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基于MB90092的視頻字符疊加技術(shù)

作者:中南大學(xué) 陳炳煌 羅大庸 時(shí)間:2008-05-22 來源:《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》 收藏

  近年來系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于長途客車、公交汽車以及家用轎車,技術(shù)也不斷受到人們的重視。但目前廣泛使用的電視大部分還只局限于觀看錄制的電視節(jié)目及車內(nèi)實(shí)況錄像等,即便能夠查看諸如汽車行駛參數(shù)、車內(nèi)外溫度、系統(tǒng)狀態(tài)等一些重要信息,也必須不斷地切換信號。因此,設(shè)計(jì)一種車載視頻圖形系統(tǒng),使各種視頻信號能夠同時(shí)疊加地顯示在電視屏幕上,就顯得格外重要。本文嘗試將超聲波測距的信號(倒車?yán)走_(dá))以字符的形式疊加到目標(biāo)的視頻信號上,達(dá)到更直觀的效果。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/82926.htm

  1 的性能特點(diǎn)

  1.1 的性能特點(diǎn)

  是凌陽科技推出的一款16位結(jié)構(gòu)的微控制器。SPCE061A里內(nèi)嵌32K字的閃存(Flash);具備2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值);2個(gè)10位數(shù)/模轉(zhuǎn)換(D/A)輸出通道;32位通用可編程輸入/輸出端口;7通道10位電壓模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模/數(shù)轉(zhuǎn)換器;串行設(shè)備接口。較高的處理速度使μ’nSP能夠非常容易、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號。SPCE061A的開發(fā)是通過在線調(diào)試器PROBE實(shí)現(xiàn)的,在計(jì)算機(jī)IDE集成開發(fā)環(huán)境軟件包下,實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試功能。

  1.2 的性能特點(diǎn)

  是富士通公司推出的一款用工藝制成的專用視頻芯片。內(nèi)部集成了顯示內(nèi)存(VRAM)、外掛字庫接口和視頻信號發(fā)生器,外部只需連接少量的元件就可以顯示漢字和圖形。MB90092提供兩種屏幕疊加方法,分別稱為“主屏”和“副屏”,二者可單獨(dú)或相互重疊出現(xiàn)在監(jiān)視器上;支持的字符顯示點(diǎn)陣為24×32,每個(gè)字符可以有不同的顏色。MB90092有視頻信號輸入腳,在內(nèi)部可完成視頻信號與字符信號的疊加,直接輸出復(fù)合視頻信號;內(nèi)部可自行產(chǎn)生同步信號,因此無需外加視頻信號和同步信號,可直接輸出字符信號至監(jiān)視器,在監(jiān)視器上顯示不同背景顏色、不同字符顏色的文本。

  2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  2.1 系統(tǒng)組成

  單片機(jī)根據(jù)超聲波測距得到的信號,計(jì)算出倒車距離。從車后獲得的視頻信號經(jīng)LM1881分離出行同步信號和場同步信號后,與原視頻信號一同輸入MB90092。MB90092根據(jù)單片機(jī)的指令讀取字庫RAM中的字符,并將圖像信號、距離字符按一定比例混合在一起,送出視頻輸出信號?;鞠到y(tǒng)組成如圖1所示。

        
 
  2.2 硬件電路設(shè)計(jì)

  2.2.1 視頻輸入/輸出處理模塊

  由于汽車外部視頻輸入信號電壓為Vp-p,而MB90092接收的復(fù)合視頻信號電壓是2Vp-p,而且需要有1 V的直流偏置。因此需要對視頻輸入信號進(jìn)行放大。放大電路采用OPA2354高頻高速放大器,如圖2所示。OPA2354是個(gè)雙運(yùn)放,在視頻輸出的部分由于MB90092的輸出阻抗較高,因此用OPA2354的一個(gè)運(yùn)放作射隨器輸出,保證了信號輸出的質(zhì)量。

        

  2.2.2視頻同步分離電路

  外同步信號是MB90092芯片疊加字符的重要信號,通過該信號的輸入來保證視頻信號和字符的同步疊加,因此選用了National Semiconductor公司的LM1881行場分離器。該電路的集成度高,只需少量外圍電阻、電容電路就可有效地提取出視頻信號中的同步信號。圖3中,LM1881的1腳和3腳分別接MB90092的水平同步信號輸入端口EXHSYN和垂直同步信號輸入端口EXVSYN。

       

  2.2.3電路

  MB90092是通過CS(片選)、SCLK(串行時(shí)鐘)、SIN(串行數(shù)據(jù))3個(gè)引腳來接收外部控制指令和顯示數(shù)據(jù)的。MB90092的每條指令由2個(gè)字節(jié)組成,第1字節(jié)的高5位是命令碼,其余位和第2字節(jié)為數(shù)據(jù)。MB90092共有13種指令和2種保留指令。圖4是MB90092的外部接口時(shí)序圖。

        

  字庫采用外掛的Flash存儲器,字符每個(gè)都是由24×32個(gè)點(diǎn)陣組成。根據(jù)芯片與外部字符存儲器的地址接口關(guān)系,以及芯片讀取點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的順序,先將所需要的字符燒錄到外部存儲器中。

  字符疊加基本工作過程:①確定工作方式為外同步方式,外部視頻信與內(nèi)部字符同步;②發(fā)送字符顯示坐標(biāo)給MB90092,確定字符在屏幕上的坐標(biāo);③發(fā)送字符代碼給MB90092,確定要顯示的字符。

  2.3 軟件設(shè)計(jì)

  SPCE061A主要完成超聲波測距,對MB90092進(jìn)行控制調(diào)用字庫RAM里的字符點(diǎn)陣。在讀取超聲波測量的數(shù)據(jù)后,對該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為要調(diào)用字符的地址碼,以調(diào)用字庫RAM中要疊加的字符點(diǎn)陣。圖5為系統(tǒng)控制程序流程。

       

  結(jié) 語

  經(jīng)試用,該視頻字符疊加器工作可靠,響應(yīng)速度快,疊加字符圖形清晰,距離數(shù)字顯示準(zhǔn)確。同時(shí),MB90092有豐富的顯示模式可供選擇,具有很好的應(yīng)用前景。



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