CN104378562A - 电视信号发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电视信号发生器，包括：振荡器，产生一个时钟信号输入到现场可编程逻辑门阵列芯片；现场可编程逻辑门阵列芯片，内部具有锁相环单元，所述时钟信号经过锁相环单元倍频得到全局时钟信号，所述现场可编程逻辑门阵列芯片向随机存储器、线驱动器和只读存储器输入包括时钟信号在内的同步时序控制信号；随机存储器，接到所述同步时序控制信号，经过线驱动器，从只读存储器中读取图像数据，并传输到接口芯片；线驱动器，连接在随机存储器和只读存储器之间，将只读存储器中数据传送到中，同时，隔离所述只读存储器与随机存储器之间的电气连接；只读存储器，存储高清图像数据。保证了随机存储器数据输出的质量，使画面无干扰。

Description

电视信号发生器
技术领域
本发明属于广播电视领域，特别是涉及一种电视信号发生器。
背景技术
随着科技的发展和人民生活的提高，高清晰度电视设备越来越受到广大电子消费者的青睐，高清晰度电视信号发生器成为在高清晰度电视的科研、生产以及售后服务过程中起着不可或缺的作用，高清电视信号发生器的信号的质量优劣，也会影响对高清晰度电视生产，评价；在一种基于现场可编程逻辑门阵列芯片的高清信号发生器中，由于现场可编程逻辑门阵列芯片的资源有限，高清数字电视信号的图像数据会存储在只读存储器中，在控制高清电视信号输出的过程中，需要将图像数据读入随机存储器，再从随机存储器输入到高清电视信号输出接口。由于随机存储器的数据接口是可控的双向数据接口，在读取完只读存储器的数据后，随机存储器的数据接口就变为输出模式，只读存储器的数据接口保持高阻状态。随机存储器数据接口输出数据时是运行在148.5Mhz的高速时钟下，虽然只读存储器的数据接口保持高阻状态，但由于有几组只读存储器和随机存储器的数据口之间有硬件连接，导致数据线过长，数据信号受到一定干扰，图像上出现一些不规则的亮点。同时，由于现场可编程逻辑门阵列芯片，高清晰度数字电视信号的输出接口高清晰度多媒体接口芯片，高清模拟电视信号的输出接口数字模拟转换器需要同一个全局时钟信号进行控制；所述的全局时钟信号由振荡器直接产生，由于全局时钟信号频率高，传输过程中衰减严重，造成了输出的高清电视信号不稳定，时断时续，音频卡顿等问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种电视信号发生器，包括：振荡器，产生一个时钟信号输入到现场可编程逻辑门阵列芯片；现场可编程逻辑门阵列芯片，内部具有锁相环单元，所述时钟信号经过锁相环单元倍频得到全局时钟信号，所述现场可编程逻辑门阵列芯片向随机存储器、线驱动器和只读存储器输入包括时钟信号在内的同步时序控制信号；随机存储器，接到所述同步时序控制信号，经过线驱动器，从只读存储器中读取图像数据，并传输到接口芯片；线驱动器，连接在随机存储器和只读存储器之间，将只读存储器中数据传送到中，同时，隔离所述只读存储器与随机存储器之间的电气连接；只读存储器，存储高清图像数据。在只读存储器和随机存储器数据传输中间加入了线驱动器，在只读存储器与随机存储器传输数据完成后，隔离输入输出端的电气连接，保证了随机存储器数据输出的质量，使画面无干扰。通过锁相环得到的全局时钟信号稳定，解决了高清晰度电视信号不稳定，时断时续，音频卡顿等问题。
进一步地，所述的振荡器为有源石英振荡器；产生的频率为74.25MHz的时钟信号。石英振荡器由于石英晶体振荡器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，精度为1PPM(百万分之一)至100PPM，而高清晰度电视信号发生器对于时序要求敏感，所以在本发明中采用了有源石英振荡器。
进一步地，所述只读存储器存储容量为1024*8bit。这样，一个复杂图像信号刚好可用四块只读存储器存储，节约存储空间。
