ADV7604介绍（一）
ADV7604介绍（一）
翻译：上海凯视力成信息科技有限公司
特点
l 三个12位ADC
ADC采样速率达170MHz
12通道模拟输入切换器
支持525i/625i分量模拟输入
支持525p/625p分量逐行扫描
l VBI数据Slicer（包括teletex）
l 同时进行HDMI和模拟视频同步处理
l 数字PLL抖动极低
l 4：1切换的HDMI接收器
支持HDMI1.3a
36-/30-/24-bit深颜色支持
灵活的音频接口（DSD、DST、Dolby、TrueHD、DTS-HD Master音频、DTS-HD高精度音频）
225MHzHDMI接收器
支持复用器
高带宽数字内容保护（HDCP1.3）
可编程/自适应均衡器，支持电缆长度达30米
内部EDID RAM
支持带HDMI电缆电源供电的EDID
支持CEC
l 其它
S/PDIF（兼容IEC90658）数字音频输出
高灵活输出接口
12bit 4：4：4/8bit4：2：2 DDR像素输出接口
双STDI功能，支持标准的标示
2个3x3任意转换（any-to-any）的色彩空间转换矩阵
2个可编程中断请求输出脚
高级同步处理，稳定地从低质视频源中提取同步信号
支持AV-Link。
概述
ADV7604是高质量的单片、多制式视频解码器、图形数字化转换器，并带有4：1的HDMI接收器。
ADV7604内部包含有一个主分量处理器（CP），它处理YPbPr和RGB分量视频，CP还处理来自HDMI接收器的视频信号。ADV7604能以四选一HDMI和模拟输入模式工作，这样可以同时进行HDMI和模拟视频同步信号的处理，从而可以快速在HDMI和ADC之间进行切换。
ADV7604将分量RGB/YPbPr视频信号数字化并编码成YCbCr或RGB像素输出流。支持的分量视频包括525i、625i、525p、625p、720p、1080i、1080p和1250i标准，也支持其它多种HD和SMPT标准。
AFV7604支持图形数字化功能，ADV7604可以对从VGA到UXGA不同分辨率的RGB图形信号进行数字化，并将其转换为数字RGB或YCbCr像素流输出。
ADV7604内置了一个4选1输入的HDMI兼容接收器，支持所有的HDTV格式，分辨率高达1080p和显示分辨率高到UXGA（1600x1200@60HZ）。也支持HDCP协议的加密视频的接收。HDMI接收器还包含有一个可编程得自适应均衡器，以确保长达30米电缆传输信号的稳定接收，HDMI接收器还包括音频功能，比如禁音控制器，以防止在音频输出上可听到的噪声。
ADV7604为BGA封装，支持工作温度范围可达-40度到70度。
参数
（1） 电源
需要的电源有1.8V，最大电流为770mA和3.3V，最大电流380mA，总的芯片功耗最大2.64W。如下：
AVDD：模拟电源， 1.8V+-5%，最大电流：260mA
DVDD：数字核电源， 1.8V+-5%，最大电流：300mA
DVDDIO：数字I/O电源，3.3V+-5%，最大电流：170mA
PVDD：PLL电源， 1.8V+-5%，最大电流：90mA
TVDD：终端电源， 3.3V+-5%，最大电流：210mA
CVDD：比较器电源， 1.8V+-5%，最大电流：120mA
（2） 工作温度可以在-40度到+70度之间。
（3） 外部时钟，可以是24.576/28.6363MHz，外部晶振应该是1.8V的。
管脚说明
| HDMI接口 |
||
| RXA_0-3, RXA_C RXB_0-3, RXB_C RXC_0-3, RXC_C RXD_0-3, RXD_C |
HDMI输入 |
HDMI端口A、B、C、D的输入 |
| RTERM |
模拟信号 |
终端电阻，这个脚设置内部终端电阻，使用1个500欧姆电阻接到GND上 |
| EDID复用控制器接口 |
||
| RXA_5V, RXB_5V RXC_5V, RXD_5V |
HDMI输入 |
HDMI端口A、B、C、D的5V检测脚 |
| DDCA_SDA, DDCA_SCL DDCB_SDA, DDCB_SCL DDCC_SDA, DDCC_SCL DDCD_SDA, DDCD_SCL |
HDMI输入 |
HDCP端口A，B，C，D的I2C总线，3.3V输入，可容忍5V |
| CEC |
数字I/O |
CEC通道 |
| EP_CS EP_SCK EP_MISO EP_MISI |
数字信号 |
外部EDID接口。SPI片选、时钟信号，以及SPI Master In/Out或SPI Slave Out/In |
| SHARED_EDIO |
数字输出 |
EDID标志。为高时，所有4个HDMI端口共享公共的EDID。为低时，端口D并不共享EDID；端口D操作在一个独立的EDID上 |
| PWRDN# |
