使用ADV7612接收機(jī)的四通道HDMI輸入、快速開關(guān)多路復(fù)用器

電路功能與優(yōu)勢

ADV7612是一款雙端口Xpressview. 225 MHzHDMI.接收機(jī)，可在兩個(gè)輸入端之間實(shí)現(xiàn)快速開關(guān)。圖1顯示了使用兩個(gè)ADV7612作為四路輸入快速開關(guān)HDMI接收機(jī)的電路。

圖1. 雙路ADV7612電路(簡化原理圖：未顯示去耦、端接、復(fù)位和所有連接)

本電路顯示了ADV7612的擴(kuò)展性，在需要四個(gè)多路復(fù)用HDMI輸入的應(yīng)用中最高可達(dá)225 MHz TMDS(1080p60，每通道12位;148.5 MHz LLC像素時(shí)鐘)或UXGA(1600 × 1200，每通道10位;162 MHz LLC像素時(shí)鐘)。對(duì)此應(yīng)用而言這是一種經(jīng)濟(jì)的解決方案，工作溫度范圍為.40°C至+85°C擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍。

電路描述

ADV7612為雙HDMI輸入提供接收解決方案。圖1顯示如何在共享視頻和音頻總線上并聯(lián)連接兩個(gè)ADV7612，從而實(shí)現(xiàn)四個(gè)HDMI輸入的多路復(fù)用。同時(shí)顯示如何在不引起總線沖突的條件下設(shè)置I2C通信以及如何在信號(hào)源間切換。同時(shí)提供軟件包，顯示如何在HDMI中繼器應(yīng)用中處理通信和驗(yàn)證(參見)。

當(dāng)多個(gè)ADV7612器件共享同一總線時(shí)，需要考慮器件的輸出狀態(tài)、三態(tài)總線的能力和總線上負(fù)載的電氣性能。此外，器件必須以非沖突方式從I2C總線加以控制。該電路的板布局十分關(guān)鍵，應(yīng)遵循直線原理并使用可控阻抗，以降低反射和交叉耦合風(fēng)險(xiǎn)。完整PCB布局包括在設(shè)計(jì)支持包中，可從以下地址下載：。ADV7511 HDMI發(fā)射機(jī)用作后端器件。

總線輸出狀態(tài)

復(fù)位后，ADV7612使引腳P0-P35、HS、VS/FIELD/ALSB、DE、LLC、AP0…AP5、SCLK/INT2和MCLK/INT2進(jìn)入三態(tài)。這些引腳可通過寄存器TRI_PIX、TRI_SYNCS、TRI_LLC、TRI_AUDIO設(shè)置為有效狀態(tài)，如UG-216硬件用戶指南所述，請(qǐng)?jiān)L問。

視頻和音頻總線載入

每次僅一個(gè)ADV7612可訪問AV總線;第二器件必須保持三態(tài)。假設(shè)輸出驅(qū)動(dòng)器阻抗 (P0…P35) 為10 °至20 °(最高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度)且走線特性阻抗為75 °，需要55 °至65 °的串聯(lián)電阻以匹配走線的特性阻抗。ADV7612上的三態(tài)輸出總線驅(qū)動(dòng)器具有20 pF的最大電容(請(qǐng)參考ADV7612數(shù)據(jù)手冊(cè)中的電氣規(guī)格)。

布局和端接考量

對(duì)于本設(shè)計(jì)，必須確保傳輸線路得到正確端接且具有可控阻抗。否則，反射(可發(fā)生于較長線路上)可對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生不利影響。

對(duì)于像素線路 (P0…P35)、視頻同步 (VS/FIELD/ALSB、HS、DE) 和音頻線路 (AP0、AP1/I2S_TDM、AP2...AP5、MCLK/INT2、SCLK/INT2) — LLC除外，建議在ADV7612驅(qū)動(dòng)器端使用51 °的串聯(lián)端接電阻，以及特性阻抗為75 °的走線。

線路鎖定時(shí)鐘 (LLC) 線路具有相同的75 °特性阻抗，不應(yīng)有串聯(lián)電阻，但遠(yuǎn)端應(yīng)采用對(duì)稱端接(150 °至+3.3 V以及150 °至GND)，如圖2所示。

雖然理論上最佳端接值介于50 °與60 °間，但測試中發(fā)現(xiàn)對(duì)稱75 ° (2 ×150 °) 端接可增加擺幅，使信號(hào)以中間電源(1.65 V) 為中心，這一點(diǎn)十分理想。ADV7511 HDMI發(fā)射機(jī)包括在電路板上，用于發(fā)送兩個(gè)ADV7612的多路復(fù)用輸出。

圖2. P0…P35數(shù)據(jù)線路和LLC走線的端接

圖3至圖6顯示各種端接的波形。每種情況下，對(duì)稱LLC端接被放置在遠(yuǎn)端(靠近ADV7511)，串聯(lián)端接電阻盡可能靠近兩個(gè)ADV7612器件，如圖2所示。

使用Tektronix P6243 FET探頭(1 M°阻抗，1 GHz帶寬，電容小于1 pF)和Tektronix TDS5104B示波器在ADV7511引腳上執(zhí)行測量。

從波形可看出，在LLC線路上使用2 × 150 °端接確保了3.3 V的最大擺幅。

在數(shù)據(jù)線路上使用75 °會(huì)使邊沿速度過低。數(shù)據(jù)線路上的33 °和15 °導(dǎo)致下降沿欠沖(圖5和圖6)和上升沿過沖(未顯示)。因此LLC選擇了2 × 150 °，數(shù)據(jù)線路上使用51 °，圖9和圖10中的眼圖做了說明。

圖3. 端接：LLC線路上為對(duì)稱2 × 150 _，數(shù)據(jù)線路 (HS) 上為75 _。垂直刻度：1 V/div，水平刻度：2 ns/div

圖4. 端接：LLC線路上為對(duì)稱2 × 100.，數(shù)據(jù)線路 (HS) 上為51 .。

垂直刻度：1 V/div，水平刻度：2 ns/div

圖5. 端接：LLC上為對(duì)稱2 × 68 .，數(shù)據(jù)線路 (HS) 上為串聯(lián)33 .端接。注意0.5 V欠沖。垂直刻度：1 V/div，水平刻度：2 ns/div

圖6. 端接：LLC上為對(duì)稱2 × 33 .，數(shù)據(jù)線路 (HS) 上為串聯(lián)15 .端接。注意1 V欠沖。垂直刻度：1 V/div，水平刻度：2 ns/div

I2C訪問

上電后，兩個(gè)ADV7612器件在主映射上將具有相同I2C地址，這可能導(dǎo)致沖突。

兩個(gè)器件上均提供一個(gè)CS引腳，允許選擇兩個(gè)器件之一。

CS線路拉低后，I2C通信啟用。

CS線路拉高后，I2C通信禁用。