I2C總線控制的TV顯示處理器TDA9332H及其應用

摘要：TDA9332H是飛利浦公司生產的適合高檔彩電的顯示處理器，可用于單掃描（50或60Hz）和雙掃描（100或120Hz）的電視信號處理。文章介紹了TDA9332H的結構原理和性能特點，同時給出了TDA9332H在高檔彩電中的應用方法。

    關鍵詞：顯示處理器；高檔彩電；YUV/RGB；TDA9332H

字串9

１　ＴＤＡ９３３２Ｈ的主要特點 字串5

ＴＤＡ９３３２Ｈ是飛利浦公司為高檔彩電設計的顯示處理器。它采用４４腳ＱＦＰ封裝形式，圖１所示是其引腳排列圖。此外，該芯片還有以下特點： 字串3

●具有ＹＵＶ輸入端和帶快速消隱的ＲＧＢ信號輸入端，它的ＯＳＤ／Ｔｅｘｔ輸入端與其它視頻信號輸入端分開，而且既有快速消隱功能又可混合插入；同時內設ＲＧＢ控制處理器，能實施連續陰極校正（ＣＣＣ）、白點和黑電平偏移調整；可提供黑電流穩定的ＲＧＢ輸出；可有效解決因使用時間過長而引起的ＣＲＴ顯示圖像偏色和對比度下降等缺陷。

●能產生內部時鐘的可編程偏轉處理器，這些驅動信號包括行驅動、場偏轉以及東西校正的拋物波，其電路既能適應４:３顯像管，也適應于１６:９顯像管。

●既可用于單掃描（５０Ｈｚ或６０Ｈｚ），也可用于雙掃描（１００Ｈｚ或１２０Ｈｚ）。

字串8

●用于行、場偏轉處理的內部時鐘產生器可由一個１２ＭＨｚ陶瓷諧振器來同步，從而提高了行、場偏轉處理電路的定時精度。

字串3

●具有兩個控制環的行同步電路，且行振蕩器無需調整；行驅動脈沖能實施慢啟動和慢停止；具有行、場幾何失真處理能力及水平平行四邊形和弓形校正功能。 字串7

●內設的藍延伸電路可使近白的色彩向藍方偏移，以提高圖像白場區域的艷麗程度。

字串3

●對非標準的亮度信號也具有黑電平延伸處理功能，從而使不同信源輸入的視頻信號經該電路處理后具有一致的圖像層次；同時，該器件內部還設有適應色差信號的可切換矩陣，能適用多制式色差信號的處理和顯示；

字串2

●具有水平和垂直方向的變焦功能，以及適應于１６:９顯像管的垂直卷幀功能。

字串4

●本芯片供電電壓為＋８Ｖ，總供電電流為５０ｍＡ，芯片內部的所有功能均可由Ｉ２Ｃ總線控制。

２　引腳功能及內部結構

字串6

ＴＤＡ９３３２Ｈ具有４４個引腳，各引腳功能如表１所列。圖２所示為其內部結構框圖。

表1 TDA9332H的引腳功能

字串5

３　ＴＤＡ９３３２Ｈ的工作原理

３．１ 圖像信號的選擇和顯示處理 字串5

ＴＤＡ９３３２Ｈ中圖像信號的選擇和顯示處理包括將ＲＧＢ信號轉換成ＹＵＶ信號、ＹＵＶ選擇、黑電平延伸及色度控制、基色矩陣、對比度控制、基色信號選擇、白峰和亮度控制、峰值限幅和束電流控制、暗平衡自動調節、藍電平延伸及輸出放大等。ＴＤＡ９３３２Ｈ有三個信號輸入口，即一個ＹＵＶ和兩個ＲＧＢ輸入口。其中ＹＵＶ輸入口供倍場／逐行處理部分輸出ＹＵＶ信號。 字串4

在上述三個輸入口中，第一個ＲＧＢ輸入口用于外部視頻ＲＧＢ信號的輸入，第二個ＲＧＢ輸入口用于ＯＳＤ和圖文電視的ＲＧＢ信號輸入。三個輸入口的信號轉換都是由微處理器通過Ｉ２Ｃ總線來控制的。

