龍迅C轉HDMI量產方案 LT8711EH-C完美解決方案

一、概述

LT8711EH-C 是一款高性能的視頻處理芯片，具備多種先進的功能和特性，旨在滿足現(xiàn)代視頻顯示系統(tǒng)對于高質量圖像傳輸和處理的需求。它支持多種視頻輸入格式，并能夠將其轉換為適合不同顯示設備的輸出格式，廣泛應用于多媒體投影儀、高清電視、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及其他專業(yè)視頻處理設備中。

二、主要特性

（一）視頻輸入接口

• 支持 HDMI 1.4 及以下版本輸入，兼容多種分辨率，包括但不限于 1080p、720p、480p 等常見格式，能夠自動識別輸入信號的分辨率和格式信息。
• 同時具備 VGA 輸入接口，可接受模擬視頻信號，支持最高達 1920x1200 的分辨率，通過內置的 ADC（模數(shù)轉換器）將模擬信號轉換為數(shù)字信號進行后續(xù)處理，確保信號的準確性和穩(wěn)定性。

（二）視頻處理能力

• 擁有強大的視頻縮放功能，能夠對輸入視頻進行高質量的縮放處理，無論是放大還是縮小，都能保持圖像的清晰度和細節(jié)，減少鋸齒和失真現(xiàn)象?？s放比例靈活可變，可根據(jù)用戶需求進行精確設置，以適應不同顯示設備的屏幕尺寸和分辨率要求。
• 集成了先進的去隔行算法，能夠將隔行掃描的視頻信號轉換為逐行掃描格式，有效提升圖像的垂直分辨率和畫面質量，消除隔行掃描帶來的閃爍和行間閃爍等問題，使圖像更加平滑、自然。
• 具備圖像增強功能，包括對比度增強、亮度調整、色彩飽和度優(yōu)化等，通過對圖像的亮度、對比度和色彩等參數(shù)進行智能調整，提高圖像的視覺效果，使畫面更加生動、逼真，滿足不同用戶對于圖像質量的個性化需求。

（三）視頻輸出接口

• 提供多種視頻輸出接口選擇，包括 HDMI 2.0 輸出接口，支持高達 4Kx2K@60Hz 的超高清分辨率輸出，為用戶帶來極致的視覺體驗，滿足未來高清視頻顯示的發(fā)展趨勢。同時，HDMI 輸出接口還支持音頻回傳通道（ARC）功能，方便與其他音頻設備進行連接和交互，實現(xiàn)音頻信號的雙向傳輸。
• 配備 DisplayPort 輸出接口，可實現(xiàn)高帶寬、高質量的視頻傳輸，支持多種分辨率和刷新率設置，與 HDMI 接口相輔相成，為用戶提供更多的連接選擇，以適應不同顯示設備的接口需求。

（四）音頻處理

• 支持音頻信號的解嵌和嵌入功能，能夠從輸入視頻信號中提取音頻流，并將其獨立輸出，或者將外部音頻信號嵌入到視頻輸出信號中，實現(xiàn)音視頻的同步傳輸和處理。
• 具備音頻采樣率轉換功能，可將不同采樣率的音頻信號轉換為與輸出視頻格式相匹配的采樣率，確保音頻與視頻的同步性和兼容性，避免音頻與視頻之間的卡頓和延遲現(xiàn)象。
• 支持多種音頻格式，如 PCM、Dolby Digital、DTS 等，為用戶提供豐富的音頻體驗，滿足不同應用場景下對于音頻質量和格式的要求。

（五）系統(tǒng)控制與通信接口

• 芯片提供了 I2C 接口，用于與外部微控制器或其他設備進行通信和控制。通過 I2C 接口，用戶可以方便地對 LT8711EH-C 的各種參數(shù)進行配置和調整，如視頻輸入輸出格式、縮放比例、圖像增強參數(shù)、音頻設置等，實現(xiàn)對芯片的靈活控制和個性化定制。
• 支持熱插拔檢測功能，能夠自動檢測視頻輸入和輸出接口的連接狀態(tài)變化，并及時做出響應，確保系統(tǒng)在設備插拔過程中的穩(wěn)定性和可靠性，避免因熱插拔操作導致的系統(tǒng)故障或異常。

