硅谷数模半导体公司（Analogix）成立于2002年3月，在数模混合技术领域已经达到国际先进的研制水平，在通信、计算机和消费电子等多种领域，提供具有开创意义的集成电路产品，如：DPHY系列SerDes、长距离以太网PHY 以及面向数字电视领域应用的HDMI 接口芯片。捷盈科技是Analogix国内授权代理商之一，致力于平板电视机，高清、数字电视机的整体方案的研发和市场推广。本文中，捷盈科技的高级工程师将详细介绍基于Analogix单端口" title="单端口">单端口HDMI芯片ANX9011的LCD TV解决方案。

2006年，新的显示接口 HDMI(High Definition Multimedia Interface)接口开始广泛应用于液晶电视中。HDMI即高清晰度多媒体接口，其协议由索尼、日立、汤姆逊(RCA)、飞利浦、松下、东芝和Silicon Image等公司合作开发完成，HDMI源于DVI(Digital Visual Interface)接口技术，以TMDS技术传输数据为核心，传送高质量、无损耗、无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。由于无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，因此可以保证最高质量的影音信号传送。HDMI是首款消费类电子设备数字接口" title="数字接口">数字接口。

针对当前最热门的消费类电子设备数字接口的应用，作为Genesis和Analogix代理的捷盈科技公司，以Genesis LCD TV芯片为核心，并通过积极整合相关系列产品线，提供了完整的LCD TV平台方案。以下介绍一款针对中大尺寸（即：32寸以及32寸以上）带有HDMI接口的液晶电视解决方案。其中单端口HDMI芯片ANX9011来自Analogix Semiconductor（硅谷数模半导体公司）。

整体解决方案构成

整个方案包括：主芯片" title="主芯片">主芯片(FLI8532)、PIP芯片(FLI8125)、单端口HDMI接收芯片(ANX9011)、声音处理芯片(MSP34x0)、功放芯片(ST7297)、两个128M的DDRRAM、一个24C32(EEPROM)、一个24C02(EDID数据)及一个1Mbyte Flash ROM。

图1 LCD TV解决方案框图

主芯片 FLI8532，它是集成了3D解码器、X86 MCU、PIP通道、Scaler及LVDS，具有高性能运动补偿、亮色串扰、3D降噪、DCDi、ACC和ACM功能的芯片。FLI8532的主要功能是实现对各种输入信号" title="输入信号">输入信号及PIP通道的处理，并最终把图像和OSD合成为一路信号，输出至液晶显示器，从而完成对外围相关芯片的控制。其详细的原理框图如图2所示。

图2 FLI8532 原理框图

PIP通道 FLI8125，它是集成了2D解码器、X86MCU、Scaler及LVDS，具有高性能DCDi、ACC和ACM功能的芯片。FLI8125的主要功能是实现对子通道各输入信号的处理，并最终把图像转换成24Bit数字信号，输出至FLI8532子通道。其详细的原理框图如图3所示。

图3 FLI8125 原理框图

主芯片FLI8532和FLI8125都是内置的MCU处理器，由此引出了主芯片MCU和PIP通道芯片MCU间的通信问题。通常，主芯片MCU作为主MCU，而PIP通道MCU作为从MCU，两者通过SIPC（Serial Inter-Processor Communication）实现通信。借此实现了主通道MCU对子通道的控制，同时，子通道MCU可即刻告知主通道MCU其所处的状态。

HDMI接口芯片 ANX9011，它是一个单端口的HDMI接收芯片，其特点是：支持1.65Gbps最高数据速率；支持HDMI1.2版本、HDCP1.1版本及DVI1.0版本；支持20m长线传输及色度空间转换；支持16位与24位RGB或YUV信号的输出；声音采样频率从32~192kHz；支持 声音和S/PDIF声音输出；内部集成HDCP解密密钥。其详细原理框图如图4所示。

图4 ANX9011 原理框图

HDMI凭借3组TMDS 通道，以最高165MHz 的频率，传送以R/G/B或Y/Cb/Cr格式编码的24位像素视频数据，其最高带宽可达4.95Gbps，实际视频信号传输带宽近4Gbps，可轻松应对现有高清视频制式。HDMI所拥有的充足带宽，在今后很长一段时间内，均能提供对更高规格视频制式的支持（1080P信号所需带宽为2.2Gbps）。HDMI还提供对最高8 路，每路采样频率高达192kHz 的高质量音频信号传输的支持（注：DVI 接口中不包含音频信号通道，系统的音频信号必须另由其他接口传输），而这一切只需在一条线缆中完成。另外，最新的HDMI 协议中还首次内嵌了由Intel 公司发起制定的内容保护机制 HDCP，这对于影音内容提供商来说是极好的消息，而这也正是HDMI 刚刚崭露头角就获得各方大力支持的根基所在。

HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection 高带宽数字内容保护）技术是Intel开发的为HDMI和DVI提供高带宽数字内容保护的技术，是在发送设备（即主机）和接收设备间保护数字信号正常、合法地传输，防止非法接收的一种加密系统。简单的说，HDCP 就是一种防止数字内容盗版的加密技术，如果软件和硬件其中之一不支持HDCP，那么就无法读取数字内容。

HDMI还具有以下优势：

（1）能够兼容DVI接口，HDMI可以看成是DVI接口的强化与延伸；
（2）由于HDMI可以同时传送影音信号，即音频/视频采用同一电缆，所以无需多条线材进行连接；
（3）与DVI相比，HDMI接口的体积更小，且DVI的线缆长度不能够超过8米，而HDMI却可以支持15米的线缆长度。另外基于Analogix公司在高速数模混合接口电路设计方面的专利（WideEye）技术，可以在长达40米的CAT5E线缆上传输HDMI信号。
（4）HDMI设备具有即插即用的特点，信号源和显示设备之间会自动进行协商，自动选择最合适的视频/音频格式。

模块功能介绍

硬件结构

调谐器模块：前端使用飞利浦1216频率调谐高频头。此高频头是一体化的高频头，可以直接输出全电视信号。对于高频模拟信号输入，它能够更好提高输入信号的信噪比，提高输入信号的质量，从前端保证输入的射频信号的清晰度，抑制了前端引入的噪声。

输入模块：主通道支持RF输入、AV输入、S端子输入、YUV信号输入(包括480P、576P、720P50Hz、720P60Hz、1080i50Hz、1080i60Hz)、VGA信号输入及HDMI信号输入。子通道支持RF输入、AV输入、S端子输入、YUV信号输入(包括480P、576P、720P50Hz、720P60Hz、1080i50Hz、1080i60Hz)及VGA信号输入。此方案除支持两路RF、AV及S端子外，还支持主子通道同步显示的YUV及VGA输入。

音频模块：使用MSP34x0进行音频处理。它具有稳定的性能，能够自动识别射频输入的多制式声音信号，而且能够很好的解决国内的声音非标问题。
MSP34x0支持声音5段均衡及声音主通道输出主视频通道声音，耳机通道输出子通道声音等。同时，借助ST7297模拟功放，能够实现较高的声音输出功率，以满足用户的需求。

存储器模块：使用并行的1M Byte Flash ROM作为FLI8532的程序存储空间；串行的512K Byte Flash ROM作为子通道芯片FLI8125的程序存储空间；两个128M的DDR存储器，作为存储数据和数据分析的空间；24C32 EEPROM用于存储需保存的数据；24C02 EEPROM用于存储HDMI的EDID数据。

图5 软件结构框图

软件结构

从大的框架上，可以把软件结构分为三层：硬件驱动层、公用层及应用层" title="应用层">应用层。除了这三个可以明显区分的层级外，还包含OSD库。

驱动层：主要驱动硬件的具体功能。其解码器调用了库，具体驱动对于高层用户是屏蔽的，只能根据相应的功能调用函数。

公用层：比驱动层高一层，是介于硬件驱动和应用层中间的一层，它是连接驱动层和应用层的桥梁。

应用层：是与软件开发人员紧密相关的一层，所有的应用开发都是基于这一层完成。这一层完全对应用工程师开放。

OSD库：关于OSD的底层设置，它对于用户而言是完全屏蔽的。而软件应用开发工程师则可以使用Genesis提供的制作工具 Workbench，完成OSD的制作。

编译工具：使用第三方Paradigm公司的编译器。

调试工具：使用GProbe调试工具，方便软件应用工程师调试软件，及硬件工程师改善图像质量。

综述

整个方案详细讲述了带有HDMI数字接口设备的液晶电视方案的构成，介绍了方案中各个主要芯片的功能，给出了相应的原理框图，并从硬件和软件结构两个方面介绍了方案的具体实现方法。整个方案满足了现代用户对大尺寸液晶电视的需求。

本文摘自《世界电子元器件》