硅谷數模半導體公司（Analogix）成立于2002年3月，在數模混合技術領域已經達到國際先進的研制水平，在通信、計算機和消費電子等多種領域，提供具有開創意義的集成電路產品，如：DPHY系列SerDes、長距離以太網PHY 以及面向數字電視領域應用的HDMI 接口芯片。捷盈科技是Analogix國內授權代理商之一，致力于平板電視機，高清、數字電視機的整體方案的研發和市場推廣。本文中，捷盈科技的高級工程師將詳細介紹基于Analogix單端口" title="單端口">單端口HDMI芯片ANX9011的LCD TV解決方案。
2006年，新的顯示接口 HDMI(High Definition Multimedia Interface)接口開始廣泛應用于液晶電視中。HDMI即高清晰度多媒體接口，其協議由索尼、日立、湯姆遜(RCA)、飛利浦、松下、東芝和Silicon Image等公司合作開發完成，HDMI源于DVI(Digital Visual Interface)接口技術，以TMDS技術傳輸數據為核心，傳送高質量、無損耗、無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。由于無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換，因此可以保證最高質量的影音信號傳送。HDMI是首款消費類電子設備數字接口" title="數字接口">數字接口。
針對當前最熱門的消費類電子設備數字接口的應用，作為Genesis和Analogix代理的捷盈科技公司，以Genesis LCD TV芯片為核心，并通過積極整合相關系列產品線，提供了完整的LCD TV平臺方案。以下介紹一款針對中大尺寸（即：32寸以及32寸以上）帶有HDMI接口的液晶電視解決方案。其中單端口HDMI芯片ANX9011來自Analogix Semiconductor（硅谷數模半導體公司）。
整體解決方案構成
整個方案包括：主芯片" title="主芯片">主芯片(FLI8532)、PIP芯片(FLI8125)、單端口HDMI接收芯片(ANX9011)、聲音處理芯片(MSP34x0)、功放芯片(ST7297)、兩個128M的DDRRAM、一個24C32(EEPROM)、一個24C02(EDID數據)及一個1Mbyte Flash ROM。
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圖1 LCD TV解決方案框圖
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主芯片 FLI8532，它是集成了3D解碼器、X86 MCU、PIP通道、Scaler及LVDS，具有高性能運動補償、亮色串擾、3D降噪、DCDi、ACC和ACM功能的芯片。FLI8532的主要功能是實現對各種輸入信號" title="輸入信號">輸入信號及PIP通道的處理，并最終把圖像和OSD合成為一路信號，輸出至液晶顯示器，從而完成對外圍相關芯片的控制。其詳細的原理框圖如圖2所示。
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圖2 FLI8532 原理框圖
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PIP通道 FLI8125，它是集成了2D解碼器、X86MCU、Scaler及LVDS，具有高性能DCDi、ACC和ACM功能的芯片。FLI8125的主要功能是實現對子通道各輸入信號的處理，并最終把圖像轉換成24Bit數字信號，輸出至FLI8532子通道。其詳細的原理框圖如圖3所示。
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圖3 FLI8125 原理框圖
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主芯片FLI8532和FLI8125都是內置的MCU處理器，由此引出了主芯片MCU和PIP通道芯片MCU間的通信問題。通常，主芯片MCU作為主MCU，而PIP通道MCU作為從MCU，兩者通過SIPC（Serial Inter-Processor Communication）實現通信。借此實現了主通道MCU對子通道的控制，同時，子通道MCU可即刻告知主通道MCU其所處的狀態。
HDMI接口芯片 ANX9011，它是一個單端口的HDMI接收芯片，其特點是：支持1.65Gbps最高數據速率；支持HDMI1.2版本、HDCP1.1版本及DVI1.0版本；支持20m長線傳輸及色度空間轉換；支持16位與24位RGB或YUV信號的輸出；聲音采樣頻率從32~192kHz；支持 聲音和S/PDIF聲音輸出；內部集成HDCP解密密鑰。其詳細原理框圖如圖4所示。
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圖4 ANX9011 原理框圖