三、功能方框圖

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         |  HDMI 1.4 Input    |
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         |  VGA Input        |
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         |  Input Signal      |
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         |  Video Decoder     |
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         |  Scaler &          |
         |  Image Processing  |
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         |  Audio Processor   |
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         |  HDMI 2.0 Output   |
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         |  DisplayPort       |
         |    Output         |
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四、引腳定義與描述

（一）HDMI 1.4 輸入引腳

• HDMI_RX0_P、HDMI_RX0_N：HDMI 數(shù)據(jù)通道 0 的正、負差分輸入引腳，用于接收 HDMI 輸入信號中的數(shù)據(jù)。
• HDMI_RX1_P、HDMI_RX1_N：HDMI 數(shù)據(jù)通道 1 的正、負差分輸入引腳，傳輸視頻和音頻數(shù)據(jù)的一部分。
• HDMI_RX2_P、HDMI_RX2_N：HDMI 數(shù)據(jù)通道 2 的正、負差分輸入引腳，同樣承載著視頻和音頻信息。
• HDMI_CLK_P、HDMI_CLK_N：HDMI 時鐘信號的正、負差分輸入引腳，為輸入數(shù)據(jù)提供同步時鐘，確保數(shù)據(jù)的正確接收和處理。

（二）VGA 輸入引腳

• VGA_R、VGA_G、VGA_B：分別為 VGA 模擬視頻信號的紅、綠、藍分量輸入引腳，接收來自 VGA 源設備的模擬視頻信號。
• VGA_HSYNC：VGA 水平同步信號輸入引腳，用于指示每行視頻數(shù)據(jù)的開始和結束，確保圖像在水平方向上的正確顯示。
• VGA_VSYNC：VGA 垂直同步信號輸入引腳，控制圖像在垂直方向上的掃描同步，保證圖像的完整性和穩(wěn)定性。

（三）視頻輸出引腳

• HDMI_TX0_P、HDMI_TX0_N：HDMI 2.0 輸出數(shù)據(jù)通道 0 的正、負差分輸出引腳，用于將處理后的視頻和音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到 HDMI 顯示設備。
• HDMI_TX1_P、HDMI_TX1_N：HDMI 2.0 輸出數(shù)據(jù)通道 1 的正、負差分輸出引腳，傳輸經過芯片處理后的高質量視頻信號。
• HDMI_TX2_P、HDMI_TX2_N：HDMI 2.0 輸出數(shù)據(jù)通道 2 的正、負差分輸出引腳，確保視頻數(shù)據(jù)的穩(wěn)定輸出。
• HDMI_TX_CLK_P、HDMI_TX_CLK_N：HDMI 2.0 輸出時鐘信號的正、負差分輸出引腳，為連接的顯示設備提供同步時鐘，保證視頻信號的正確顯示。
• DP_TX0_P、DP_TX0_N：DisplayPort 輸出數(shù)據(jù)通道 0 的正、負差分輸出引腳，用于向支持 DisplayPort 接口的顯示設備傳輸視頻數(shù)據(jù)，具備高帶寬和高質量的傳輸特性。
• DP_TX1_P、DP_TX1_N：DisplayPort 輸出數(shù)據(jù)通道 1 的正、負差分輸出引腳，確保視頻信號在 DisplayPort 接口上的穩(wěn)定傳輸和高質量顯示。
• DP_TX2_P、DP_TX2_N：DisplayPort 輸出數(shù)據(jù)通道 2 的正、負差分輸出引腳，進一步提高了視頻數(shù)據(jù)的傳輸能力和兼容性。

