ADV7604介绍（一）

ADV7604介绍（一）

翻译：上海凯视力成信息科技有限公司

特点

l 三个12位ADC

    ADC采样速率达170MHz

    12通道模拟输入切换器

    支持525i/625i分量模拟输入

    支持525p/625p分量逐行扫描

l  VBI数据Slicer（包括teletex）

l  同时进行HDMI和模拟视频同步处理

l  数字PLL抖动极低

l  4：1切换的HDMI接收器

     支持HDMI1.3a

    36-/30-/24-bit深颜色支持

     灵活的音频接口（DSD、DST、Dolby、TrueHD、DTS-HD Master音频、DTS-HD高精度音频）

     225MHzHDMI接收器

     支持复用器

     高带宽数字内容保护（HDCP1.3）

     可编程/自适应均衡器，支持电缆长度达30米

    内部EDID RAM

    支持带HDMI电缆电源供电的EDID

    支持CEC

l  其它

    S/PDIF（兼容IEC90658）数字音频输出

    高灵活输出接口

    12bit 4：4：4/8bit4：2：2 DDR像素输出接口

    双STDI功能，支持标准的标示

    2个3x3任意转换（any-to-any）的色彩空间转换矩阵

    2个可编程中断请求输出脚

    高级同步处理，稳定地从低质视频源中提取同步信号

    支持AV-Link。

概述

        ADV7604是高质量的单片、多制式视频解码器、图形数字化转换器，并带有4：1的HDMI接收器。

        ADV7604内部包含有一个主分量处理器（CP），它处理YPbPr和RGB分量视频，CP还处理来自HDMI接收器的视频信号。ADV7604能以四选一HDMI和模拟输入模式工作，这样可以同时进行HDMI和模拟视频同步信号的处理，从而可以快速在HDMI和ADC之间进行切换。

        ADV7604将分量RGB/YPbPr视频信号数字化并编码成YCbCr或RGB像素输出流。支持的分量视频包括525i、625i、525p、625p、720p、1080i、1080p和1250i标准，也支持其它多种HD和SMPT标准。

        AFV7604支持图形数字化功能，ADV7604可以对从VGA到UXGA不同分辨率的RGB图形信号进行数字化，并将其转换为数字RGB或YCbCr像素流输出。

        ADV7604内置了一个4选1输入的HDMI兼容接收器，支持所有的HDTV格式，分辨率高达1080p和显示分辨率高到UXGA（1600x1200@60HZ）。也支持HDCP协议的加密视频的接收。HDMI接收器还包含有一个可编程得自适应均衡器，以确保长达30米电缆传输信号的稳定接收，HDMI接收器还包括音频功能，比如禁音控制器，以防止在音频输出上可听到的噪声。

