上)可對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生不利影響。
對(duì)于像素線路(p0…p35)、視頻同步(vs/field/alsb、hs、de)和音頻線路(ap0、ap1/i2s_tdm、ap2…ap5、mclk/int2、sclk/int2)--llc除外,建議在adv7612驅(qū)動(dòng)器端使用51 ω的串聯(lián)端接電阻,以及特性阻抗為75 ω的走線。
線路鎖定時(shí)鐘(llc)線路具有相同的75 ω特性阻抗,不應(yīng)有串聯(lián)電阻,但遠(yuǎn)端應(yīng)采用對(duì)稱端接(150 ω至+3.3 v以及150 ω至gnd),如圖2所示。雖然理論上最佳端接值介于50 ω與60 ω間,但測(cè)試中發(fā)現(xiàn)對(duì)稱75 ω (2 ×150 ω)端接可增加擺幅,使信號(hào)以中間電源(1.65 v)為中心,這一點(diǎn)十分理想。adv7511 hdmi發(fā)射機(jī)包括在電路板上,用于發(fā)送兩個(gè)adv7612的多路復(fù)用輸出。
圖2. p0…p35數(shù)據(jù)線路和llc走線的端接
圖3至圖6顯示各種端接的波形。每種情況下,對(duì)稱llc端接被放置在遠(yuǎn)端(靠近adv7511),串聯(lián)端接電阻盡可能靠近兩個(gè)adv7612器件,如圖2所示。
使用tektronix p6243 fet探頭(1 mω阻抗,1 ghz帶寬,電容小于1 pf)和tektronix tds5104b示波器在adv7511引腳上執(zhí)行測(cè)量。
從波形可看出,在llc線路上使用2 × 150 ω端接確保了3.3 v的最大擺幅。
在數(shù)據(jù)線路上使用75 ω會(huì)使邊沿速度過(guò)低。數(shù)據(jù)線路上的33 ω和15 ω導(dǎo)致下降沿欠沖(圖5和圖6)和上升沿過(guò)沖(未顯示)。因此llc選擇了2 × 150 ω,數(shù)據(jù)線路上使用51 ω,圖9和圖10中的眼圖做了說(shuō)明。
圖3. 端接:llc線路上為對(duì)稱2 × 150 ω,數(shù)據(jù)線路(hs)上為75 ω。垂直刻度:1 v/div,水平刻度:2 ns/div
圖4. 端接:llc線路上為對(duì)稱2 × 100ω,數(shù)據(jù)線路(hs)上為51 ω。垂直刻度:1 v/div,水平刻度:2 ns/div
圖5. 端接:llc上為對(duì)稱2 × 68 ω,數(shù)據(jù)線路(hs)上為串聯(lián)33 ω端接。注意0.5 v欠沖。垂直刻度:1 v/div,水平刻度:2 ns/div
圖6. 端接:llc上為對(duì)稱2 × 33 ω,數(shù)據(jù)線路(hs)上為串聯(lián)15 ω端接。注意1 v欠沖。垂直刻度:1 v/div,水平刻度:2 ns/div
放大 i2c 訪問(wèn)
上電后,兩個(gè)adv7612器件在主映射上將具有相同i2c 地址,這可能導(dǎo)致沖突。
兩個(gè)器件上均提供一個(gè)cs cs 引腳,允許選擇兩個(gè)器件之一。cs線路拉低后, i2c 通信啟用。
cs 線路拉高后,i2c 通信禁用。
簡(jiǎn)單的反相器可減少微控制器端所需的資源,如圖7所示。
圖7. i2c訪問(wèn)
cec
電路板上是否實(shí)施cec取決于最終用戶,而非強(qiáng)制性。如果不需要cec,cec引腳應(yīng)保持浮空(如 ug-216,的附錄b:未使用引腳的推薦配置所述)。此用戶指南可從 http://ez.analog.com/docs/doc-1751下載。
另一種情況下,應(yīng)使用獨(dú)立引擎處理cec命令。
xtal_n、 xtal_p
驅(qū)動(dòng)adv7612時(shí)鐘有兩種方式。兩個(gè)器件可具有連接到xtal_n和xtal_p引腳的獨(dú)立晶振,或者可共享相同信號(hào)時(shí)鐘。本電路中,振蕩器發(fā)出的的1.8 v信號(hào)時(shí)鐘被提供給兩個(gè)器件的引腳xtal_p.在此配置下,xtal_n必須保持浮空。必須確保正確的布線和接地布局,以消除敏感線路間的耦合??偩€每條走線的長(zhǎng)度應(yīng)相同。
中斷
兩個(gè)器件的中斷必須予以考慮。adv7612具有兩種可能的中斷:int1(int1引腳)和int2(通過(guò)sclk/int2、mclk/int2或hpa_a/int2提供)。
不建議通過(guò)引腳mclk/int2或sclk/int2使用int2,通過(guò)tri_audio寄存器使音頻總線進(jìn)入三態(tài)也會(huì)使這些引腳進(jìn)入三態(tài)。
圖8. 雙adv7612電路板解決方案與adv7511
圖9. 示波器屏幕截圖。
圖10. 示波器屏幕截圖。
從adv7612-u1驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在adv7511輸入端和像素線路p35測(cè)量llc線路(162 mhz)。紅色矩形顯示adv7511的眼罩。llc上為2 × 150ω對(duì)稱端接,數(shù)據(jù)線路上為51 ω串聯(lián)電阻。垂直刻度:1 v/div,水平刻度:2 ns/div 從adv7612-u43驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在adv7511輸入端和像素線路p35測(cè)量llc線路(162 mhz)。紅色矩形顯示adv7511的眼罩。llc上為2 × 150 ω對(duì)稱端接,數(shù)據(jù)線路上為51 ω串聯(lián)電阻。垂直刻度:1 v/div,水平刻度:2 ns/div