視頻譯碼控制器（VDSC）MCD212ViedoDecodeControlChipMCD212

摘要：MCD212是Motorola公司生產(chǎn)的可編程多掃描視頻器件，能夠提供圖像顯示和系統(tǒng)控制功能，可滿足用戶多媒體產(chǎn)品方面的應(yīng)用，特別適合應(yīng)用于需要高級(jí)圖形顯示的低成本消費(fèi)類產(chǎn)品中。文中介紹了MCD212的工作原理、性能特點(diǎn)和典型應(yīng)用。

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/226471.htm

關(guān)鍵詞：數(shù)字視頻；運(yùn)動(dòng)視頻解壓；MCD212

1．概述

MCD212是一個(gè)可編程的多掃描視頻器件。它能夠提供圖形圖像顯示和系統(tǒng)控制功能，這使低成本的計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)和消費(fèi)產(chǎn)品中應(yīng)用數(shù)字運(yùn)動(dòng)視頻技術(shù)成為可能。如CD-I、CD卡拉OK、視頻點(diǎn)播（VOD）、機(jī)頂盒等。該器件的主要特點(diǎn)如下：

·具有與MC6800總線接口兼容的直接接口；

·具有1M字節(jié)ROM控制及1k字節(jié)的I/O控制；

·內(nèi)含復(fù)位定時(shí)器（包括ROM映射）；

·可直接驅(qū)24位三視頻DAC（如MMC44200等產(chǎn)品）；

·能直接驅(qū)4M字節(jié)能DRAM（支持26k×4，1M×4，256k×16等類型）；

·具有顯示長(zhǎng)度編碼文件的能力；

·具有256彩色查表（CLUT）；

·內(nèi)部有兩個(gè)△YUV譯碼器；

·通過(guò)加權(quán)控制和優(yōu)選權(quán)控制可疊加四種帶特別效果的視頻面；

·具有動(dòng)態(tài)可編程寄存器，返程時(shí)可重新加載顏色查表；

·可用PAL或NTSC制式的碼速率輸出24位的RGB數(shù)據(jù)流；

·可與外部視頻同步（50或60Hz）；

·采用160腳塑料四方扁平封裝。

2．原理結(jié)構(gòu)

MCD212的原理功能框能圖如圖1所示。它包括兩個(gè)視頻圖形畫面控制器。且兩個(gè)平面是獨(dú)立的，但它們能夠一起使用或組合起來(lái)形成一個(gè)外部顯示。內(nèi)部的功能包括ICA和DCA指令譯碼器和控制功能。實(shí)時(shí)譯碼器對(duì)△YUV自然圖象、顏色查表文件和長(zhǎng)度編碼文件進(jìn)行譯碼。外部接口分為主機(jī)接口、視頻接口、DRAM接口、JTAG測(cè)試信號(hào)、其它等幾個(gè)部分，如圖2所示。下面分別介紹各部分的主要端口。

2．1主機(jī)接口端口

主機(jī)與譯碼器之間的通信由主機(jī)接口實(shí)現(xiàn)，主機(jī)接口包括：16位的雙身數(shù)據(jù)總線、地址總線以及進(jìn)行中斷處理、寄存器訪問(wèn)和DMA所必需的信號(hào)。

A[1…22]：輸入端，系統(tǒng)地址總線。提供訪問(wèn)系統(tǒng)總線的地址，在加上或信號(hào)時(shí)，地址線上的數(shù)據(jù)必須穩(wěn)定。

D[15…0]：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，用于在系統(tǒng)總線與視頻譯碼與控制器之間傳輸數(shù)據(jù)。在寫訪問(wèn)時(shí)，當(dāng)或被加上時(shí)，數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)必須穩(wěn)定。

：輸入端，高端數(shù)據(jù)選通使能，低有效，用于尋址一個(gè)字的高字節(jié)[D8…D15]。

: 輸入端，低端數(shù)據(jù)選通使能，低有效，用于尋址一個(gè)字的低字節(jié)[D0…D7]。

:讀寫信號(hào)輸入端，表明數(shù)據(jù)流動(dòng)方向。為高時(shí)從譯碼器讀取數(shù)據(jù)；為低時(shí)向譯碼器寫數(shù)據(jù)；