        ADV7604为BGA封装，支持工作温度范围可达-40度到70度。

参数

（1）    电源

        需要的电源有1.8V，最大电流为770mA和3.3V，最大电流380mA，总的芯片功耗最大2.64W。如下：

AVDD：模拟电源，     1.8V+-5%，最大电流：260mA

DVDD：数字核电源，   1.8V+-5%，最大电流：300mA

DVDDIO：数字I/O电源，3.3V+-5%，最大电流：170mA

PVDD：PLL电源，      1.8V+-5%，最大电流：90mA

TVDD：终端电源，      3.3V+-5%，最大电流：210mA

CVDD：比较器电源，    1.8V+-5%，最大电流：120mA

（2）    工作温度可以在-40度到+70度之间。

（3）    外部时钟，可以是24.576/28.6363MHz，外部晶振应该是1.8V的。

管脚说明

HDMI接口

RXA_0-3, RXA_C

RXB_0-3, RXB_C

RXC_0-3, RXC_C

RXD_0-3, RXD_C

HDMI输入

HDMI端口A、B、C、D的输入

RTERM

模拟信号

终端电阻，这个脚设置内部终端电阻，使用1个500欧姆电阻接到GND上

EDID复用控制器接口

RXA_5V, RXB_5V

RXC_5V, RXD_5V

HDMI输入

HDMI端口A、B、C、D的5V检测脚

DDCA_SDA, DDCA_SCL

DDCB_SDA, DDCB_SCL

DDCC_SDA, DDCC_SCL

DDCD_SDA, DDCD_SCL

HDMI输入

HDCP端口A，B，C，D的I2C总线，3.3V输入，可容忍5V

CEC

数字I/O

CEC通道

EP_CS

EP_SCK

EP_MISO

EP_MISI

数字信号

外部EDID接口。SPI片选、时钟信号，以及SPI Master In/Out或SPI Slave Out/In

SHARED_EDIO

数字输出

EDID标志。为高时，所有4个HDMI端口共享公共的EDID。为低时，端口D并不共享EDID；端口D操作在一个独立的EDID上

PWRDN#

输入

低有效，系统电源检测。如果为低，当连接有有效设备的时候，EDID可以从HDMI端口的5V信号供电。

数字输出

INT1

数字输出

中断脚1，极性可以配置，当状态位改变的时候，这个信号被触发，用户可编程触发中断的事件。

Y_MAX_OUT

模拟输出

Y通道的缓冲输出

RAW_HSYNC,

RAW_VSYNC

数字输出

外部信号原始的HS、VS信号。

P0-P35

数字输出

视频像素数据输出

LLC

数字输出

行锁定输出时钟，与像素数据同步，范围是13.5到170MHz

SYNC_OUT/INT2

数字输出

2个用处，可编程。一个是做为CP核的Sliced同步输出。另一用处是做为中断脚2，极性可以配置，当状态位改变的时候，这个信号被触发，用户可编程触发中断的事件。

DE

数字输出

数据使能输出，指示像素数据有效

HS

数字输出

CP和HDMI处理器的行同步信号

VS_FIELD

数字输出

CP和HDMI处理器的场同步信号或奇偶场标识信号。到底是VS还是FIELD可以编程控制

模拟输入

CALMPIN

外部嵌位

外部嵌位信号，这是一种可选操作模式。

AIN1-AIN12

模拟视频输入

模拟视频输入通道

DCLKIN

外部时钟和嵌位

ADC采样的外部时钟，这是ADV7604的一种可选工作模式。

同步处理和时钟产生

HS_IN1,

VS_IN1,

HS_IN2/TRI7

VS_IN2/TRI8

模拟输入

图形端口1的HS、VS信号，HS、VS输入信号用在CP模式的5-wire定时模式。它们是3.3V输入，容忍5V。

SYNC1 … SYNC4

模拟输入

绿或灰度同步输入（SOG/SOY）信号，使用于内嵌同步模式，用户可配置。

音频包处理器输出

I2S0/DSD0B/HBR0

数字输出

I2S音频（通道1和2）；第二个DSD数据通道；HBR流的第一个块

I2S1/DSD1A/HBR1

数字输出

I2S音频（通道3和4）；第三个DSD数据通道；HBR流的第二个块

I2S2/DSD1B/HBR2

数字输出

I2S音频（通道5和6）；第四个DSD数据通道；HBR流的第三个块

I2S3/DSD2A/HBR3

数字输出

I2S音频（通道7和8）；第五个DSD数据通道；HBR流的第四个块

LRCLK/DSD2B/DST_FF

数字输出

双用处脚，数据输出时钟，左右音频通道；第六DSD数据通道

SCLK/DST_CLK

数字输出

双用处脚，音频时钟输出；DST时钟

SPDIF/DSD0A/DST

数字输出

多用处脚。S/PDIF数字音频输出；第一个DSD数据通道；DST流。

MCLKOUT

数字输出

音频Master时钟输出

其它信号

TRI1 … TRI8

模拟输入

SCART或D连接器的三电平（Trilevel）/二电平（bilevel）输入。结果可以通过I2C来读，这个信号可以被缓冲并输出到FB_OUT脚。

FB_OUT

多功能数字信号

FB_OUT，这个脚是来自TR1到TR8的切换快速空输出

AVLINK

数字I/O

数字SCART控制通道。

REFN，REFP

模拟信号

内部参考电源输出

XTALN，XTALP

模拟信号

外部晶体。当使用外部振荡器时，XTALN悬空，XTALP是外部28.63636MHz时钟的输入。也支持24.576MHz和27.00MHz。

RESET#

数字输入

芯片复位，低有效，产生复位的最小脉冲宽度试5ms

SDA、SCL

数字I/O

I2C总线，最高频率达400KHz

电源

CVDD

电源

比较器电源（1.8V）

TVDD

电源

终端电源（3.3V）

AVDD

模拟电源

模拟电源（1.8V）

DVDIO

电源

数字I/O电源（3.3V）

DVDD

电源

数字电源（1.8V）

PVDD

电源

PLL电源（1.8V）

DGNG

地

地

AGND

地

地

 

功能模块简介

模拟前端（AFE）

        ADV7604的模拟前端由3个170MHz12bit的ADC组成，用来将模拟视频数字化后送给CP，对每个ADC组成不同的AFE通道，从而保证不同信号混合输入时具有足够的性能。

        AFE还包含一个12通道的切换器，这使得在多个视频输入信号的应用场合不需要增加外部切换器。

        三个电压嵌位控制回路确保消除视频信号的所有DC偏置。电压嵌位处于每个ADC的前面，以确保视频信号始终处于转换器输入范围内。更好的视频嵌位由后面CP中的数字精细嵌位来实现。