输入 |
低有效，系统电源检测。如果为低，当连接有有效设备的时候，EDID可以从HDMI端口的5V信号供电。 |
| 数字输出 |
||
| INT1 |
数字输出 |
中断脚1，极性可以配置，当状态位改变的时候，这个信号被触发，用户可编程触发中断的事件。 |
| Y_MAX_OUT |
模拟输出 |
Y通道的缓冲输出 |
| RAW_HSYNC, RAW_VSYNC |
数字输出 |
外部信号原始的HS、VS信号。 |
| P0-P35 |
数字输出 |
视频像素数据输出 |
| LLC |
数字输出 |
行锁定输出时钟，与像素数据同步，范围是13.5到170MHz |
| SYNC_OUT/INT2 |
数字输出 |
2个用处，可编程。一个是做为CP核的Sliced同步输出。另一用处是做为中断脚2，极性可以配置，当状态位改变的时候，这个信号被触发，用户可编程触发中断的事件。 |
| DE |
数字输出 |
数据使能输出，指示像素数据有效 |
| HS |
数字输出 |
CP和HDMI处理器的行同步信号 |
| VS_FIELD |
数字输出 |
CP和HDMI处理器的场同步信号或奇偶场标识信号。到底是VS还是FIELD可以编程控制 |
| 模拟输入 |
||
| CALMPIN |
外部嵌位 |
外部嵌位信号，这是一种可选操作模式。 |
| AIN1-AIN12 |
模拟视频输入 |
模拟视频输入通道 |
| DCLKIN |
外部时钟和嵌位 |
ADC采样的外部时钟，这是ADV7604的一种可选工作模式。 |
| 同步处理和时钟产生 |
||
| HS_IN1, VS_IN1, HS_IN2/TRI7 VS_IN2/TRI8 |
模拟输入 |
图形端口1的HS、VS信号，HS、VS输入信号用在CP模式的5-wire定时模式。它们是3.3V输入，容忍5V。 |
| SYNC1 … SYNC4 |
模拟输入 |
绿或灰度同步输入（SOG/SOY）信号，使用于内嵌同步模式，用户可配置。 |
| 音频包处理器输出 |
||
| I2S0/DSD0B/HBR0 |
数字输出 |
I2S音频（通道1和2）；第二个DSD数据通道；HBR流的第一个块 |
| I2S1/DSD1A/HBR1 |
数字输出 |
I2S音频（通道3和4）；第三个DSD数据通道；HBR流的第二个块 |
| I2S2/DSD1B/HBR2 |
数字输出 |
I2S音频（通道5和6）；第四个DSD数据通道；HBR流的第三个块 |
| I2S3/DSD2A/HBR3 |
数字输出 |
I2S音频（通道7和8）；第五个DSD数据通道；HBR流的第四个块 |
| LRCLK/DSD2B/DST_FF |
数字输出 |
双用处脚，数据输出时钟，左右音频通道；第六DSD数据通道 |
| SCLK/DST_CLK |
数字输出 |
双用处脚，音频时钟输出；DST时钟 |
| SPDIF/DSD0A/DST |
数字输出 |
多用处脚。S/PDIF数字音频输出；第一个DSD数据通道；DST流。 |
| MCLKOUT |
数字输出 |
音频Master时钟输出 |
| 其它信号 |
||
| TRI1 … TRI8 |
模拟输入 |
SCART或D连接器的三电平（Trilevel）/二电平（bilevel）输入。结果可以通过I2C来读，这个信号可以被缓冲并输出到FB_OUT脚。 |
| FB_OUT |
多功能数字信号 |
FB_OUT，这个脚是来自TR1到TR8的切换快速空输出 |
| AVLINK |
数字I/O |
数字SCART控制通道。 |
| REFN，REFP |
模拟信号 |
内部参考电源输出 |
| XTALN，XTALP |
模拟信号 |
外部晶体。当使用外部振荡器时，XTALN悬空，XTALP是外部28.63636MHz时钟的输入。也支持24.576MHz和27.00MHz。 |
| RESET# |
数字输入 |
芯片复位，低有效，产生复位的最小脉冲宽度试5ms |
| SDA、SCL |
数字I/O |
I2C总线，最高频率达400KHz |
| 电源 |
||
| CVDD |
电源 |
比较器电源（1.8V） |
| TVDD |
电源 |
终端电源（3.3V） |
| AVDD |
模拟电源 |
模拟电源（1.8V） |
| DVDIO |
电源 |
数字I/O电源（3.3V） |
| DVDD |
电源 |
数字电源（1.8V） |
| PVDD |
电源 |
PLL电源（1.8V） |
| DGNG |
地 |
地 |
| AGND |
地 |
地 |
功能模块简介
模拟前端（AFE）
ADV7604的模拟前端由3个170MHz12bit的ADC组成，用来将模拟视频数字化后送给CP，对每个ADC组成不同的AFE通道，从而保证不同信号混合输入时具有足够的性能。
