论文研究-一种基于CPLD的PAL制式时序信号发生与合成方案 .pdf

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一种基于CPLD的PAL制式时序信号发生与合成方案,汤鑫祥,沈维聪,主要讲述了PAL制视频时序信号的产生过程和PAL制彩色电视信号的合成方法,并以此为例介绍了一种低成本视频时序信号发生器的实现方案
国武技论文在线 括·个色同步信号加插在行同步脉冲前沿后μ处,其主要作用是为色度信号的解调提 供一个副载波的基准频率和相位。 复合同步信号消隐信号 色同步信号 图像信号 图 彩色电视信号 方案设计 总体方案概述 整个系统主要分两大部分,第一部分中采用来产生系统所需的时序信号,各峰时 序信号使用 标准传输给外部视频设备;第二部分把外部视频设备产生的信号 或者系统自产生的标准彩条信号合成制彩色电视信号 视频合成部分主要采用 公司的 采用 公司的 是 系列 中规模最小的,但其个用户可用引脚、 个逻辑单元 的用户单元和 的系统时钟足以满足本设计的要求, 而且其低廉的价格使得整系统的硬件成本甚至比用专用的集成芯片来实现成本更低。 基于《 制电视广播技术规范》对各路时序信号的精度要求(精度要求最高的是 ±),本设计中采用的系统时钟为 由外部有源品振供给。这就倮证了系统 的时序误差不会超过士,完全在广播电祧标准允许的误差范围之内。 计数器的使用 本设计中计数器主要有两个,系统计数器 和行计数器 系统计数器用于对的系统时钟进行计数,用于计数产生行同步信号、行消隐信号 槽脉冲信号和均衡脉冲信号;行计数器主要用于计算目前是该场的第几行,用于产牛:场同步 信号和场消隐信号和控制后文提到的状态机的状态。系统时钟的周期是 所以系 统计数器 计满一行的计数值 所以系统计数器要采用位的计数器,而制电视信号每帧(包括奇、偶场)有 行,所以行计数器 采用位计数器 本设计中计数器使用 语言综合出普通二进制计数器,为了避免毛刺的产生应该 为依赖于计数器计数值的每一路时序信号综合出输出锁存器,或者采用格雷码计数器,避免 在普通二进制计数器下一级直接采用组合逻辑电路。下面以行同步的产生的程序段为例加以 说明。 国武技论文在线 行同步开始 行同步结束 行结宋 产生行同步 行同步开始 行同步结束 一行结束 系统计数器 用类似的方法也可以产生行消隐信号、均衡脉冲信号、槽脉冲信号还可以产牛本设计测 试所用到的 三路方波信号。 状态机的使用 本设计中主要用到了三个状态机。一个状态机把一帧信号分为奇场 和偶场 )两个状态,如下图 (Hccunter[9: 0==312)& (Counter For H SYNC[10: 0]==639) Even field (Counter 9: 01-624)& (Counter For H SY.[ 10: 01--1279) 图状态机 国武技论文在线 另个状态机是对场(奇场或偶场)內各个同步状态的分类,可按图的复合同步信 号(丿播标准)分为场同步( )、后均衡脉冲()、行同步阶段( 和前均衡脉冲()几个阶段,如下图所示。 reset V SYNC Po eq Pr eg H SYNC 图状态机 第三个状态机是场消隐状态机把一场的状态分为场消隐()和场正程两个阶 段 制彩色电视信号合成方案 本设计中采用 公司的 进行制彩色电视信号合成,原理图如 下图所示。 工作电路 图中信号从 三个通道输入,复合同步信号从 通 道输入,虽然 也可以分别输入行同步信号和场同步信号,但其复合同步信号的合成 只是简单的把行同步信号和场同步信号进行异或,所以要求合成标准的制电视信号时, 必须按上图的方法直接输入复合同步信号。 利用外部 的晶振来产生副 载波还能自动生成色同步信号,所以不需要另外产生脉冲和脉冲 本设计视频合成部分的 信号是外部视频设备提供的或者是自产生的标准彩 条信号,均已加消隐信号,若需要为信号加消隐信号可以参考以下电路。木电路采用 个三路视频运放 分别为 三路信号加消隐(图中只画出通道)。 每个通道都有一个 引脚,当 的输入电压高于运放输入负电压 时运放关闭输出高阻态,利用其高阻态再加以下拉电阻可以实现模拟视频信号的消隐状态 的开、关时间分别仪为和,完全減足标准的误差要求,所以把复合消隐信号 加入图的 端可以对输入端的信号添加消隐信号。图中的为隔离电容,因为 输入为电平,而为,如果没有的隔离 长期高于 运放就 国武技论文在线 会一直处于关闭状态。 引脚芯片内部有一下拉电阻,正好与组成一个一阶电路, 利用电容的充放电为 引脚提供个廾关信号。 图消隐信号叠加电烙 标准彩条测试信号的产生 标准彩条信号由产生,经过二极管钳位后形成下图所小的 的三路 方波脉冲。 CH 复合消隐信号 0.7V B:「L「L「L「 G:「 图 标准彩条测试信号 图是本设计所用的钳位电路,产生的三路 电平的脉冲从 输入,经过三极管进行功率放大后由二极管钳位成 的三路方波脉冲, 钳位电路 系统测试及验证 图是逻辑分析仪上显示的 发生的部分时序信号(依次为均衡脉冲、行同步、 行消隐、复合同步和复合消隐),图是数字示波器上显示的 合成的标准彩 条信号两图上的信号波形均与理论波形相吻合,图的波形接入电视机可以显示出标准的 国武技论文在线 彩条。 图逻辑分析仪上观察的各路时序信号 vrdn n mv 门mv:mR 1 h3 图数字示波器上观察到的制标准彩条信号波形 结论 本文给出了一种制式视频测试信号的产生方法,此视频测试信号的产生案在实验 成功以后,已制成功应用于一视频显示器测试设备当中,性能良好、长时间工作稳定。实践 证明,发生一些复杂、高精度的时序信号特别是一些非标准的时序信号, 等可编程逻 辑器件是一个较为理想的选择 参考文献 裴吕幸,刘乃安,杜武林著.电视原理与现代电视系统.西安:西安电亍科技大学岀版社, 制电视广播技术规范 杨建仁著数字电视原理及应用北京:北京航空航天大学出版社,

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