对于525i，625i，525p和625p的分量视频源，执行2x过采样，所有其它视频标准是1x过采样。过采样视频信号减少损失和外部防混叠滤波器的复杂性，提高信噪比。

HDMI接收器

        HDMI接收器集成了HDMI数据信号均衡器，以补偿电缆长距离传输造成的高频损失，均衡器是可编程的，可以通过长达30m电缆稳定接收最高频率的HDMI信号。HDMI支持所有的高达1080p的HDTV格式以及高达UXGA（1600x1200@60Hz）的显示分辨率。接收器包含一个可编程得数据岛包中断产生器。

        包括HDCP，显示能接收加密视频内容。HDMI接口允许视频接收器授权，在接收端编码数据解密，以及HDCP1.3协议规定的传输期间授权的再生能力。

        HDMI接收器提供高级音频功能，支持多达8个通道的I2S音频。还支持6-DSD通道接口，像超级音频CD（SACD）那样每个通道携带一个过采样1bit音频信号样本。它还集成DST接口，输出从DST音频包中解码出的音频数据。ADV7604还能够接收HBR音频包流，并通过HBR接口以IEC60958标准认可的SPDIF格式输出它们。它还支持多达8个通道I2S音频。接收器还包含音频禁音控制，它可以检测导致可能听到噪音的不同条件，一旦检测到这些条件，就会停止音频数据，防止噪音出现。

分量处理器（CP）

        CP负责解码/数字化多种不同色彩空间的分量视频，CP支持的分量视频标准有：525i，625i，525p，625p，720p，1080i，1080p，1250i，VGA支持到UXGA等多种其它标准。

        CP包含AGC模块，在无内嵌同步存在的时候，视频增益可以人工调整。AGC随后在是数字嵌位电路，以保证视频信号嵌位到一个正确的黑电平，自动调整包括增益（对比度）和偏移（亮度）。人工调整也支持。

        一个完全可编程得3x3色度空间转换（CSC）矩阵放在模拟前端和CP之间，这使得芯片具备YPrPb-RGB和RGB-YCrCb转换能力，许多标准的色度空间可以通过CSC来实现。

        对525i，525p和615p，CP还可以检测编码在YPrPb信号内的Macrovision。它可以非常稳定地解码出这些类型的信号。

        对于隔行、逐行高清视频，CGMS数据的VBI获取也由CP实现。这些数据可以通过I2C接口来读取。

CP像素数据输出模式

        CP的输出选择是非常灵活的，可以配置成每个时钟一个数据的SDR模式，也可以配置成每个时钟2个数据（2个数据对应时钟上下沿）的DDR模式，支持16-/20-/24-bit大的4：2：2，或24-/30-/36-bit的4：4：4输出。在这些模式中，HS、VS/FIELD和DE/FIELD定时信号均被提供，在DDR模式下，ADV7604能配置为8-/10-/12-bit的4：2：2YCrCb或12bit的4：4：4RGB/YCrCb像素输出接口，以及对应的定时信号。

RGB图形处理器

        ADV7604通过SSPD模块来自动检测同步源和极性，通过STDI模块自动检测视频的标准，通过32-相位的DLL优化采集、为不同标准的视频源确定像素的采集。提供数据使能（DE）输出信号，以方便直接连接HDMI/DVI发送芯片。

        除此以外，还具有下面图形功能：

• 图形模式下的自动或人工嵌位、增益控制。
• 对比度和亮度控制
• 170MSPS转换速率，支持RGB输入分辨率达1600X1200@60Hz（UXGA）
• RGB到YCrCb的色彩空间转换，以及裁减为4：2：2格式，用于后端IC接口。

增强的标清处理器（ESDP）

        在分量视频输入模式时，其同步时间基准可能不稳定，ESDDP的作用就是在这种情况下能够进行稳定的同步分离。这些分量视频可能是通过对RF或VCR的CVBS视频分离出来的，ESDP在SD（480i、576i）和ED（480p、576p）分量视频模式下可以采用，这些视频带有内嵌的同步，非常易于被干扰。

        ESDP内部电路可以标识输入信号的特征，这些特征被自动用来为适应不同输入而优化配置芯片。它数字化控制模拟嵌位电路以便使视频信号输入到ADC中的范围最大化，它还高效地补偿可能输入进来的劣质信号。

I2C接口

        ADV7604支持I2C总线，外部控制器可以通过这个接口对ADV7604进行配置操作。

其它特征

        除了输出可编程的（位置、极性、宽度可编程）的HS、VS、FIELD外，ADV7604还提供：

• 可编程的中断请求输出（INT1和INT2）
• 低功耗：1.8V数字内核，1.8V模拟和3.3V数字输入/输出，低功耗掉电模式、以及绿色PC模式。
• 温度范围：-40度到+70度
• 15mm X 15mm BGA封装。