字串4

ＲＧＢ輸出信號的處理包括白峰限幅、束電流限制、陰極束電流連續校準、藍電平延伸等電路。

３．２ 同步、偏轉小信號處理及幾何失真校正

（１）時鐘發生器和第一鎖相環 字串2

ＴＤＡ９３３２Ｈ中的時鐘發生器由一個壓控振蕩器和第一鎖相環共同產生同步、偏轉處理所需的時鐘信號，壓控振蕩器的自由振蕩頻率為輸入信號行頻的８８０倍（１ｆＨ模式）或４４０倍（２ｆＨ模式）。內部的壓控振蕩器頻率由輸入的行同步信號和模式選擇端的控制電位來共同確定。 字串7

（２）第二鎖相環及水平移相工作原理 字串8

壓控振蕩器經８８０或４４０分頻后，將得到的１ｆＨ或２ｆＨ行激勵信號送到第二鎖相環，以與行逆程脈沖進行鑒相。其誤差信號經內部濾波后用于控制行激勵脈沖的相位，同時也可用于對因束電流變化而引起的圖像水平相位偏移進行校正。

字串7

為了校正因束電流變化引起的行幅變化，ＴＤＡ９３３２Ｈ還設置了動態行幅微調功能。從行輸出變壓器高壓繞組的某一端經電阻引入動態行幅微調的取樣電壓至ＴＤＡ９３３２Ｈ的１４腳后，束電流變化就會引起該腳的電位變化，內部校正電路根據該點的電位變化可自動調節第二鑒相環的逆程脈沖相位。當束電流增大時，第二鑒相環的輸出會使行幅減小，反之則行幅增大，從而實現了行幅隨束電流大小自動微調的目的。

在ＴＤＡ９３３２Ｈ內部，可以通過Ｉ２Ｃ總線數據來改變第二鎖相環輸出的誤差控制電壓，以實現對圖像水平方向的特技調節；該特技調節是以垂直偏轉中心為參考點，采用分別對上、下兩半邊的掃描行逐行增加相移的方法來實現的。

字串1

（３）幾何失真校正 字串3

ＴＤＡ９３３２Ｈ 內設的場幾何校正電路可實施場幅調整、Ｓ形校正、場斜率校正、場偏移和場變焦、場卷幀（即當場掃描擴展時，可在垂直方向移動圖形）、場等待（即場掃描起始點可調延時）等功能。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 的東西幾何校正包括根據變焦性能給出行寬增加范圍、東西上角和拋物波比、東西下角和拋物波比以及東西梯形失真等。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 還有一個ＥＨＴ補償輸入信號，可用于控制場和Ｅ－Ｗ輸出信號，同時也可以經Ｉ２Ｃ總線來調節二者的相對控制效果。

４　ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔彩電中的應用

字串2

圖３所示為ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔電視中的典型應用框圖。普通電視信號經掃描率轉換器后轉換成倍頻或逐行Ｙ、Ｕ、Ｖ信號，該信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的２６、２７、２８腳后，再將高清晰度數字電視機頂盒輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號或ＰＣ機輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的３０、３１、３２腳，然后將此信號經內部ＲＧＢ－ＹＵＶ矩陣以及視頻分量信號的切換開關進行處理，并由此選擇一種電視信號進行傳送。ＯＳＤ的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號和消隱信號從３５、３６、３７和３８腳輸入后，與進入的主電視信號混合，再進行白點和亮度控制以及輸出緩沖，然后再由４０、４１、４２腳輸出并分三路各自傳送到３２ＭＨｚ帶寬的末級視放ＴＤＡ６１２０Ｑ進行功率放大，最終加到顯像管陰極。 字串7

為了改善圖像質量，ＴＤＡ９３３２Ｈ中還加進了黑電平延伸電路、藍電平延伸電路、白峰限幅及自動亮度控制電路。由行逆程變壓器高壓繞組檢測的ＡＢＬ電壓經三極管放大后加于４３腳；而末級視放檢測出的反應ＣＲＴ陰極電流變化的黑電流校準電壓則加于４４腳以對ＣＲＴ的亮度進行自動校準。

５　結束語 字串4

由于ＴＤＡ９３３２Ｈ的所有功能均由Ｉ２Ｃ總線控制，且應用簡單、外圍元件少，功耗低、性價比高。因此，該芯片在各種高檔電視如逐行掃描彩色電視和數字高清晰度電視中得到了越來越廣泛的應用。