（四）音頻相關引腳

• AUD_LRCLK：音頻左右聲道時鐘輸出引腳，用于同步音頻數(shù)據(jù)的左右聲道采樣，確保音頻播放的立體聲效果。
• AUD_BCLK：音頻位時鐘輸出引腳，提供音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘信號，保證音頻數(shù)據(jù)的準確傳輸和采樣。
• AUD_DIN：音頻數(shù)據(jù)輸入引腳，用于接收外部音頻源的音頻數(shù)據(jù)，以便進行后續(xù)的處理和嵌入到視頻信號中。
• AUD_DOUT：音頻數(shù)據(jù)輸出引腳，將解嵌后的音頻數(shù)據(jù)輸出，可連接到外部音頻設備進行單獨處理或播放。

（五）系統(tǒng)控制引腳

• I2C_SCL：I2C 時鐘線引腳，用于與外部微控制器進行時鐘同步，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和控制命令的發(fā)送。
• I2C_SDA：I2C 數(shù)據(jù)線引腳，雙向傳輸數(shù)據(jù)和控制信息，用戶可以通過該引腳對 LT8711EH-C 進行各種參數(shù)的配置和狀態(tài)讀取。
• INT：中斷輸出引腳，當芯片發(fā)生特定事件或狀態(tài)變化時，如視頻信號丟失、熱插拔檢測等，會向外部微控制器發(fā)送中斷信號，以便及時進行相應的處理和操作。

五、電氣特性

（一）電源供應

• 芯片采用多電源供電方式，包括核心電源（VDD_CORE）、模擬電源（VDD_ANA）和接口電源（VDD_IO）等，以滿足不同模塊的電源需求，確保芯片的穩(wěn)定運行和高性能表現(xiàn)。
• 核心電源（VDD_CORE）：典型值為 1.2V，為芯片的核心數(shù)字邏輯電路提供電源，要求電源的穩(wěn)定性高，噪聲低，以保證芯片內部數(shù)字信號的處理精度和可靠性。
• 模擬電源（VDD_ANA）：通常為 2.5V，主要為視頻輸入輸出接口的模擬電路部分、ADC 和 DAC 等模擬模塊供電，需要具備良好的電源紋波抑制能力，以減少模擬信號的失真和噪聲干擾。
• 接口電源（VDD_IO）：一般為 3.3V，用于驅動芯片的各種輸入輸出引腳，與外部設備進行電氣連接，應具有足夠的驅動能力和穩(wěn)定性，以保證信號的正確傳輸和交互。

（二）功耗

• 在正常工作模式下，LT8711EH-C 的功耗取決于輸入視頻信號的分辨率、幀率以及所啟用的功能模塊等因素。例如，當處理 1080p@60Hz 的視頻信號，并開啟視頻縮放、去隔行和圖像增強等功能時，芯片的功耗大約在 [X] 毫瓦至 [X] 毫瓦之間。
• 在待機模式下，芯片的功耗顯著降低，僅消耗極低的電量，通常在 [X] 微瓦以下，以滿足系統(tǒng)對于低功耗待機的要求，節(jié)省能源并延長設備的電池續(xù)航時間（如果適用）。

（三）信號電平和兼容性

• HDMI 輸入輸出信號電平符合 HDMI 標準規(guī)范，能夠與標準的 HDMI 設備進行無縫連接和通信，確保信號的可靠傳輸和兼容性。
• VGA 輸入信號電平支持標準的模擬 VGA 信號范圍，能夠兼容各種常見的 VGA 源設備，如電腦顯卡、視頻播放器等，保證模擬視頻信號的準確接收和處理。
• 芯片的其他輸入輸出信號電平均遵循相應的行業(yè)標準，如 I2C 接口、音頻接口等，以確保與外部設備的正常連接和協(xié)同工作，減少信號兼容性問題和系統(tǒng)故障的發(fā)生。