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HDMI憑借3組TMDS 通道，以最高165MHz 的頻率，傳送以R/G/B或Y/Cb/Cr格式編碼的24位像素視頻數據，其最高帶寬可達4.95Gbps，實際視頻信號傳輸帶寬近4Gbps，可輕松應對現有高清視頻制式。HDMI所擁有的充足帶寬，在今后很長一段時間內，均能提供對更高規格視頻制式的支持（1080P信號所需帶寬為2.2Gbps）。HDMI還提供對最高8 路，每路采樣頻率高達192kHz 的高質量音頻信號傳輸的支持（注：DVI 接口中不包含音頻信號通道，系統的音頻信號必須另由其他接口傳輸），而這一切只需在一條線纜中完成。另外，最新的HDMI 協議中還首次內嵌了由Intel 公司發起制定的內容保護機制 HDCP，這對于影音內容提供商來說是極好的消息，而這也正是HDMI 剛剛嶄露頭角就獲得各方大力支持的根基所在。
HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection 高帶寬數字內容保護）技術是Intel開發的為HDMI和DVI提供高帶寬數字內容保護的技術，是在發送設備（即主機）和接收設備間保護數字信號正常、合法地傳輸，防止非法接收的一種加密系統。簡單的說，HDCP 就是一種防止數字內容盜版的加密技術，如果軟件和硬件其中之一不支持HDCP，那么就無法讀取數字內容。
HDMI還具有以下優勢：
（1）能夠兼容DVI接口，HDMI可以看成是DVI接口的強化與延伸；
（2）由于HDMI可以同時傳送影音信號，即音頻/視頻采用同一電纜，所以無需多條線材進行連接；
（3）與DVI相比，HDMI接口的體積更小，且DVI的線纜長度不能夠超過8米，而HDMI卻可以支持15米的線纜長度。另外基于Analogix公司在高速數模混合接口電路設計方面的專利（WideEye）技術，可以在長達40米的CAT5E線纜上傳輸HDMI信號。
（4）HDMI設備具有即插即用的特點，信號源和顯示設備之間會自動進行協商，自動選擇最合適的視頻/音頻格式。
模塊功能介紹
硬件結構
調諧器模塊：前端使用飛利浦1216頻率調諧高頻頭。此高頻頭是一體化的高頻頭，可以直接輸出全電視信號。對于高頻模擬信號輸入，它能夠更好提高輸入信號的信噪比，提高輸入信號的質量，從前端保證輸入的射頻信號的清晰度，抑制了前端引入的噪聲。
輸入模塊：主通道支持RF輸入、AV輸入、S端子輸入、YUV信號輸入(包括480P、576P、720P50Hz、720P60Hz、1080i50Hz、1080i60Hz)、VGA信號輸入及HDMI信號輸入。子通道支持RF輸入、AV輸入、S端子輸入、YUV信號輸入(包括480P、576P、720P50Hz、720P60Hz、1080i50Hz、1080i60Hz)及VGA信號輸入。此方案除支持兩路RF、AV及S端子外，還支持主子通道同步顯示的YUV及VGA輸入。
音頻模塊：使用MSP34x0進行音頻處理。它具有穩定的性能，能夠自動識別射頻輸入的多制式聲音信號，而且能夠很好的解決國內的聲音非標問題。
MSP34x0支持聲音5段均衡及聲音主通道輸出主視頻通道聲音，耳機通道輸出子通道聲音等。同時，借助ST7297模擬功放，能夠實現較高的聲音輸出功率，以滿足用戶的需求。
存儲器模塊：使用并行的1M Byte Flash ROM作為FLI8532的程序存儲空間；串行的512K Byte Flash ROM作為子通道芯片FLI8125的程序存儲空間；兩個128M的DDR存儲器，作為存儲數據和數據分析的空間；24C32 EEPROM用于存儲需保存的數據；24C02 EEPROM用于存儲HDMI的EDID數據。
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圖5 軟件結構框圖
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軟件結構
從大的框架上，可以把軟件結構分為三層：硬件驅動層、公用層及應用層" title="應用層">應用層。除了這三個可以明顯區分的層級外，還包含OSD庫。
驅動層：主要驅動硬件的具體功能。其解碼器調用了庫，具體驅動對于高層用戶是屏蔽的，只能根據相應的功能調用函數。
公用層：比驅動層高一層，是介于硬件驅動和應用層中間的一層，它是連接驅動層和應用層的橋梁。
應用層：是與軟件開發人員緊密相關的一層，所有的應用開發都是基于這一層完成。這一層完全對應用工程師開放。
OSD庫：關于OSD的底層設置，它對于用戶而言是完全屏蔽的。而軟件應用開發工程師則可以使用Genesis提供的制作工具 Workbench，完成OSD的制作。
編譯工具：使用第三方Paradigm公司的編譯器。
調試工具：使用GProbe調試工具，方便軟件應用工程師調試軟件，及硬件工程師改善圖像質量。
綜述
整個方案詳細講述了帶有HDMI數字接口設備的液晶電視方案的構成，介紹了方案中各個主要芯片的功能，給出了相應的原理框圖，并從硬件和軟件結構兩個方面介紹了方案的具體實現方法。整個方案滿足了現代用戶對大尺寸液晶電視的需求。
本文摘自《世界電子元器件》