（１）時鐘發生器和第一鎖相環 字串2

ＴＤＡ９３３２Ｈ中的時鐘發生器由一個壓控振蕩器和第一鎖相環共同產生同步、偏轉處理所需的時鐘信號，壓控振蕩器的自由振蕩頻率為輸入信號行頻的８８０倍（１ｆＨ模式）或４４０倍（２ｆＨ模式）。內部的壓控振蕩器頻率由輸入的行同步信號和模式選擇端的控制電位來共同確定。 字串7

（２）第二鎖相環及水平移相工作原理 字串8

壓控振蕩器經８８０或４４０分頻后，將得到的１ｆＨ或２ｆＨ行激勵信號送到第二鎖相環，以與行逆程脈沖進行鑒相。其誤差信號經內部濾波后用于控制行激勵脈沖的相位，同時也可用于對因束電流變化而引起的圖像水平相位偏移進行校正。

為了校正因束電流變化引起的行幅變化，ＴＤＡ９３３２Ｈ還設置了動態行幅微調功能。從行輸出變壓器高壓繞組的某一端經電阻引入動態行幅微調的取樣電壓至ＴＤＡ９３３２Ｈ的１４腳后，束電流變化就會引起該腳的電位變化，內部校正電路根據該點的電位變化可自動調節第二鑒相環的逆程脈沖相位。當束電流增大時，第二鑒相環的輸出會使行幅減小，反之則行幅增大，從而實現了行幅隨束電流大小自動微調的目的。

在ＴＤＡ９３３２Ｈ內部，可以通過Ｉ２Ｃ總線數據來改變第二鎖相環輸出的誤差控制電壓，以實現對圖像水平方向的特技調節；該特技調節是以垂直偏轉中心為參考點，采用分別對上、下兩半邊的掃描行逐行增加相移的方法來實現的。

（３）幾何失真校正 字串3

ＴＤＡ９３３２Ｈ 內設的場幾何校正電路可實施場幅調整、Ｓ形校正、場斜率校正、場偏移和場變焦、場卷幀（即當場掃描擴展時，可在垂直方向移動圖形）、場等待（即場掃描起始點可調延時）等功能。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 的東西幾何校正包括根據變焦性能給出行寬增加范圍、東西上角和拋物波比、東西下角和拋物波比以及東西梯形失真等。

ＴＤＡ９３３２Ｈ 還有一個ＥＨＴ補償輸入信號，可用于控制場和Ｅ－Ｗ輸出信號，同時也可以經Ｉ２Ｃ總線來調節二者的相對控制效果。

４　ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔彩電中的應用

圖３所示為ＴＤＡ９３３２Ｈ在高檔電視中的典型應用框圖。普通電視信號經掃描率轉換器后轉換成倍頻或逐行Ｙ、Ｕ、Ｖ信號，該信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的２６、２７、２８腳后，再將高清晰度數字電視機頂盒輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號或ＰＣ機輸出的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號加到ＴＤＡ９３３２Ｈ的３０、３１、３２腳，然后將此信號經內部ＲＧＢ－ＹＵＶ矩陣以及視頻分量信號的切換開關進行處理，并由此選擇一種電視信號進行傳送。ＯＳＤ的Ｒ、Ｇ、Ｂ信號和消隱信號從３５、３６、３７和３８腳輸入后，與進入的主電視信號混合，再進行白點和亮度控制以及輸出緩沖，然后再由４０、４１、４２腳輸出并分三路各自傳送到３２ＭＨｚ帶寬的末級視放ＴＤＡ６１２０Ｑ進行功率放大，最終加到顯像管陰極。 字串7

為了改善圖像質量，ＴＤＡ９３３２Ｈ中還加進了黑電平延伸電路、藍電平延伸電路、白峰限幅及自動亮度控制電路。由行逆程變壓器高壓繞組檢測的ＡＢＬ電壓經三極管放大后加于４３腳；而末級視放檢測出的反應ＣＲＴ陰極電流變化的黑電流校準電壓則加于４４腳以對ＣＲＴ的亮度進行自動校準。

５　結束語

由于ＴＤＡ９３３２Ｈ的所有功能均由Ｉ２Ｃ總線控制，且應用簡單、外圍元件少，功耗低、性價比高。因此，該芯片在各種高檔電視如逐行掃描彩色電視和數字高清晰度電視中得到了越來越廣泛的應用。