ADV7842：高性能HDMI接收器與圖形數(shù)字化儀的卓越之選

在當(dāng)今數(shù)字化時(shí)代，視頻顯示技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)于高質(zhì)量視頻處理和顯示的需求也日益增長。ADV7842作為一款單芯片、2:1多路復(fù)用HDMI接收器和圖形數(shù)字化儀，集成了多格式視頻解碼器，為電子工程師在設(shè)計(jì)各類視頻設(shè)備時(shí)提供了強(qiáng)大而靈活的解決方案。下面我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

文件下載：EVAL-ADV7842EB2Z.pdf

1. 產(chǎn)品概述

ADV7842是一款高質(zhì)量的單芯片解決方案，內(nèi)置雙路輸入HDMI 1.4兼容型接收器，支持高達(dá)1080p的所有高清電視格式，顯示分辨率最高可達(dá)UXGA（1600 × 1200, 60 Hz）。其兩個(gè)輸入HDMI端口均具備Xpressview快速切換功能，能在不到1秒的時(shí)間內(nèi)快速完成切換，軟件開銷極小。該器件不僅支持最高達(dá)1080p 36位深色的所有高清電視格式，還支持所有強(qiáng)制性HDMI 1.4 3D電視格式，集成了HDMI v1.4 CEC控制器，支持能力發(fā)現(xiàn)和控制（CDC）特性。此外，它還具有靈活的音頻輸出端口，支持多種HDMI音頻格式。

2. 關(guān)鍵特性

2.1 HDMI接收器特性

• 快速切換：采用Xpressview快速切換技術(shù)，基于ADI公司的硬件HDCP引擎，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸入端口間的快速切換，切換時(shí)間不到1秒。
• 高清支持：支持HDMI 1.4 3D、DVI 1.0，225 MHz HDMI接收器，集成均衡器，支持36/30位深色，能接收最高達(dá)12位、1080p深色的高清電視格式和最高達(dá)UXGA的所有顯示分辨率。
• HDCP功能：增加HDCP 1.4功能，可接收加密視頻內(nèi)容，能對(duì)視頻接收機(jī)進(jìn)行身份驗(yàn)證、解密編碼數(shù)據(jù)以及更新身份驗(yàn)證信息，還支持中繼器。
• 音頻處理：具有高級(jí)音頻功能，最多可針對(duì)八個(gè)通道提供多通道I2S音頻支持，支持與每個(gè)通道進(jìn)行6 - DSD通道接口，可接收HBR音頻數(shù)據(jù)包流并以符合IEC60958標(biāo)準(zhǔn)的SPDIF格式輸出，內(nèi)置靜音控制器可防止音頻輸出出現(xiàn)咔嚓聲或爆音。

2.2 模擬前端特性

• ADC性能：包含4個(gè)170 MHz、12位ADC，用于對(duì)模擬視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，支持真12位視頻解碼。
• 輸入多路復(fù)用：12通道模擬輸入多路復(fù)用器，支持多個(gè)視頻源連接，無需外部多路復(fù)用器。
• 箝位控制：4個(gè)電流和電壓箝位控制環(huán)路，確保消除視頻信號(hào)中的所有直流失調(diào)。
• 抗混疊濾波：各ADC前置可選的內(nèi)部可編程帶寬抗混疊濾波器，可移除帶外雜散噪聲。
• SCART功能：支持對(duì)CVBS和RGB標(biāo)清信號(hào)進(jìn)行同步處理，實(shí)現(xiàn)SCART兼容和疊加功能，可通過TRI1 - TRI8輸入檢測(cè)SCART源切換。

2.3 標(biāo)清處理器特性

• 視頻標(biāo)準(zhǔn)支持：可解碼復(fù)合和S視頻格式的許多基帶視頻信號(hào)，支持PAL、NTSC和SECAM等全球標(biāo)準(zhǔn)，能自動(dòng)檢測(cè)視頻標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行相應(yīng)處理。
• 梳狀濾波：具有3D時(shí)間梳狀濾波器和5線式自適應(yīng)2D梳狀濾波器，提供出色的色度和亮度分離。
• IF濾波器：IF濾波器模塊可補(bǔ)償調(diào)諧器SAW濾波器所導(dǎo)致的高頻色度頻譜衰減。
• ADLLT算法：采用自適應(yīng)數(shù)字線路長度跟蹤（ADLLT?）專利算法，可跟蹤和解碼質(zhì)量不佳的視頻源。
• TBC功能：幀TBC確保解碼器和下游器件之間可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的時(shí)鐘同步。
• 色彩控制：包含亮度瞬態(tài)改善（LTI）模塊和色度瞬態(tài)改善（CTI）模塊，提高視頻圖像清晰度，具有色彩控制功能，包括色調(diào)、亮度、飽和度和對(duì)比度調(diào)整。

2.4 分量處理器特性

• 視頻格式支持：可對(duì)廣泛的復(fù)合視頻格式進(jìn)行解碼和數(shù)字化處理，支持525i、625i、525p、625p、720p、1080i、1080p、1250i等分量視頻標(biāo)準(zhǔn)以及高達(dá)UXGA 60 Hz的VGA等標(biāo)準(zhǔn)。
• 色彩空間轉(zhuǎn)換：模擬前端和CP部分之間放置任意至任意、3 × 3 CSC矩陣，支持YPbPr轉(zhuǎn)RGB和RGB轉(zhuǎn)YCbCr等色彩空間轉(zhuǎn)換。
• Macrovision保護(hù)：具有檢測(cè)電路，可檢測(cè)525i、625i、525p和625p標(biāo)準(zhǔn)的Macrovision編碼YPbPr信號(hào)，支持穩(wěn)定解碼，支持CGMS數(shù)據(jù)的VBI提取。
• 同步源檢測(cè)：同步源極性檢測(cè)器（SSPD）確定輸入信號(hào)伴隨的同步信號(hào)的來源和極性。
• 其他特性：支持手動(dòng)調(diào)整，包括增益、失調(diào)、色調(diào)和飽和度調(diào)整，無視頻輸入或視頻失鎖時(shí)，自由輸出模式提供穩(wěn)定的時(shí)序，支持對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)視頻源進(jìn)行任意像素采樣，170 MHz轉(zhuǎn)換速率支持高達(dá)1600 × 1200、60 Hz的RGB輸入分辨率。