:片選信號(hào)輸入端，低電平有效，該端有效時(shí)，表明系統(tǒng)總線與譯碼控制器控制的器件間的數(shù)據(jù)傳輸可以進(jìn)行。

:總線信號(hào)，低有效，可作為數(shù)據(jù)傳輸響應(yīng)信號(hào)。

:復(fù)位輸出信號(hào)，低有效。

:停止信號(hào)輸出端，低有效。

:輸出端，總線錯(cuò)誤指示信號(hào)，低有效。

:ROM片選輸出，低有效，當(dāng)和（或）信號(hào)有效且通過(guò)系統(tǒng)總線訪問(wèn)I/O端口時(shí)產(chǎn)生該信號(hào)。

: I/O片選輸出，低有效，當(dāng)和（或）信號(hào)有效且通過(guò)系統(tǒng)總線訪問(wèn)I/O端口時(shí)產(chǎn)生該信號(hào)。

:中斷請(qǐng)求輸出端，低有效，用于對(duì)CPU發(fā)出中斷。采用漏極開路結(jié)構(gòu)，必須外接上拉電阻。

2．2DRAM控制端口

MCD212芯片內(nèi)含DRAM控制器，它支持下列幾種DRAM配置：256k×4，1M×4，256k×16；用于完成DRAM所需的仲裁、地址復(fù)用、定時(shí)產(chǎn)生、刷新、對(duì)DRAM或其它普通系統(tǒng)的訪問(wèn)控制等功能，該接口還包括控制外部的DRAM所需的信號(hào)。

MA0…MA9：輸出端，為DRAM行/列地址。

MD0…MD15：輸入/輸出端，三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，用于在DRAM總線和視頻譯碼與控制器之間傳送數(shù)據(jù)。在寫周期中，當(dāng)或信號(hào)加入時(shí)該信號(hào)必須穩(wěn)定。

:輸出端，DRAM寫使能，低有效；

:輸出端，DRAM行地址選擇，低有效；

:輸入輸出端，存儲(chǔ)器1的列地址選擇信號(hào)，低有效，三態(tài)結(jié)構(gòu)。其下降沿使DRAM列地址有效。

: 輸出端，存儲(chǔ)器2的列地址選擇信號(hào)低有效，三態(tài)結(jié)構(gòu)。其下降沿使DRAM列地址有效。

:輸出端，DRAM的寫信號(hào)，低有效，將數(shù)據(jù)的高字節(jié)寫入DRAM時(shí)，該信號(hào)有效。

:l輸出端，DRAM的寫信號(hào)，低有效，將數(shù)據(jù)的低字節(jié)寫入DRAM時(shí)，該信號(hào)有效。

2．3顯示控制端口

視頻顯示由光標(biāo)、兩個(gè)圖象面（A和B）和背景面等四個(gè)獨(dú)立的視頻平面組成。視頻譯碼器從視頻DRAM接收兩個(gè)獨(dú)立的視頻通道信號(hào)。每一通道有一個(gè)實(shí)時(shí)的文件譯碼器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)普通文件、長(zhǎng)度編碼文件及壓縮文件的顯示，生成的文件可能包含△YUV數(shù)據(jù)、顏色查表數(shù)據(jù)、以及RGB數(shù)據(jù)等。

OE：輸入端，輸出使能，用于允許RGB輸出或使之處于三態(tài)。

:輸入/輸出端，列同步信號(hào)，低有效。在主模式時(shí)，該信號(hào)為輸出并用作顯示器的列同步信號(hào)，在從模式時(shí)，該信號(hào)為列同步信號(hào)輸入。

:輸出端，行同步信號(hào)，低有效。

:輸出端，消隱信號(hào)，低有效，在行消隱和場(chǎng)消隱期內(nèi)有效，而在其余時(shí)間內(nèi)為高。

:輸出端，數(shù)字視頻選擇信號(hào)，代低有效，該信號(hào)與數(shù)字視頻輸出同步。

輸出端，模擬視頻選擇信號(hào)，低有效，該信號(hào)與經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后的模擬視頻信號(hào)同步。

:輸入端，主從模式選擇信號(hào)，該信號(hào)為高時(shí)，視頻譯碼與系統(tǒng)控制器產(chǎn)生視頻定時(shí)，該信號(hào)為低時(shí)，列同步與外部視頻定時(shí)信號(hào)同步。

