I2C總線控制的TV顯示處理器TDA9332H及其應(yīng)用

摘要：TDA9332H是飛利浦公司生產(chǎn)的適合高檔彩電的顯示處理器，可用于單掃描（50或60Hz）和雙掃描（100或120Hz）的電視信號(hào)處理。文章介紹了TDA9332H的結(jié)構(gòu)原理和性能特點(diǎn)，同時(shí)給出了TDA9332H在高檔彩電中的應(yīng)用方法。

    關(guān)鍵詞：顯示處理器；高檔彩電；YUV/RGB；TDA9332H

字串9

１　ＴＤＡ９３３２Ｈ的主要特點(diǎn) 字串5

ＴＤＡ９３３２Ｈ是飛利浦公司為高檔彩電設(shè)計(jì)的顯示處理器。它采用４４腳ＱＦＰ封裝形式，圖１所示是其引腳排列圖。此外，該芯片還有以下特點(diǎn)： 字串3

●具有ＹＵＶ輸入端和帶快速消隱的ＲＧＢ信號(hào)輸入端，它的ＯＳＤ／Ｔｅｘｔ輸入端與其它視頻信號(hào)輸入端分開(kāi)，而且既有快速消隱功能又可混合插入；同時(shí)內(nèi)設(shè)ＲＧＢ控制處理器，能實(shí)施連續(xù)陰極校正（ＣＣＣ）、白點(diǎn)和黑電平偏移調(diào)整；可提供黑電流穩(wěn)定的ＲＧＢ輸出；可有效解決因使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的ＣＲＴ顯示圖像偏色和對(duì)比度下降等缺陷。

●能產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘的可編程偏轉(zhuǎn)處理器，這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括行驅(qū)動(dòng)、場(chǎng)偏轉(zhuǎn)以及東西校正的拋物波，其電路既能適應(yīng)４:３顯像管，也適應(yīng)于１６:９顯像管。

●既可用于單掃描（５０Ｈｚ或６０Ｈｚ），也可用于雙掃描（１００Ｈｚ或１２０Ｈｚ）。

字串8

●用于行、場(chǎng)偏轉(zhuǎn)處理的內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生器可由一個(gè)１２ＭＨｚ陶瓷諧振器來(lái)同步，從而提高了行、場(chǎng)偏轉(zhuǎn)處理電路的定時(shí)精度。

字串3

●具有兩個(gè)控制環(huán)的行同步電路，且行振蕩器無(wú)需調(diào)整；行驅(qū)動(dòng)脈沖能實(shí)施慢啟動(dòng)和慢停止；具有行、場(chǎng)幾何失真處理能力及水平平行四邊形和弓形校正功能。 字串7

●內(nèi)設(shè)的藍(lán)延伸電路可使近白的色彩向藍(lán)方偏移，以提高圖像白場(chǎng)區(qū)域的艷麗程度。

字串3

●對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)的亮度信號(hào)也具有黑電平延伸處理功能，從而使不同信源輸入的視頻信號(hào)經(jīng)該電路處理后具有一致的圖像層次；同時(shí)，該器件內(nèi)部還設(shè)有適應(yīng)色差信號(hào)的可切換矩陣，能適用多制式色差信號(hào)的處理和顯示；

字串2

●具有水平和垂直方向的變焦功能，以及適應(yīng)于１６:９顯像管的垂直卷幀功能。

字串4

●本芯片供電電壓為＋８Ｖ，總供電電流為５０ｍＡ，芯片內(nèi)部的所有功能均可由Ｉ２Ｃ總線控制。

２　引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

字串6

ＴＤＡ９３３２Ｈ具有４４個(gè)引腳，各引腳功能如表１所列。圖２所示為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。

表1 TDA9332H的引腳功能

字串5

３　ＴＤＡ９３３２Ｈ的工作原理

３．１ 圖像信號(hào)的選擇和顯示處理 字串5

ＴＤＡ９３３２Ｈ中圖像信號(hào)的選擇和顯示處理包括將ＲＧＢ信號(hào)轉(zhuǎn)換成ＹＵＶ信號(hào)、ＹＵＶ選擇、黑電平延伸及色度控制、基色矩陣、對(duì)比度控制、基色信號(hào)選擇、白峰和亮度控制、峰值限幅和束電流控制、暗平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)、藍(lán)電平延伸及輸出放大等。ＴＤＡ９３３２Ｈ有三個(gè)信號(hào)輸入口，即一個(gè)ＹＵＶ和兩個(gè)ＲＧＢ輸入口。其中ＹＵＶ輸入口供倍場(chǎng)／逐行處理部分輸出ＹＵＶ信號(hào)。 字串4