进一步地，所述只读存储器共有八组三十二片读存储器，每四片为一组，共用一个片选信号，共有八根片选信号连接到现场可编程阵列逻辑门芯片。只读存储器采用32个存储器，能存储更多的图像信号。采用多片存储器存储图像信号，解决了高清电视图像信号占用资源多的问题。在本发明的高清电视信号发生器中，存储了所需要的图像数据。
进一步地，所述随机存储器有四片。与四组只读存储器相对应，能方便读取对应在四片只读存储器中的图像数据。
进一步地，每八片所述只读存储器共用一组数据总线，共有四组数据总线分别连接四片所述线驱动器后，连接到四片所述随机存储器的数据口。在这里，线驱动器通过内部的三态门电路，对输入端的信号进行缓冲输出，随机存储器能很方便从只读存储器中读出数据，同时隔离只读存储器和随机存储器之间的电气连接。
进一步地，所述线驱动器为74LVC224。选择74LVC224，是因为它有8位数据输入和8位数据输出引脚，本发明所述的只读存储器，刚好8片共用一组数据总线，这时，刚好将8片只读存储器中的数据，通过一片线驱动器进入一片随机存储器中。
进一步地，所述线驱动器引脚1和引脚19是使能引脚，连可编程逻辑门阵列芯片，由可编程逻辑门阵列芯片控制驱动器是否工作；引脚10接地，引脚20接电源，引脚20与地之间连接有用于电源的滤波的电容。正确的连接方式有助于线驱动器正常工作。
进一步地，所述电容为104PF。电容为该值时，线驱动器的性能最佳。
本发明还提供一种电视信号发生器，包括如上所述的数据处理装置。
如上所述，本发明的电视信号发生器，具有以下有益效果：
1、在只读存储器和随机存储器数据传输中间加入了线驱动器，在只读存储器与随机存储器传输数据完成后，隔离输入输出端的电气连接，保证了随机存储器数据输出的质量，使画面无干扰。
2、全局时钟信号由锁相环直接输出，信号稳定，保证电视信号发生器中最终的高清晰电视信号的稳定和质量。
附图说明
图1为本发明所述的电视信号发生器的结构示意图。
图2为本发明所述的只读存储器结构示意图。
图3为本发明所述的数据处理过程结构示意图。
图4为本发明所述的中线驱动器的电路结构示意图
零件标号说明：1、现场可编程逻辑阵列门芯片；2、只读存储器；3、线驱动器；4、随机存储器；5、振荡器；6、锁相环单元。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图1所示，一种电视信号发生器，包括：振荡器5，产生一个时钟信号输入到现场可编程逻辑门阵列芯片1；现场可编程逻辑门阵列芯片1，内部具有锁相环单元6，所述时钟信号经过锁相环单元6倍频得到全局时钟信号，所述现场可编程逻辑门阵列芯片1向随机存储器4、线驱动器3和只读存储器2输入包括时钟信号在内的同步时序控制信号；随机存储器4，接到所述同步时序控制信号，经过线驱动器3，从只读存储器2中读取图像数据，并传输到接口芯片；线驱动器3，连接在随机存储器4和只读存储器2之间，将只读存储器2中数据传送到随机存储器4中，同时，隔离所述只读存储器2与随机存储器4之间的电气连接；只读存储器2，存储高清图像数据。因为只读存储器2的工作速度低因此选择图片后需要将一副图片的数据先存入随机存储器4，随机存储器4才能将数据高速提供给接口芯片使用；而随机存储器4的数据接口是可控的双向数据接口，在读取完只读存储器2的数据后，随机存储器4的数据接口就变为输出模式，这时，只读存储器2的数据接口保持高阻状态。由于有几组只读存储器和随机存储器的数据接口有硬件上的连接，导致在随机存储器4接口输出的数据信号受到一定干扰，图像上出现一些不规则的亮点。为解决数据传输问题，在只读存储器2和随机存储器4数据传输中间加入了线驱动器，在只读存储器2与随机存储器4传输数据完成后，隔离输入输出端的电气连接，保证了随机存储器数据输出的质量，使画面无干扰。
其中，所述的振荡器5为有源石英振荡器；产生的频率为74.25MHz的时钟信号。因为石英振荡器由于石英晶体振荡器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，精度为1PPM(百万分之一)至100PPM，而高清晰度电视信号发生器对于时序要求敏感，所以在本发明中采用了有源石英振荡器。