2．4視頻效果端口

MCD212的兩個(gè)圖形平面A和B在軟件的控制下，與光標(biāo)和背景相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)分解、鑲嵌、部分更新等一些視頻效果，最后結(jié)果可以紅綠藍(lán)RGB成分輸出。顯示分辨率可編程控制最大為768×560。

R0…R7，G0…G7，B0…B7：分別為輸出端24位R、G、B的數(shù)據(jù)總線，均勻三態(tài)結(jié)構(gòu)總線，當(dāng)譯碼器工作于YUV模式時(shí)，R=Y，G=U，B=V（R7、G7、B7為最高位，R0、G0、B0為最低位）為JTAG測(cè)試信號(hào)。

TDI：測(cè)試數(shù)據(jù)輸入端，測(cè)試數(shù)據(jù)在TCK的上升沿被采樣。

TDO：測(cè)試數(shù)據(jù)輸出端。

TCK：測(cè)試時(shí)鐘輸入端。

:邊界掃描復(fù)位端。

TMS：測(cè)試模式選擇輸入端。

A23：輸出端，系統(tǒng)地址線。在JTAG測(cè)試時(shí)，A23可驅(qū)動(dòng)選通地址線A23。

:系統(tǒng)地址選通信號(hào)。

DTACKSEL：輸入端。

2．5其它：

CLK：外部時(shí)鐘輸入。

:復(fù)位輸入，低有效，為施密特觸發(fā)信號(hào)，表明復(fù)位序列的開始。

CLK2，:1/2時(shí)鐘頻率輸出信號(hào)。

TXT4：1/4時(shí)鐘頻率輸出信號(hào)。

TST：測(cè)試信號(hào)輸入端，高有效，在正常模式下，該端必須接地或VSS端。

SEN：輸入端，掃描使能信號(hào)，高有效，在正常模式下，該端必須接地或VSS端。

VDD，VSS：輸入端，接電源。

MCD212視頻譯碼與控制器是一個(gè)非常靈活的視頻顯示處理器，顯示控制和視頻特別效果無(wú)論在行基礎(chǔ)或場(chǎng)基礎(chǔ)上均可由軟件控制。

3．電特性參數(shù)

3．1推薦工作條件

環(huán)境溫度：0℃～70℃；

電源VDD：5V±10%；

3．2最大極限參數(shù)

電源電壓VDD：-0.5～7.0V

輸入電壓：:-0.5～VDD+0.5V

輸出電壓：:-0.5～VDD+0.5V

輸出電流I：±25mA

功耗：最大120mW

存儲(chǔ)溫度：-65～+150℃

4．典型應(yīng)用

在市場(chǎng)上有兩種設(shè)置的CD-I播放器。基本形式的播放器一般不支持MPEG1全運(yùn)動(dòng)視頻，因而使用視頻譯碼控制器來(lái)顯示圖像和菜單條。另一方面，擴(kuò)展形式的播放器一般要另外使用MCD270或MCD251來(lái)提供運(yùn)動(dòng)視頻譯碼。

關(guān)于VDSC/CD-1播放器的電路組成以及數(shù)字模擬視頻切換方面的電路，《國(guó)外電子元器件》已經(jīng)在1999年第5期作過(guò)介紹。這里給出MCD212用于視頻點(diǎn)播的實(shí)際電路框圖。

圖3所示為VDSC用于視頻點(diǎn)播的應(yīng)用框圖，MCD212為其提供一個(gè)圖像用戶接口（GUI），以便顯示圖形字符菜單或短的視頻段。VDSC可與MPEG1和MPEG2格式的運(yùn)動(dòng)視頻繁處理器接口。在圖3中，MPEG1音頻和視頻數(shù)據(jù)流通過(guò)非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）傳送，傳輸數(shù)據(jù)流譯碼器把條件訪問(wèn)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)流、音頻數(shù)據(jù)流從MPEG2傳輸數(shù)據(jù)流中分離出來(lái)。視頻數(shù)據(jù)流被引導(dǎo)到IMPEG，條件訪問(wèn)數(shù)據(jù)被引導(dǎo)到智能卡控制器。屏幕疊加顯示由MCD212產(chǎn)生。視頻輸出級(jí)與前述的CD-I應(yīng)用完全一樣。