基于ADV7183B的视频解码系统的设计

首先，初始化时钟和传输模式，使MSP430F169工作在所需的模式下；其次，初始化I2C功能，使其准备将从机地址发送到I2C总线上，等待总线上的从机应答，若无应答则重复发送，若有应答则通信初始化并开中断，发送所需配置的寄存器地址和数据[10-11]。需要注意的是，在每次发送数据前都要初始化主机模式和传输模式的设置，因为每次发送完数据后，这两个标志位都会被自动清零。

为了使ADV7183B正常工作，几个主要寄存器的配置内容如下：

(1)输入选择寄存器INSEL，地址为0x00。根据外部接口情况，用户可通过设置这个寄存器选择模拟视频源的输入通道和输入模式，即选择通过CVBS、S-Video或YPrPb输入。在该系统中，CVBS信号由AIN5输入，则寄存器内容设置为0x04；S-Video信号的Y接入AIN1，C接入AIN4，则寄存器内容设置为0x06；YPrPb信号的Y接入AIN2，Pb接入AIN3，Pr接入AIN6，则寄存器内容设置为0x0A。同时，未连接的其他输入通道管脚必须接地。

(2)输出模式选择寄存器OF_SEL，地址0x03。通过设置此寄存器，用户可控制输出数据为8 bit或16 bit。不过，此寄存器必须和像素时钟寄存器（LLC_PAD_SEL，地址0x8F)一起设置。当输出16 bit数据时，像素时钟为13.5 MHz；而当输出8 bit数据时，像素时钟则为27 MHz(默认设置)。所以程序中，8 bit输出时，0x03设置为0x0C，0x8F设置为0x00；16 bit输出时，0x03设置为0x00，0x8F设置为0x50。

(3)ADC低功耗控制寄存器，地址0x3A。这个寄存器可以选择ADC的工作个数。在CVBS模式下，ADC1和ADC2低功耗，即不工作；在S-Video模式下，ADC2低功耗；而在YPbPr模式下，3个ADC全部工作。同时，还需要配置相应的寄存器地址是0xC3和0xC4，这2个寄存器设置了3个ADC所连接到的管脚。根据外部的模拟输入源，CVBS模式时，ADC0连接AIN5，则0xC3设置为0x05，0xC4设置为0x80；S-Video模式时，ADC0连接AIN1，ADC1连接AIN4，则0xC3设置为0x41，0xC4设置为0x80；YPrPb模式时，ADC0连接AIN2，ADC1连接AIN3，ADC2连接AIN6，则0xC3设置为0x32，0xC4设置为0x86。

(4)行、场同步信号的相关寄存器，一般采用默认设置即可。

3 实验结果

在系统调试时，采用了一个彩色数字摄像头作为视频输入源，即输入CVBS格式的模拟视频信号，通过逻辑分析仪捕获输出管脚的波形，观测相应的信号和输出数据。通过不断修改程序，最终实现视频图像的采集、显示。图4是通过MSP430F169设置ADV7183B的输出模式选择寄存器的波形。可见，时序满足标准的I2C总线协议的传输时序：起始—从器件地址(0x40)—应答—从器件的寄存器地址（0x03）—应答—写数据（0x0C）—应答—结束。图5和图6是解码后的视频数据。在图5中，根据固定前缀FF 00 00 F1可知，F1（1111 0001）所包含的信息是表示行由0跳变为1，场由0跳变为1，传输数据进入的是行和场的消隐期。而图6中，由固定前缀FF 00 00 80可知，80（1000 0000）所包含的信息是表示行由1跳变为0，场由1跳变为0，传输数据进入的是行和场的有效期。由此表明，视频解码系统输出的视频数据符合CCIR656标准，达到了设计要求。

综上所述，本视频解码系统利用MSP430F169进行解码芯片ADV7183B的设置，具有低功耗、小巧灵活等特点。同时，作为视频输入前端，将彩色摄像头的模拟视频源转换成16 bit的YCrCb型4:2:2数字视频数据，并进行格式转换、滤波等处理后，通过DVI接口在CRT上清晰显示，达到了设计要求，能够为相应的视频后处理设备（如DSP、FPGA等）提供良好的数字视频数据。

参考文献

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