高清视频处理模块硬件电路设计 图形处理器电路 图形处理器电路紧张卖力内部高清视频的天生和视频输出掌握。它将绘图数据和命令通过二维和三维图形加速管线加速天生并且存储在显存中，输出掌握部件将显存中的数据按照相应格式输出视频旗子暗记。 图形处理器选用AMD公司的M9000芯片，该芯片支持高清视频处理，支持二维和三维图形硬件加速，OpenGL图形接口标准，事情频率高达250MHz，64MByte的显存容量，两路独立的显示输出通道，可选择LVDS、DVI、VGA、TV和并行LCD接口。本设计中，图形处理器天生内部视频旗子暗记分辨率为1920×1080，刷新频率为60Hz。 视频叠加和缩放逻辑电路 视频叠加和缩放逻辑电路包括FPGA和SRAM两部分电路，完成内视频和外视频的叠加运算和缩放。从FPGA的角度打算，其功能接口包括，一起高清内视频旗子暗记，由图形处理器天生，两路高清外视频旗子暗记，经由解码器解码后输出到FPGA芯片中，一起高清DVI视频输出，对外输出一起高清DVI旗子暗记，一起双LVDS视频输出，知足高清LVDS旗子暗记输出到液晶显示器上，是SRAM缓存部分，实现视频旗子暗记缓存功能。 基于FPGA功能接口数量和模块功耗的哀求，本设计选择XILINX公司的SPARTAN-6系列中的XC6SLX150-2FGG9001芯片。该片共有147443个逻辑处理单元，可利用的I/O管脚多达576个，逻辑资源相称丰富，能够知足高清视频缩放和叠加功能对逻辑资源的需求。 SRAM存储器用来缓冲视频信息，它用触发器存储信息，触发器在信息读出后可以保持原有的状态，因此SRAM不须要再生。纵然DRAM的集成度比SRAM高，并且功耗小，价格低，但是目前SRAM容量在增大，速率比DRAM高，时序掌握比DRAM大略。主要的是SRAM作为存储芯片比较稳定，因此本设计选择CYPRESS公司的SRAMCY7C1470BV33-167AXI作为视频旗子暗记缓存。模块采取6片SRAM，该芯片存储容量为2 M×36 bits，3.3V供电，支持167MHz的总线操作，事情温度为-40℃到+85℃，知足视频缓存的需求。 编解码电路 编解码电路由解码电路和编码电路组成。解码电路紧张完成两路高清数字DVI视频的解码功能，将解码后符合类VESA视频时序的数字RGB旗子暗记传输到FPGA中。解码电路采取两片AD公司的ADV7162。该芯片为双通道高清数字DVI解码器，支持HDMI标准1.4a，具有可编程均衡器，每一个HDMI接口支持5V供电和热插拔检测，事情频率高达225 MHz，事情温度为-40℃到+85℃。 编码器电路完成两路视频的编码功能，分别将FPGA输出的数字RGB视频旗子暗记编码转换成一起双LVDS旗子暗记和一起高清DVI旗子暗记。双LVDS旗子暗记直接驱动液晶显示器，物理链路共有2对差分时钟线和8对差分数据线，它从FPGA吸收并行数字RGB旗子暗记转换成串行LVDS旗子暗记。该编码器采取NI公司的DS90C387来完成双LVDS旗子暗记的编码和发送功能，该芯片支持单像素和双像素两种数据传输办法，能将48bit并行TTL数据(双24位色像素)转换成8对LVDS差分数据线，双像素速率支持112MHz，能够知足1080p高清视频的编码和驱动传输的哀求。 另一起高清DVI旗子暗记同样是从FPGA芯片吸收并行数字RGB旗子暗记后编码转换而来，所承载的逻辑传输内容和双LVDS旗子暗记通路相同，不同的是它将并行数字RGB视频编码成串行差分的TMDS物理链路旗子暗记，编码器采取AD公司的ADV7513，该芯片是一款高分辨率多媒体接口编码器，支持DVI的v1.4协议，其并行发送时钟高达165MHz，支持1080p的视频编码，知足编码格式和高清分辨率的哀求。 供电复位时钟电路 供电复位时钟电路完成高清视频处理模块的电源设计、时钟设计和系统复位功能。本模块采取单+5V供电，须要输入电流大约4安培，模块内部各个芯片须要1.2V、1.8V、2.5V和3.3V四种电压，所有芯片没有上电顺序的哀求，因此可以利用两路开关电源转换芯片LTM4616实现。时钟电路供应支持模块须要的时钟频率，本设计中高清DVI解码器须要28.63636MHz的时钟频率，图形处理器和FPGA芯片须要25MHz和27MHz的时钟频率。这三种时钟均由相应频点的晶振产生。 稳定的复位电路是模块稳定事情的条件，本设计供应手动复位、上电复位和电源监控。当这三种复位条件之一具备时，均会复位模块。