在上述三個(gè)輸入口中，第一個(gè)ＲＧＢ輸入口用于外部視頻ＲＧＢ信號(hào)的輸入，第二個(gè)ＲＧＢ輸入口用于ＯＳＤ和圖文電視的ＲＧＢ信號(hào)輸入。三個(gè)輸入口的信號(hào)轉(zhuǎn)換都是由微處理器通過(guò)Ｉ２Ｃ總線來(lái)控制的。

字串4

ＲＧＢ輸出信號(hào)的處理包括白峰限幅、束電流限制、陰極束電流連續(xù)校準(zhǔn)、藍(lán)電平延伸等電路。

３．２ 同步、偏轉(zhuǎn)小信號(hào)處理及幾何失真校正

（１）時(shí)鐘發(fā)生器和第一鎖相環(huán) 字串2

ＴＤＡ９３３２Ｈ中的時(shí)鐘發(fā)生器由一個(gè)壓控振蕩器和第一鎖相環(huán)共同產(chǎn)生同步、偏轉(zhuǎn)處理所需的時(shí)鐘信號(hào)，壓控振蕩器的自由振蕩頻率為輸入信號(hào)行頻的８８０倍（１ｆＨ模式）或４４０倍（２ｆＨ模式）。內(nèi)部的壓控振蕩器頻率由輸入的行同步信號(hào)和模式選擇端的控制電位來(lái)共同確定。 字串7

（２）第二鎖相環(huán)及水平移相工作原理 字串8

壓控振蕩器經(jīng)８８０或４４０分頻后，將得到的１ｆＨ或２ｆＨ行激勵(lì)信號(hào)送到第二鎖相環(huán)，以與行逆程脈沖進(jìn)行鑒相。其誤差信號(hào)經(jīng)內(nèi)部濾波后用于控制行激勵(lì)脈沖的相位，同時(shí)也可用于對(duì)因束電流變化而引起的圖像水平相位偏移進(jìn)行校正。

字串7

為了校正因束電流變化引起的行幅變化，ＴＤＡ９３３２Ｈ還設(shè)置了動(dòng)態(tài)行幅微調(diào)功能。從行輸出變壓器高壓繞組的某一端經(jīng)電阻引入動(dòng)態(tài)行幅微調(diào)的取樣電壓至ＴＤＡ９３３２Ｈ的１４腳后，束電流變化就會(huì)引起該腳的電位變化，內(nèi)部校正電路根據(jù)該點(diǎn)的電位變化可自動(dòng)調(diào)節(jié)第二鑒相環(huán)的逆程脈沖相位。當(dāng)束電流增大時(shí)，第二鑒相環(huán)的輸出會(huì)使行幅減小，反之則行幅增大，從而實(shí)現(xiàn)了行幅隨束電流大小自動(dòng)微調(diào)的目的。

在ＴＤＡ９３３２Ｈ內(nèi)部，可以通過(guò)Ｉ２Ｃ總線數(shù)據(jù)來(lái)改變第二鎖相環(huán)輸出的誤差控制電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像水平方向的特技調(diào)節(jié)；該特技調(diào)節(jié)是以垂直偏轉(zhuǎn)中心為參考點(diǎn)，采用分別對(duì)上、下兩半邊的掃描行逐行增加相移的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

