視頻控制器模塊設計了解嗎?視頻控制器有哪些特殊技術?

視頻控制器是控制器中的一種，但是網上對視頻控制器的介紹可謂是少之又少。為增進大家對視頻控制器的認識，本文將對視頻控制器模塊設計、視頻控制器的特殊技術予以介紹。如果你對視頻控制器具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、 視頻控制器模塊設計

視頻控制器一般由顯卡驅動程序或DirectX中自帶 視頻控制器模塊是芯片與顯示平臺的數(shù)據(jù)接口，對檢驗芯片設計是否成功起著重要的作用，有必要把它單獨劃分為一個子模塊。為了提高設計的成功率，在設計初期采用了基于FPGA的原型驗證。整個系統(tǒng)的FPGA原型驗證平臺分為2個部分，硬件設計和基于RISC CPU的軟件解碼，兩部分協(xié)同工作，既可以驗證軟件和硬件的解碼結果，又可以加速整個解碼過程。

輸出視頻控制模塊有2個時鐘域：系統(tǒng)時鐘域和顯示時鐘域。系統(tǒng)時鐘頻率根據(jù)所選用的SDRAM類型而采用固定的166MHz;對于分辨率為1280×720的高清電視來說，顯示時鐘域可以選用70 MHz 左右的頻率。

系統(tǒng)時鐘域含有2個對外接口：1、系統(tǒng)接口，主要包含上層系統(tǒng)發(fā)出的指令以及輸出控制模塊的反饋信息;2、DRAM接口，包含數(shù)據(jù)專用總線為輸出控制模塊提供的信號，用來于向DRAM請求顯示的圖像數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)時鐘域中的顯示輸入控制子模塊(Disp In Ctrl)首先用于接收系統(tǒng)傳來的StartDisp和EndDisp信號，來啟動或關閉視頻數(shù)據(jù)的輸出顯示功能，同時發(fā)出幀圖像顯示完畢信號(FrameDone)，通知系統(tǒng)更換下一副圖像的地址信息(ImageAddress);其次，它用于向DRAM發(fā)出請求，通過專用數(shù)據(jù)通道讀取需要顯示的圖像數(shù)據(jù);它還要控制輸入多路選擇模塊(Input MUX)，從而完成向片內SRAM寫數(shù)據(jù)的任務;最后，該模塊要與顯示時鐘域的信息交互，向時鐘域同步模塊(Clk Domain Sync)發(fā)送顯示使能信號(DispEn Sys)，控制圖像顯示的開啟和關閉。系統(tǒng)時鐘域的另一個子模塊——輸入多路選擇模塊會按照一定的規(guī)律選擇片內雙口SRAM，控制存儲器地址，完成向存儲器寫入顯示圖像數(shù)據(jù)的任務。

顯示時鐘域含有一個對外顯示設備接口，主要包含用于顯示的控制信號和已完成轉換的數(shù)據(jù)信息。顯示時鐘域包含2個子模塊，一個是輸出多路選擇子模塊(Output MUX)，用于實現(xiàn)對雙口SRAM的選擇和地址控制，按照一定的規(guī)律讀取要顯示的圖像數(shù)據(jù);還要進行數(shù)據(jù)的打包。另外一個子模塊是顯示輸出控制模塊(Disp Out Ctrl)，用于實現(xiàn)對TV編碼器的控制、YUV信號向RGB信號的轉換以及對數(shù)字圖像的縮放，信號包括顯示時鐘、行同步、幀同步以及RGB圖像數(shù)據(jù)等;它還要控制輸出多路選擇模塊以讀取顯示數(shù)據(jù);最后，它要與系統(tǒng)時鐘域進行交互, 配合數(shù)據(jù)在兩個時鐘域之間的傳遞。

二、視頻控制器特殊技術

時鐘域同步模塊是輸出控制模塊設計的重點，它主要負責兩個時鐘域之間的控制信號傳遞?？鐣r鐘域的信號傳遞設計較為麻煩, 所以設計中將傳遞的信號分為兩類：數(shù)據(jù)信號和控制信號，其中控制信號就是通過時鐘域同步模塊傳遞。對需要跨時鐘域傳遞的信號數(shù)進行精簡，在最后方案中只需要2個信號：WrDone信號由系統(tǒng)時鐘域發(fā)出，通知顯示時鐘域某塊雙口SRAM中的數(shù)據(jù)已經更新完畢，可以讀取并進行顯示輸出;RdDone信號由顯示時鐘域發(fā)出，通知系統(tǒng)時鐘域某塊雙口SRAM中的數(shù)據(jù)已經顯示完畢，可以更新其內部的數(shù)據(jù)。信號在不同的時鐘域之間傳遞需要采取消除亞穩(wěn)態(tài)(Metastability)的處理措施，可使信號通過兩級寄存器鎖存輸出。

設計中有兩點值得注意，首先，時鐘域同步電路應放在一個獨立的模塊中，保證綜合工具的優(yōu)化、時序分析的正確，并方便電路的分析和調試;同時，為了能夠使信號的目標時鐘域采集到信號變化，設計中傳遞的控制信號都采用電平信號表征。

時鐘域之間要傳遞的另一種信號是數(shù)據(jù)信號，由于數(shù)據(jù)信號數(shù)目較多、變化也較快，所以它們的傳遞通過雙口DPRAM實現(xiàn)。雙口DPRAM要求讀寫端口對同一存儲地址的操作要滿足一定的時間間隔，否則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯誤，甚至會破壞硬件電路。因此為了避免DPRAM的讀寫沖突，設計中采用了“乒乓”緩沖的方法，兩塊DPRAM交替存取解碼后用于顯示的亮度或色差數(shù)據(jù)：當顯示部分讀取一塊DPRAM中的數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)向另一塊DPRAM中寫接下來要顯示的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀取完畢時，兩塊DPRAM就進行交換。這部分共用4塊DPRAM來實現(xiàn)，2塊傳遞亮度信號，2塊傳遞色差信號。

以上便是此次帶來的視頻控制器相關內容，通過本文，希望大家對視頻控制器已經具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關注我們網站哦，將于后期帶來更多精彩內容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!