六、應用電路示例

（一）典型應用電路連接圖

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         |                   |
         |  HDMI Source      |
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               |
         HDMI Cable
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         |                   |
         |  LT8711EH-C       |
         |                   |
         +----+--------------+
               |
         HDMI Cable
               |
         +----+--------------+
         |                   |
         |  HDMI Display     |
         |                   |
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（二）電路設計要點

• 在 PCB 設計時，應將 HDMI 輸入輸出接口和其他高速信號走線盡量靠近芯片，縮短信號傳輸路徑，減少信號反射和衰減。同時，要保證信號走線的阻抗匹配，一般采用 100 歐姆的差分阻抗控制，可通過合理的布線寬度、間距以及參考平面的設計來實現(xiàn)。
• 為了確保芯片的電源供應穩(wěn)定可靠，需要在每個電源引腳附近添加適當?shù)娜ヱ?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/電容/" target="_blank">電容，以濾除電源線上的噪聲和紋波。對于核心電源（VDD_CORE），建議使用多個低 ESR（等效串聯(lián)電阻）的陶瓷電容進行并聯(lián)去耦，總電容值可根據(jù)實際情況選擇在 [X] 微法至 [X] 微法之間；模擬電源（VDD_ANA）和接口電源（VDD_IO）也應分別添加相應的去耦電容，以滿足各自的電源濾波需求。
• 對于 I2C 接口電路，應注意上拉電阻的選擇，一般可選擇 4.7k 歐姆至 10k 歐姆的電阻，以確保信號的穩(wěn)定性和可靠性。同時，要避免 I2C 總線上的其他設備對 LT8711EH-C 造成電氣干擾，可在 I2C 信號線上添加適當?shù)拇胖榛?RC 濾波器進行噪聲抑制。

七、封裝信息

LT8711EH-C 采用 [具體封裝形式] 封裝，如 QFN（Quad Flat No-leads）封裝，封裝尺寸為 [長 x 寬 x 高]，引腳間距為 [具體間距值]，這種封裝形式具有體積小、引腳數(shù)量多、散熱性能好等優(yōu)點，適合于高密度電路板的設計和應用，能夠有效節(jié)省 PCB 空間，并滿足芯片在復雜系統(tǒng)中的電氣性能和散熱要求。

八、注意事項

（一）靜電防護

芯片內部集成了大量的敏感電子元件，在生產、運輸和使用過程中，極易受到靜電放電（ESD）的損壞。因此，在操作芯片時，必須采取嚴格的靜電防護措施，如佩戴防靜電手環(huán)、使用防靜電工作臺、防靜電包裝等，確保芯片免受靜電損害，提高產品的可靠性和穩(wěn)定性。

（二）熱設計

在實際應用中，LT8711EH-C 在處理高清視頻信號時會產生一定的熱量，為了保證芯片的正常工作溫度，需要進行合理的熱設計?？梢酝ㄟ^在芯片底部添加散熱片、優(yōu)化 PCB 布局以增加散熱面積、使用導熱性能良好的 PCB 材料以及確保設備內部有良好的空氣流通等方式來提高芯片的散熱效率，防止芯片因過熱而導致性能下降、壽命縮短甚至損壞。

（三）信號完整性

由于視頻信號具有高速、高頻的特點，在 PCB 設計過程中，要特別關注信號完整性問題。除了前面提到的 HDMI 和其他高速信號走線的阻抗匹配、長度控制和布線優(yōu)化外，還應注意避免信號之間的串擾。可以通過合理的層疊設計、增加地平面屏蔽、保持信號走線之間的足夠間距等方法來減少串擾的影響，確保視頻信號的質量和穩(wěn)定性，從而保證整個視頻處理系統(tǒng)的性能和可靠性。

以上就是關于 LT8711EH-C 的技術文檔內容，在實際使用該芯片時，請務必參考其詳細的數(shù)據(jù)手冊和應用指南，以確保正確的設計和應用，充分發(fā)揮芯片的各項功能和性能優(yōu)勢。