字串1

（３）幾何失真校正 字串3

ＴＤＡ９３３２Ｈ 內(nèi)設(shè)的場(chǎng)幾何校正電路可實(shí)施場(chǎng)幅調(diào)整、Ｓ形校正、場(chǎng)斜率校正、場(chǎng)偏移和場(chǎng)變焦、場(chǎng)卷幀（即當(dāng)場(chǎng)掃描擴(kuò)展時(shí)，可在垂直方向移動(dòng)圖形）、場(chǎng)等待（即場(chǎng)掃描起始點(diǎn)可調(diào)延時(shí)）等功能。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 的東西幾何校正包括根據(jù)變焦性能給出行寬增加范圍、東西上角和拋物波比、東西下角和拋物波比以及東西梯形失真等。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 還有一個(gè)ＥＨＴ補(bǔ)償輸入信號(hào)，可用于控制場(chǎng)和Ｅ－Ｗ輸出信號(hào)，同時(shí)也可以經(jīng)Ｉ２Ｃ總線來(lái)調(diào)節(jié)二者的相對(duì)控制效果。

４　ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔彩電中的應(yīng)用

字串2

圖３所示為ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔電視中的典型應(yīng)用框圖。普通電視信號(hào)經(jīng)掃描率轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成倍頻或逐行Ｙ、Ｕ、Ｖ信號(hào)，該信號(hào)加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的２６、２７、２８腳后，再將高清晰度數(shù)字電視機(jī)頂盒輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號(hào)或ＰＣ機(jī)輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號(hào)加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的３０、３１、３２腳，然后將此信號(hào)經(jīng)內(nèi)部ＲＧＢ－ＹＵＶ矩陣以及視頻分量信號(hào)的切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行處理，并由此選擇一種電視信號(hào)進(jìn)行傳送。ＯＳＤ的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號(hào)和消隱信號(hào)從３５、３６、３７和３８腳輸入后，與進(jìn)入的主電視信號(hào)混合，再進(jìn)行白點(diǎn)和亮度控制以及輸出緩沖，然后再由４０、４１、４２腳輸出并分三路各自傳送到３２ＭＨｚ帶寬的末級(jí)視放ＴＤＡ６１２０Ｑ進(jìn)行功率放大，最終加到顯像管陰極。 字串7

為了改善圖像質(zhì)量，ＴＤＡ９３３２Ｈ中還加進(jìn)了黑電平延伸電路、藍(lán)電平延伸電路、白峰限幅及自動(dòng)亮度控制電路。由行逆程變壓器高壓繞組檢測(cè)的ＡＢＬ電壓經(jīng)三極管放大后加于４３腳；而末級(jí)視放檢測(cè)出的反應(yīng)ＣＲＴ陰極電流變化的黑電流校準(zhǔn)電壓則加于４４腳以對(duì)ＣＲＴ的亮度進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。

５　結(jié)束語(yǔ) 字串4

由于ＴＤＡ９３３２Ｈ的所有功能均由Ｉ２Ｃ總線控制，且應(yīng)用簡(jiǎn)單、外圍元件少，功耗低、性價(jià)比高。因此，該芯片在各種高檔電視如逐行掃描彩色電視和數(shù)字高清晰度電視中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

（１）時(shí)鐘發(fā)生器和第一鎖相環(huán) 字串2

ＴＤＡ９３３２Ｈ中的時(shí)鐘發(fā)生器由一個(gè)壓控振蕩器和第一鎖相環(huán)共同產(chǎn)生同步、偏轉(zhuǎn)處理所需的時(shí)鐘信號(hào)，壓控振蕩器的自由振蕩頻率為輸入信號(hào)行頻的８８０倍（１ｆＨ模式）或４４０倍（２ｆＨ模式）。內(nèi)部的壓控振蕩器頻率由輸入的行同步信號(hào)和模式選擇端的控制電位來(lái)共同確定。 字串7

（２）第二鎖相環(huán)及水平移相工作原理 字串8

壓控振蕩器經(jīng)８８０或４４０分頻后，將得到的１ｆＨ或２ｆＨ行激勵(lì)信號(hào)送到第二鎖相環(huán)，以與行逆程脈沖進(jìn)行鑒相。其誤差信號(hào)經(jīng)內(nèi)部濾波后用于控制行激勵(lì)脈沖的相位，同時(shí)也可用于對(duì)因束電流變化而引起的圖像水平相位偏移進(jìn)行校正。