2.5 其他特性

• 信號(hào)輸出：提供位置、極性及寬度可編程的HS、VS、FIELD和DE輸出信號(hào)。
• 中斷接口：具有兩個(gè)可編程中斷請(qǐng)求輸出引腳INT1和INT2。
• 低功耗模式：具有多個(gè)低功耗模式和一個(gè)完全關(guān)斷模式。
• 封裝與溫度范圍：采用17 mm × 17 mm、BGA封裝，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，額定溫度范圍為?10°C至 +70°C。

3. 技術(shù)規(guī)格

3.1 電氣特性

• 電源電壓：AVDD = 1.8 V ± 5%，CVDD = 1.8 V ± 5%，DVDD = 1.8 V ± 5%，PVDD = 1.8 V ± 5%，DVDDIO = 3.3 V ± 5%，TVDD = 3.3 V ± 5%，VDD_SDRAM根據(jù)SDR或DDR模式有所不同。
• 分辨率：每個(gè)ADC為12位。
• 積分非線性和微分非線性：在不同采樣頻率下有不同的指標(biāo)要求。
• 數(shù)字輸入輸出：輸入高電壓、輸入低電壓、輸入電流、輸出高電壓、輸出低電壓、高阻抗漏電流和輸出電容等都有明確的規(guī)格。

3.2 電源規(guī)格

• 電源要求：包括數(shù)字內(nèi)核電源、數(shù)字I/O電源、SDRAM電源、PLL電源、模擬電源、端子電源和比較器電源等，不同電源有不同的電壓范圍和電流要求。
• 功耗：在不同的工作模式下，如模擬1080p采樣速率、RGB圖形采樣速率、HDMI 1080p等，各電源的電流消耗不同，還有關(guān)斷電流和上電時(shí)間的相關(guān)規(guī)格。

3.3 模擬規(guī)格

• 箝位電路：輸入阻抗、ADC中間電平、滿量程電平、零電平、動(dòng)態(tài)范圍、箝位電平以及大箝位源電流、吸電流和小箝位源電流、吸電流等都有規(guī)定。
• 視頻規(guī)格：包括非線性規(guī)格（差分增益、差分相位）、噪聲規(guī)格（未加權(quán)SNR、亮度非線性、模擬前端串?dāng)_）、鎖定時(shí)間規(guī)格（水平鎖定范圍、垂直鎖定范圍、副載波鎖定范圍、色彩鎖定時(shí)間、同步深度范圍、色同步范圍、垂直鎖定時(shí)間、水平鎖定時(shí)間）和色度規(guī)格（色度幅度誤差、色度相位誤差、色度亮度交調(diào)）等。

3.4 時(shí)序特性

• 時(shí)鐘和晶振：晶振頻率為28.63636 MHz，晶振頻率穩(wěn)定性為±50 ppm，LLC頻率范圍為10 - 110 kHz，水平同步輸入頻率為12.825 - 170 MHz。
• I2C端口：不同I2C端口的SCL頻率、SCL最短脈沖寬度、起始條件保持時(shí)間、建立時(shí)間等都有明確要求。
• 復(fù)位特性：復(fù)位脈沖寬度為5 ms。
• 數(shù)據(jù)和控制輸出：有效數(shù)據(jù)結(jié)束至負(fù)時(shí)鐘沿、負(fù)時(shí)鐘沿至有效數(shù)據(jù)開始等時(shí)間參數(shù)也有規(guī)定。

4. 引腳配置和功能描述

ADV7842具有256個(gè)引腳，每個(gè)引腳都有其特定的功能，包括數(shù)字視頻輸出、HDMI輸入、電源、時(shí)鐘輸入、音頻輸出、控制信號(hào)等。詳細(xì)的引腳功能描述有助于工程師在設(shè)計(jì)電路板時(shí)正確連接各個(gè)引腳，確保器件的正常工作。

5. 應(yīng)用領(lǐng)域

• 高級(jí)電視：等離子高清電視、液晶電視、液晶/DLP背投式高清電視、CRT高清電視、LCoS高清電視等。
• AVR視頻接收機(jī)：用于接收和處理視頻信號(hào)。
• 投影儀：液晶/DLP前投式投影儀，可提供高質(zhì)量的視頻投影。
• 高清電視機(jī)頂盒：帶個(gè)人錄像機(jī)功能的高清電視機(jī)頂盒，可處理多種視頻信號(hào)。

6. 總結(jié)

ADV7842以其豐富的功能和卓越的性能，為電子工程師在設(shè)計(jì)視頻設(shè)備時(shí)提供了一個(gè)全面而可靠的解決方案。無論是在高清視頻處理、3D電視支持、音頻處理還是模擬信號(hào)處理方面，它都表現(xiàn)出色。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，合理利用其各項(xiàng)特性和功能，同時(shí)注意電源時(shí)序控制、ESD防范等問題，以確保設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用ADV7842進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有沒有遇到過什么特別的挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。