PT2262/PT2272編解碼IC在視頻切換矩陣中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:電視監(jiān)控 編碼器 解碼器 視頻切換矩陣 PT2262 PT2272
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,視頻切換器已被廣泛的應(yīng)用到閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、電視演播系統(tǒng)、電視會議系統(tǒng)、微格教學(xué)系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)等多種領(lǐng)域。多路輸入視頻切換矩陣更是大型閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)不可缺少的重要設(shè)備,但是這種設(shè)備的價格都比較高。本文基于計算機控制的設(shè)計思想,選用廉價的遙控解碼集成電路(PT2262/PT2262)和多路模擬開關(guān)芯片(CD4067),采用積木式結(jié)構(gòu)設(shè)計了一種1616視頻切換矩陣,從而實現(xiàn)了遙控視頻的切換的功能。
1 PT2262/PT2262的特性
PT2262、PT2272是采用18腳雙列直插式封裝的編解碼IC,它們具有很強的抗干擾性能。其中TP2262是一種編碼器,它能將數(shù)據(jù)和地址編譯成代碼的波形。它最大有12位三態(tài)地址,共有531441種地址代碼。它最大有12位三態(tài)地址,共有531441種地址代碼。PT2272是一種與PT2262配對的解碼器,它也具有12位三態(tài)地址,共有531441種地址代碼。PT2262、PT2272都是CMOS電路,因而具有功耗低、工作電壓范圍寬(3~15V)等特點。
1.1 PT2262的引腳功能
PT2262的引腳功能如下:
A0~A5(1~6):地址引腳,這些引腳均有三種狀態(tài):“0”、“1”和“浮”;
A6/D0~A11/D5(7、8、10~13):這六個引腳既可以作為地址碼引腳,也可以作為數(shù)據(jù)碼引腳;當(dāng)作為地址碼引腳時,可置成“0”、“1”或“浮”;而作為數(shù)據(jù)碼引腳時,只能置成“0”、“1”。
TE(14):發(fā)送使能端,低電平有效。當(dāng)其為低電平時,PT2262輸出編碼波形;
DOUT(17):數(shù)據(jù)碼輸出引腳;
OSC1、OSC2(16、15):振蕩器引腳;
VSS(18):電源正極;
VSS(9):電源負極。
1.2 PT2272的引腳功能
PT2272的引腳功能如下:
A0~A5(1~6)、A8/D0~A11~D3(7、8、10~13):這些引腳的功能與PT2262相同;
DIN(14):數(shù)據(jù)輸入引腳;
VT(17):有效傳輸引腳,高電平有效。當(dāng)PT2272接收到有效編碼波形信號時,VT變?yōu)楦唠娖剑?/P>
OSC1、OSC2(16、15):振蕩器引腳;
VCC(18):電源正極;
VSS(9):電源負極。
圖1 16選1視頻切換電路原理圖
PT2272的數(shù)據(jù)輸出有“暫存”和“鎖存”兩種,“暫存”是當(dāng)輸入端信號消失時,PT2272對應(yīng)的數(shù)據(jù)位輸出變成低電平;“鎖存”是當(dāng)輸入端信號消失時,PT2272的數(shù)據(jù)位輸出保持原有狀態(tài),直到接收到地址碼相同的新輸入。
PT2272的數(shù)據(jù)輸出有4、6位之分,具體可用后緩來區(qū)分:M代表“暫存”,L代表“鎖存”(例如PT2272 L4表示數(shù)據(jù)位輸出為4位,鎖存輸出)。當(dāng)編碼電路PT2262將數(shù)據(jù)連同地址碼從17腳串行發(fā)送出去后,便可經(jīng)過雙線傳輸?shù)浇獯a器PT2272的14腳(數(shù)據(jù)輸入端),此時若解碼器的地址A0~A7與編碼器的地址A0~A7相同,解碼器將接收發(fā)送來的數(shù)據(jù),且并行呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)輸出端D0~D3端并鎖存,同時在VT端輸出個脈沖信號。
2 1616視頻切換矩陣的組成