為了校正因束電流變化引起的行幅變化，ＴＤＡ９３３２Ｈ還設(shè)置了動(dòng)態(tài)行幅微調(diào)功能。從行輸出變壓器高壓繞組的某一端經(jīng)電阻引入動(dòng)態(tài)行幅微調(diào)的取樣電壓至ＴＤＡ９３３２Ｈ的１４腳后，束電流變化就會(huì)引起該腳的電位變化，內(nèi)部校正電路根據(jù)該點(diǎn)的電位變化可自動(dòng)調(diào)節(jié)第二鑒相環(huán)的逆程脈沖相位。當(dāng)束電流增大時(shí)，第二鑒相環(huán)的輸出會(huì)使行幅減小，反之則行幅增大，從而實(shí)現(xiàn)了行幅隨束電流大小自動(dòng)微調(diào)的目的。

在ＴＤＡ９３３２Ｈ內(nèi)部，可以通過(guò)Ｉ２Ｃ總線數(shù)據(jù)來(lái)改變第二鎖相環(huán)輸出的誤差控制電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像水平方向的特技調(diào)節(jié)；該特技調(diào)節(jié)是以垂直偏轉(zhuǎn)中心為參考點(diǎn)，采用分別對(duì)上、下兩半邊的掃描行逐行增加相移的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

（３）幾何失真校正 字串3

ＴＤＡ９３３２Ｈ 內(nèi)設(shè)的場(chǎng)幾何校正電路可實(shí)施場(chǎng)幅調(diào)整、Ｓ形校正、場(chǎng)斜率校正、場(chǎng)偏移和場(chǎng)變焦、場(chǎng)卷幀（即當(dāng)場(chǎng)掃描擴(kuò)展時(shí)，可在垂直方向移動(dòng)圖形）、場(chǎng)等待（即場(chǎng)掃描起始點(diǎn)可調(diào)延時(shí)）等功能。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 的東西幾何校正包括根據(jù)變焦性能給出行寬增加范圍、東西上角和拋物波比、東西下角和拋物波比以及東西梯形失真等。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 還有一個(gè)ＥＨＴ補(bǔ)償輸入信號(hào)，可用于控制場(chǎng)和Ｅ－Ｗ輸出信號(hào)，同時(shí)也可以經(jīng)Ｉ２Ｃ總線來(lái)調(diào)節(jié)二者的相對(duì)控制效果。

４　ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔彩電中的應(yīng)用

圖３所示為ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔電視中的典型應(yīng)用框圖。普通電視信號(hào)經(jīng)掃描率轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成倍頻或逐行Ｙ、Ｕ、Ｖ信號(hào)，該信號(hào)加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的２６、２７、２８腳后，再將高清晰度數(shù)字電視機(jī)頂盒輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號(hào)或ＰＣ機(jī)輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號(hào)加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的３０、３１、３２腳，然后將此信號(hào)經(jīng)內(nèi)部ＲＧＢ－ＹＵＶ矩陣以及視頻分量信號(hào)的切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行處理，并由此選擇一種電視信號(hào)進(jìn)行傳送。ＯＳＤ的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號(hào)和消隱信號(hào)從３５、３６、３７和３８腳輸入后，與進(jìn)入的主電視信號(hào)混合，再進(jìn)行白點(diǎn)和亮度控制以及輸出緩沖，然后再由４０、４１、４２腳輸出并分三路各自傳送到３２ＭＨｚ帶寬的末級(jí)視放ＴＤＡ６１２０Ｑ進(jìn)行功率放大，最終加到顯像管陰極。 字串7

為了改善圖像質(zhì)量，ＴＤＡ９３３２Ｈ中還加進(jìn)了黑電平延伸電路、藍(lán)電平延伸電路、白峰限幅及自動(dòng)亮度控制電路。由行逆程變壓器高壓繞組檢測(cè)的ＡＢＬ電壓經(jīng)三極管放大后加于４３腳；而末級(jí)視放檢測(cè)出的反應(yīng)ＣＲＴ陰極電流變化的黑電流校準(zhǔn)電壓則加于４４腳以對(duì)ＣＲＴ的亮度進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。

５　結(jié)束語(yǔ)

由于ＴＤＡ９３３２Ｈ的所有功能均由Ｉ２Ｃ總線控制，且應(yīng)用簡(jiǎn)單、外圍元件少，功耗低、性價(jià)比高。因此，該芯片在各種高檔電視如逐行掃描彩色電視和數(shù)字高清晰度電視中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。