引言
    随着数字技术的发展，lcd tv(液晶电视)相关技术也取得了快速的进步。相对于传统crt电视而言，它具有轻薄便携、色彩丰富、清晰度高、绿色环保、耗电量低、使用寿命长等特点。

    本文以基于dvp-m 的lcd tv方案为例，从硬件和软件两个方面介绍了lcd tv的系统结构。

dvp-m 简介
    dvp-m是瑞萨(renesas)科技公司推出的一款液晶电视信号处理芯片，可使液晶电视实现多制式信号兼容。它可以将y/c分离电路、颜色恢复电路、i/p转换电路及画质调整电路集成在一起，进行集成化信号处理。同时，dvp-m还具有针对不同电视信号的超强处理能力。
　　
硬件结构分析
    系统主要由以下几个单元构成：电源、ir(红外遥控)和键盘、hdmi接收、tv信号接收(tuner)、视频处理、声音处理、状态存储(eeprom)、主控mcu、音视频端子和液晶显示单元。系统结构如图1所示。

    本系统有8种信号源输入端口：tv、hdmi、vga、ypbpr、scart1、scart2、av和side av，同时还有tv和av输出(av out)。

    采用renesas的m16c为主控mcu，除了dvp-m是通过uart与mcu通信以外，其它所有可控ic与mcu均采用i2c串行总线通信。mcu通过识别遥控器和键盘的按键操作，来控制各av switch(audio/ video 开关)进行信号通道的切换，控制音视频处理单元对信号进行各种处理，然后通过液晶面板显示，同时，各种操作会设置相关的变量并写入eeprom中，记忆当前的状态，以便下次开机时使用。

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                     图1 系统硬件结构

视频处理单元
    视频处理单元主芯片采用dvp-m，使用了它的三个模拟信号通道和一个数字信号通道。

    tv信号(来自tuner的第二中频输出)一路从scart1输出，作为scart tv输出(该端口无论是否在tv模式都会有tv输出)，一路经过m52790输出到av out端口，还有一路进入dvp-m的第一模拟通道。

    scart接口是一种欧洲通用视频接口，具有输入和输出功能，支持三种视频信号格式，即cvbs(复合全电视信号)，yc(分量视频信号)和rgb，输入的信号格式可以通过mcu检测scart接口的fb引脚的电平，如果小于1v则为rgb，否则为cvbs/yc。
av，side av和从scart进入的yc/cvbs格式信号通过mcu控制m52790，选择其中某一路进入dvp-m的第二模拟通道。

    从scart(包括scart1和scart2)进入的rgb信号和ypbpr的非高清信号(在hdmi接收单元有介绍)通过av switch fsav330选择进入dvp-m的第三模拟通道。
dvp-m数字通道进入的是通过mst3388输出的24位rgb视频信号。

    mcu根据输入的信号类型，设置相应的dvp寄存器，完成dvp－m内部通道的选择，图像处理等。

    模拟信号在dvp内部经过a/d转换、yc分离(亮色分离)、同步信号分离及处理、3d降噪处理、ip变换(隔行信号转换成逐行信号)、vbi解码(解出场消隐期间的teletext和ccd等图文信息)等处理，最后混和osd信息生成24位的rgb数字信号送到液晶面板显示。对于输入的数字信号，除了没有a/d转换、yc分离和同步分离外，其它的处理和模拟信号类似。

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        图2 软件结构图

hdmi接收单元
    本系统hdmi单元采用的是mst3388，这是一个hdmi接收器，有三路rgb/yuv模拟信号输入端口和一路hdmi数字信号输入端口，所有输入经过mst3388后输出24位的rgb数字信号。

    hdmi信号通过mst3388完成信号的解码，输出24位的rgb数字信号和i2s音频信号，分别送往dvp-m和msp3410进行处理。系统中hdmi支持的最高分辨率为1080p。
vga和ypbpr信号分别进入其中两个模拟信号输入端口。对于vga输入，转换成24位的rgb数字信号，进入dvp-m的数字通道。对于ypbpr信号，首先通过mst3388进行检测，如果分辨率在720p以上，则通过mst3388转换成数字信号，输出到dvp-m，否则直接从dvp-m的模拟通道输入。

声音处理单元
    声音处理单元采用的主芯片是msp3410，它支持几乎所有的模拟电视声音信号，如b/g、l、i、d/k、m/n和fm-radio，而且支持丽音(nicam)数字音频标准。它和mcu之间通过i2c总线通信。

     tuner(tv调谐器)的声音中频(sound if)信号从msp3410的sound if端口输入，hdmi解码出来的声音信号从i2s端输入，vga和ypbpr信号源对应的声音信号分别从其中两组scart端口输入，av和scart的声音信号通过mcu控制m52790，选择其中某一路进入一组scart端口。

     处理后的声音信号从扬声器输出，电视信号通过msp3410的scart1端口输出到系统中的scart1接口，作为电视输出，其它的声音信号从msp3410 scart2端口输出到系统中的av out端口，作为av输出。

    另外，在自动搜台时还需要借助msp3410才能正确完成，搜台时首先需要从msp3410中读取当前tv信号的声音制式，然后根据不同的声音制式向tuner写入相应的中频数据。

状态存储单元
     状态存储单元，也叫last memory。采用的是一个32kb的eeprom，存储一些系统状态、频道信息、各信号源的状态信息等内容。

     主要包括以下几个部分：最后的信号输入模式(如tv，av1，hdmi等)，最后选择的语言状态(如英语，法语等)，最后的声音信息(如音量、低音、高音等)，各信号源对应的图像亮度、对比度、色彩、色调等信息，vga/hdmi显示状态(水平位置，垂直位置，相位，时钟)，频道名及各频道的频率、色彩制式和声音制式等。
每次进行与以上状态信息相关的操作时，mcu都会更新eeprom中相应的内容，记忆当前的状态。开机时mcu会读取eeprom中的内容，从而进入关机前的状态。
 
软件结构分析
    该系统的软件是基于bos嵌入式操作系统的，根据系统需求分为五个任务和五个周期处理函数，软件结构如图2所示。

maintask
    主要完成信号状态检测、i/o端口检测和按键处理，并根据不同的状态和按键动作向其它任务发送相应的请求。

eeptask
     根据收到的请求，对eeprom进行读写，如台号、音量、色彩调节信息的读写。

dvptask
    根据请求对dvp-m相应寄存器读写，完成通道切换、色彩调整、图像调整、osd显示等工作。

osdtask
     根据请求和当前状态完成osd菜单(on screen display)显示内容的处理，并向dvptask发送请求，写osd相关寄存器，实现osd显示。

devicetask
    根据请求控制tuner的选台、搜台和msp3410的声音解码和音量控制，以及对i/o口的输入/输出控制等操作。

结语
     本系统采用dvp-m作为主视频处理芯片，由于其集成度高，简化了硬件电路的设计，同时dvp-m还具有针对不同制式电视信号的超强处理能力。该系统提供了较为灵活的软件平台，在应用方面具有较大的发挥空间。

参考文献
1 邱邦能. renesas m16c/62嵌入式微控制器程序设计[m]. 武汉：华中理工大学出版社,2004.
2 dvp-m. r8j66604axxfp数据手册.

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