其中，如图2、3所示，只读存储器组8共有八组三十二片只读存储器，用于存储复杂的图像数据，每片存储器容量1024*8bit，每四片只读存储器共用一个片选信号，共有八根片选信号线连接现场可编程逻辑门阵列芯片5，采取三十二片的只读存储器和四块随机存储器，是为了解决高清晰电视图像数据占用较大的资源的问题；现行的高清电视信号分为1080I/P(I表示隔行扫描，P表示逐行扫描)和720P两种格式，每幅1080I/P图像数据用四片只读存储器存储，每幅720P图像数据用两片只读存储器存储；
每四片只读存储器共用一个片选信号，共有八根片选信号连接到现场可编程逻辑门阵列芯片5，每一横排的四片只读存储器为一组，每八片只读存储器共用一组数据总线，共有四组数据总线分别连接到四片随机存储器的数据口，一组只读存储器存储一幅1080的图像数据或存储两幅720的图像数据；当选择要输出其中一组的图像时，在现场可编程逻辑门阵列芯片5的控制下，打开那一组的片选信号；这时，一组只读存储器中的图像数据读入到四片线驱动器中，然后进入随机存储器中。
其中，所述线驱动器3为74LVC224。原因在于，该线性驱动器可在3.3V的电压下使用，且具有8组输入输出数据线。其内部两组共八对输入输出端，通过内部的三态门电路，对输入端的信号进行缓冲输出，隔离输入输出端的电气连接。
其中，在本实施例中，如图4所示，所述线驱动器3引脚1和引脚19是使能引脚，连FPGA的引脚由FPGA控制驱动器是否工作；引脚10接地，引脚20接电源，引脚20与地之间连接有用于电源的滤波的电容。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电视信号发生器，其特征在于，包括：
振荡器(5)，产生一个时钟信号输入到现场可编程逻辑门阵列芯片(1)；
现场可编程逻辑门阵列芯片(1)，内部具有锁相环单元(6)，所述时钟信号经过锁相环单元(6)倍频得到全局时钟信号，所述现场可编程逻辑门阵列芯片(1)向随机存储器(4)、线驱动器(3)和只读存储器(2)输入包括时钟信号在内的同步时序控制信号；
随机存储器(4)，接到所述同步时序控制信号，经过线驱动器(3)，从只读存储器(2)中读取图像数据，并传输到接口芯片；
线驱动器(3)，连接在随机存储器(4)和只读存储器(2)之间，将只读存储器(2)中数据传送到随机存储器(4)中，同时，隔离所述只读存储器(2)与随机存储器(4)之间的电气连接；
只读存储器(2)，存储高清图像数据。
2.根据权利要求1所述的电视信号发生器，其特征在于：所述的振荡器(5)为有源石英振荡器；产生的频率为74.25MHz的时钟信号。
3.根据权利要求1所述的电视信号发生器，其特征在于：所述只读存储器(2)存储容量为1024*8bit。
4.根据权利要求2所述的电视信号发生器，其特征在于：所述只读存储器(2)共有八组三十二块只读存储器，每四片为一组，共用一个片选信号，共有八根片选信号连接到现场可编程阵列逻辑门芯片(1)。
5.根据权利要求4所述的电视信号发生器，其特征在于：所述随机存储器(4)有四片。
6.根据权利要求5所述的电视信号发生器，其特征在于：所述线驱动器(3)有四片。
7.根据权利要求5所述的电视信号发生器，其特征在于：每八片所述只读存储器(2)共用一组数据总线，共有四组数据总线分别连接四片所述线驱动器(3)后，连接到四片所述随机存储器(4)的数据口。
8.根据权利要求1所述的电视信号发生器，其特征在于：所述线驱动器(3)为74LVC224。
9.根据权利要求7所述的电视信号发生器，其特征在于：所述线驱动器(3)引脚1和引脚19是使能引脚，连现场可编程逻辑门阵列芯片(1)的引脚由现场可编程逻辑门阵列芯片(1)控制驱动器是否工作；引脚10接地，引脚20接电源，引脚20与地之间连接有用于电源的滤波的电容。
10.根据权利要求8所述的电视信号发生器，其特征在于：所述电容为104PF。
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