基于NXP UOCIII芯片的小尺寸液晶電視設(shè)計詳解
加入技術(shù)交流群
·100頁存儲的圖文電視解碼；
·立體聲解碼；
·視頻增強、圖像數(shù)字消躁功能，支持動態(tài)降噪(DNR)；
·雙視窗形式：視頻/圖文兩個并列窗口顯示；
·三種調(diào)臺方式：自動、手動、微調(diào)；
·支持無信號自動關(guān)機和定時開關(guān)機；
·支持多種PC格式，自動識別、切換，符合VESA格式；
·支持多種高清和標清輸入格式；
·支持頻道交換功能；
·立體透明/半透明菜單背景，多種菜單語言；
·多種圖像模式：個人、標準、柔和、動態(tài)；
·多種聲音模式：個人、音樂、影院、新聞。
主板設(shè)計采用二層PCB，與四層PCB相比，可在生產(chǎn)工藝、物料上能節(jié)省不少成本、資源和精力。它配有UOCIII、MST9151B、TDA1517ATW、視頻切換開關(guān)PI5V330、高頻頭及電源轉(zhuǎn)換器等IC，并同時具有LVDS和TTL接口，客戶可根據(jù)顯示屏接口的不同選擇相應(yīng)接口。
性能特點
·支持各種彩色制式和伴音制式：支持PAL、NTSC、SECAM、及M/N，BG、DK、I、L、L’等。
·自適應(yīng)數(shù)字(4H/2H)梳狀濾波器(PAL/NTSC下)，可得到最佳亮色分離效果。
·內(nèi)含10頁或100頁的圖文解碼器，支持TelText、Closed Captioning、V-chip功能。
·全制式立體聲解碼器：支持NICAM、BTSC、SAP、EIAJ、FM radio等。
·自動白平衡調(diào)整。
·模擬/數(shù)字視頻處理。
·對所有的功能只需要一個晶振。
·低待機功耗：3.3V，10mA。
·可選擇的I/O口設(shè)置：ADC/PWM/PUSH-PULL/OPEN-DRAIN等。
·高性能的OSD，可支持多國語言
·高速I2C總線
關(guān)鍵的設(shè)計技巧和經(jīng)驗
在電視接收部分選用了分立的高頻頭。12V轉(zhuǎn)5V的DC/DC轉(zhuǎn)換器的電壓輸出經(jīng)過倍壓、整流、穩(wěn)壓后得到分立高頻頭所需要的33V電壓。將高頻頭接收到的中頻(IF)信號以外載波的形式，分別通過圖像、聲音濾波器輸入到IC進行相應(yīng)處理，最后以RGB的形式輸入到定標器。當然，如果高頻頭輸出的IF信號強度不夠，可以增加一級預中放電路。與一體化高頻頭相比，整個電路可以節(jié)省一定成本。
在干擾處理方面，由于主板采用兩層PCB設(shè)計，加上客戶在模具上存在限制，主板形狀偏小甚至不規(guī)則，所以干擾問題比較難以處理。在實際設(shè)計中，我們對高頻頭和聲表濾波器(圖像、聲音)電路部分進行了嚴格的割地處理，以確保高頻頭受到的干擾盡可能小，并避免形成差拍干擾。同樣，在其它信號的輸入電路、電源電路、功放電路進行了割地處理。在客戶組裝成樣機后，如果受干擾的程度還不能達到要求，我們還可以通過在高頻頭上貼屏蔽紙，在電源線、LVDS連接線上套磁環(huán)等處理來減小干擾。
基于UOCIII TDA150xx的LCD TV主板圖
由于采用了TDA1517功率放大器，在插拔電源、開關(guān)機時會產(chǎn)生電流沖擊的“撲撲”聲。為消除開關(guān)機的沖擊聲，我們通過軟硬件的配合，對左右音頻輸入到TDA1517 RIN/LIN引腳與控制信號輸入到TDA1517 MODE引腳的時間差進行了相應(yīng)調(diào)整，以消除開關(guān)機的沖擊聲。為插拔電源時的沖擊聲，可增加一級電路。其原理是：在插電源時，該電路的電源充電，不影響DA1517；在拔電源時，通過電容放電使TDA1517的MODE引腳和RIN/LIN引腳被拉低，從而達到消除“撲撲”聲的目的。
軟件設(shè)計采用了NXP提供的GTV軟件開發(fā)工具。NXP提供三種方式的軟件開發(fā)支持：(1)直接采用NXP提供的GTV參考設(shè)計；(2)在GTV軟件加入自己的軟件，創(chuàng)建自己的軟件模塊；(3)使用GTV的一部分設(shè)計，客戶可以搭建自己的軟件架構(gòu)，或者使用個別的GTV軟件庫。
采用第一種方式開發(fā)進度最快，主要是寫后端定標器的控制軟件，但缺點是需要額外的MCU，第三種最具有靈活的功能操控性，可以很方便地移植到別的系統(tǒng)中，但是這種方式要求軟件編寫者具備很強的軟件開發(fā)能力、豐富的軟件架構(gòu)搭建經(jīng)驗以及全局觀，第二種具有相對靈活的功能操控性，且不需要額外的MCU。
為了趕時間和進度，我們采用第二種方式來進行開發(fā)。與目前的UOC3+定標器+MCU的架構(gòu)不同，我們省掉了外部MCU而直接用UOC3中的MCU。在研發(fā)過程中靈活地利用GTV軟件的已有庫函數(shù)，在方案的成本方面和軟件的易于維護方面都有所兼顧。
功能擴展
在現(xiàn)有主板上還保留了一顆畫質(zhì)增強IC(9178)，以達到改善畫質(zhì)的目的。高清晰度多媒體接口(HDMI)可以傳送無壓縮的音頻信號和高分辨率視頻信號，只需再加一顆HDMI接收IC，就可以在現(xiàn)有主板上加入這一接口。
利用該方案還可以與DVB、DVD組裝成一體機。只需將DVB、DVD的電源、控制信號、圖像信號與主板相連，在軟件里修改相關(guān)功能(比如遙控器)，就可以在一臺電視機上現(xiàn)看DVD、接收數(shù)字電視，并用同一個遙控器進行控制。
總之，本方案功能齊備、可擴展性強，并且已經(jīng)過市場證。液晶電視以它的低功耗、零閃爍、零輻射等固有的優(yōu)勢逐漸擴大其在電視市場中的份額，越來越受到消費者的關(guān)注和喜愛?？梢韵胂?，在未來的幾年中，隨著液晶屏技術(shù)的進步，LCD TV整機成本的下降，LCD TV必將會取代傳統(tǒng)的CRT電視而成為電視市場的主流產(chǎn)品，給消費者帶來一個多彩、安全、環(huán)保、節(jié)能的世界。
展望未來，液晶電視會更偏重與模擬/數(shù)字電視混合類型，因為無論在歐洲，還是在美洲，模擬電視信號在較長的一段時間內(nèi)都會繼續(xù)存在。芯片功能的集成度越來越高，成為所謂的“超級單片”，以減低成本、增加銷售量。同時，讀卡器，帶USB的數(shù)碼相框、帶大容量存儲設(shè)備如微硬盤和NAND FLASH的PMP等功能都可能會在未來的液晶電視里出現(xiàn)。
評論