AFE还包含一个12通道的切换器，这使得在多个视频输入信号的应用场合不需要增加外部切换器。
三个电压嵌位控制回路确保消除视频信号的所有DC偏置。电压嵌位处于每个ADC的前面，以确保视频信号始终处于转换器输入范围内。更好的视频嵌位由后面CP中的数字精细嵌位来实现。
对于525i，625i，525p和625p的分量视频源，执行2x过采样，所有其它视频标准是1x过采样。过采样视频信号减少损失和外部防混叠滤波器的复杂性，提高信噪比。
HDMI接收器
HDMI接收器集成了HDMI数据信号均衡器，以补偿电缆长距离传输造成的高频损失，均衡器是可编程的，可以通过长达30m电缆稳定接收最高频率的HDMI信号。HDMI支持所有的高达1080p的HDTV格式以及高达UXGA（1600x1200@60Hz）的显示分辨率。接收器包含一个可编程得数据岛包中断产生器。
包括HDCP，显示能接收加密视频内容。HDMI接口允许视频接收器授权，在接收端编码数据解密，以及HDCP1.3协议规定的传输期间授权的再生能力。
HDMI接收器提供高级音频功能，支持多达8个通道的I2S音频。还支持6-DSD通道接口，像超级音频CD（SACD）那样每个通道携带一个过采样1bit音频信号样本。它还集成DST接口，输出从DST音频包中解码出的音频数据。ADV7604还能够接收HBR音频包流，并通过HBR接口以IEC60958标准认可的SPDIF格式输出它们。它还支持多达8个通道I2S音频。接收器还包含音频禁音控制，它可以检测导致可能听到噪音的不同条件，一旦检测到这些条件，就会停止音频数据，防止噪音出现。
分量处理器（CP）
CP负责解码/数字化多种不同色彩空间的分量视频，CP支持的分量视频标准有：525i，625i，525p，625p，720p，1080i，1080p，1250i，VGA支持到UXGA等多种其它标准。
CP包含AGC模块，在无内嵌同步存在的时候，视频增益可以人工调整。AGC随后在是数字嵌位电路，以保证视频信号嵌位到一个正确的黑电平，自动调整包括增益（对比度）和偏移（亮度）。人工调整也支持。
一个完全可编程得3x3色度空间转换（CSC）矩阵放在模拟前端和CP之间，这使得芯片具备YPrPb-RGB和RGB-YCrCb转换能力，许多标准的色度空间可以通过CSC来实现。
对525i，525p和615p，CP还可以检测编码在YPrPb信号内的Macrovision。它可以非常稳定地解码出这些类型的信号。
对于隔行、逐行高清视频，CGMS数据的VBI获取也由CP实现。这些数据可以通过I2C接口来读取。
CP像素数据输出模式
CP的输出选择是非常灵活的，可以配置成每个时钟一个数据的SDR模式，也可以配置成每个时钟2个数据（2个数据对应时钟上下沿）的DDR模式，支持16-/20-/24-bit大的4：2：2，或24-/30-/36-bit的4：4：4输出。在这些模式中，HS、VS/FIELD和DE/FIELD定时信号均被提供，在DDR模式下，ADV7604能配置为8-/10-/12-bit的4：2：2YCrCb或12bit的4：4：4RGB/YCrCb像素输出接口，以及对应的定时信号。
RGB图形处理器
ADV7604通过SSPD模块来自动检测同步源和极性，通过STDI模块自动检测视频的标准，通过32-相位的DLL优化采集、为不同标准的视频源确定像素的采集。提供数据使能（DE）输出信号，以方便直接连接HDMI/DVI发送芯片。
除此以外，还具有下面图形功能：
- 图形模式下的自动或人工嵌位、增益控制。
- 对比度和亮度控制
- 170MSPS转换速率，支持RGB输入分辨率达1600X1200@60Hz（UXGA）
- RGB到YCrCb的色彩空间转换，以及裁减为4：2：2格式，用于后端IC接口。
增强的标清处理器（ESDP）
在分量视频输入模式时，其同步时间基准可能不稳定，ESDDP的作用就是在这种情况下能够进行稳定的同步分离。这些分量视频可能是通过对RF或VCR的CVBS视频分离出来的，ESDP在SD（480i、576i）和ED（480p、576p）分量视频模式下可以采用，这些视频带有内嵌的同步，非常易于被干扰。
ESDP内部电路可以标识输入信号的特征，这些特征被自动用来为适应不同输入而优化配置芯片。它数字化控制模拟嵌位电路以便使视频信号输入到ADC中的范围最大化，它还高效地补偿可能输入进来的劣质信号。
I2C接口
ADV7604支持I2C总线，外部控制器可以通过这个接口对ADV7604进行配置操作。
其它特征
除了输出可编程的（位置、极性、宽度可编程）的HS、VS、FIELD外，ADV7604还提供：
- 可编程的中断请求输出（INT1和INT2）
- 低功耗：1.8V数字内核，1.8V模拟和3.3V数字输入/输出，低功耗掉电模式、以及绿色PC模式。
- 温度范围：-40度到+70度
- 15mm X 15mm BGA封装。