1616視頻切換矩陣由16塊16選1視頻切換電路板和一塊主板組成。16塊視頻切換電路板依次通過板插座插在主板上,主板上有16個視頻輸入插座和一個九針插座。16個視頻插座可供16路視頻輸入。九針插座則用于與電腦打印口的9位數(shù)據(jù)線相連,以供主板上主要由PT2262組成的編碼電路進行編碼。但是,無論是16路視頻、編碼信號、直流電源和地,它們均可通過電路板插座給16塊視頻切換電路板提供接口。
每塊視頻切換電路板均包括解碼電路、16路模擬開關(guān)電路和視頻放大電路。電路板的后面有一個視頻插座輸出。圖1所示是16選1視頻切換電路圖。其原理圖框如圖2所示。
在圖1中,編碼信號從IC1(PT2272L4)的數(shù)據(jù)輸入引腳(14)輸入后,如果它的地址碼(由四位編碼開關(guān)SW1預(yù)置)與編碼地址相同,電路系統(tǒng)將從數(shù)據(jù)輸出腳(10~13)輸出鎖定的數(shù)據(jù)(如03H)。當(dāng)16路模擬開關(guān)IC2(CD4067)的數(shù)據(jù)輸入口(10~14)接收到03H數(shù)據(jù)后,第3號模擬開關(guān)被接通,這樣,第7腳輸入的第3路視頻信號將從I/O口第1腳輸出,并經(jīng)R4、C1輸入到共極晶體管(T1)放大電路的發(fā)射極,最終由集電極輸出放大的視頻信號。此視頻信號再經(jīng)射極跟隨器(T2)后將輸出阻抗為75Ω的1Vp-p視頻信號進行輸出,此時便完成了16選1的視頻切換過程。R4用于調(diào)整輸出幅度的大小,阻值大約在1kΩ左右;C1是高頻補償電容,約100pF。該電路十分簡單,因此,整個切換矩陣的成本也很低。16塊視頻切換電路板的地址可分別設(shè)置為0H~FH。
3 編碼電路
圖3是由PT2262編碼器組成的編碼電路原理圖,利用該電路可以在電腦打印口輸入9位數(shù)據(jù)。其中最高一位是控制數(shù)據(jù),其余8位中的高4位是地址碼,低4位是數(shù)據(jù)碼。一般情況下,高4位輸入到編碼器IC(PT2262)的1~4腳,低4位輸入到數(shù)據(jù)位10~13腳。當(dāng)有數(shù)據(jù)輸入時,最高一位控控數(shù)據(jù)輸出為高電平,從而使倒相器T的集電極輸出低電平,以使PT2262的使能端(14腳)有效,最后在其編碼輸出端(17腳)輸出串行的編碼信號。
4 軟件編程
4.1 控制界面的設(shè)計
控制界面的設(shè)計有兩種方案,第一種為16行,每行16個銨鍵。每行的按鍵都是互鎖。第二種方案是一共兩行,每行16個按鍵。第一行是切換器的選擇鍵,第二行是視頻輸出選擇鍵,兩行的按鍵也是互鎖的。
在上述兩種方案中,第一方案只需按一個按鍵便可切換圖像;而第二方案則要按兩個鍵,第一次先選切換器,第二次才切換出圖像。
4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
采用VB或Delphi語言編寫控制軟件可在打印口輸出9位數(shù)據(jù),以控制電腦分二次分送數(shù)據(jù),第一次是低8位,第二次是最高一位。在低8位中,高4位為地址碼0H-FH,可用于表示第1至16行視頻切換器的地址,低4位為每行16選1的數(shù)據(jù)碼。當(dāng)在界面上點按按鍵時,按下時輸出數(shù)據(jù),放開時數(shù)據(jù)復(fù)零。所有需鎖存的數(shù)據(jù)均由硬件來實現(xiàn)。
在第一種方案中,按每一個按鍵,打印口都輸出數(shù)據(jù);而第二種方案只有按第二行時才輸出數(shù)據(jù),而且同一個按鍵有16個地址,這要視第一行按鍵選取哪一個鍵來定。
5 結(jié)束語
視頻切換矩陣一般用于比較大型的閉路電路監(jiān)控系統(tǒng),本文介紹的1616視頻切換矩陣的成本很低,而且稍作改動,就可變成168、164、162的產(chǎn)品。如果在幾路視頻輸出中不要求重復(fù)出現(xiàn),就可以方便地將其改變成256路視頻輸入/16路視頻輸出、128路視頻輸入/8路視頻輸出、64路視頻輸入/4路視頻輸出等規(guī)格的產(chǎn)品。
由于控制電腦不需要對圖像進行處理,所以對計算機的配置要求不高,用486以上計算機就可以了。如果不用電腦控制,也可以改為鍵盤控制。實現(xiàn)時,可選用兩行鍵盤,每行16個按鍵的結(jié)構(gòu)形式,這樣成本可以進一步降低,控制鍵盤的電路也十分簡單,本文不作詳細介紹。
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