基于WSC1115的液晶电视的设计实例

引言：WSC1115是成都威斯达芯片公司生产的一款综合了隔行转逐行扫描、图像缩放、帧频提升以及视频增强等技术的可编程数字视频处理芯片，它可将输入的8位ITU-R BT656数字视频信号和24位数字RGB信号按不同应用要求转换成不同输出格式，主要运用于数字电视(DTV)、逐行电视 (PTV)、数字高清晰度电视(HDTV)及液晶电视(LCD-TV)等高端电视中。本文简单介绍了WSC1115芯片的功能特点，详细叙述了其在LCD -TV上的应用实例。

WSC1115可编程数字视频处理芯片是为模拟电视向数字电视过渡而设计的超大规模集成电路。该芯片采用0.18um设计工艺，综合了隔行转逐行扫描、图像缩放、帧频提升以及视频增强等功能模块，能从现行的模拟电视信号中去除噪声并提取清晰的图像信号，从而提高电视图像的水平清晰度和垂直清晰度，将高质量的画面显示在各种新型显像器件上，主要运用于数字电视、逐行电视、数字高清晰度电视及液晶电视等高端电视产品上。WSC1115芯片兼容现行的模拟电视和未来的数字电视播出制式，能消除大面积闪烁并且解决了传统电视的行结构问题。采用硬件可编程方式，可灵活地显示多种SDTV/HDTV格式，而且能与电视机、计算机的显示兼容。

系统功能设计

本系统主要由AC-DC电源适配器、主板、接口板、键盘/红外接收板四部分构成，如图1所示。

图1：LCD-TV系统方案框图。

1 AC-DC电源适配器

该电源适配器包括AC220V/50Hz市电输入；DC24V/5A背光电源输出；DC12V/3A系统电源输出；DC5V/0.2A待机电源输出。

2 主板设计

主板部分包括：数字图像处理、LCD面板驱动、MCU和OSD、整机电源管理、伴音处理和音频放大等5部分，如图2所示。

图2：主板原理框图。

数字图像处理

方案中采用的视频解码器是MICRONAS公司生产的VPC3230D，它是一颗多制式(PAL/NTSC/SECAM)视频解码芯片，可以解码TV、 CVBS、S_VIDEO、YCBCR信号，内置运动自适应4H梳状滤波器，能得到很好的解码图像质量。它还可以通过外挂画中画(PIP)解码器来实现画中画功能，可以配合图文(TELETEXT)、童锁(V-CHIP)解码器来实现图文和V-CHIP功能。在VPC3230D中经A/D变换、亮色分离、色度解调后编码成ITU-R BT656信号，送到数字视频处理器WSC1115中进行隔行转逐行变换、图像缩放、图像增强、帧频转换以及显示处理。

方案中采用的ADC&DVI接收器是ADI公司生产的AD9882。它接收来自PC的模拟RGB信号、数字视频接口(DVI)信号和来自数字电视机顶盒的YPBPR信号，经过A/D转换后生成数字24位4:4:4 RGB信号也送到WSC1115中进行相应的图像处理和显示。

视频解码器、WSC1115、ADC&DVI接收器是整个系统的核心部分，它把不同来源的各路视频信号转变为LCD 面板能够支持的分辨率和刷新率。

采用的画中画(PIP)解码器是MICRONAS公司生产的SDA9589。它把来自子通道的CVBS、S_VIDEO、YCBCR信号进行解码和PIP处理，生成子画面模拟RGB信号和FB(Fast Blank，快速消隐)信号送到主通道视频解码器VPC3230D，经过A/D处理后，在 VPC3230D内部与解码出来的主画面信号进行叠加处理，并生成ITU-R BT656数字信号送到WSC1115去进行相应处理，然后在LCD面板上显示出主画面和子画面。

VBI(Vertical Blanking Interval，场消隐期间)在电视处理中是指垂直扫描完成从屏幕底部回到屏幕顶部的时间。在这期间，没有任何的图像信息，可以利用这期间来传输图文和CC(Close Caption，隐藏式字幕)/V- CHIP等信息。方案中采用的图文解码器是飞利浦公司的SAA5264，采用的CC/V-CHIP处理器是ZILOG公司生产的Z86229。它把电视信号中包含的图文/CC/V-CHIP信息解码出来，生成模拟RGB信号和FB信号，同样送到视频解码器VPC3230D中经过转换后生成ITU- R BT656数字信号，再送到WSC1115去进行相应处理，然后在LCD面板上显示出来。

LCD面板驱动

本方案中所配合的LCD面板有TTL和单通道低压差分信号(LVDS)两种接口类型，WSC1115经过处理后输出的是TTL RGB数字信号，如果接的是 TTL的屏则直接可以驱动，如果接的是单通道LVDS接口的屏，则必须把TTL信号转换为LVDS信号才能驱动LCD面板显示。方案中采用的LCD 面板驱动芯片是美国国家半导体公司生产的LVDS发送器DS90C385。

MCU和OSD

方案中采用的MCU和 OSD是由MYSON公司生产的MTV230，它是一块集成了OSD功能、4路A/D、4路PWM DAC的基于MCS-51内核的单片机芯片。它接收键盘或遥控器的指令，并且通过I2C总线对视频解码器、WSC1115、音频处理器等IC的寄存器进行设置，完成相应的功能。MTV230使用了 Flash OSD字库，用户可以自己定制字库，所以可以支持中文、英文、法文等多国语言。利用并口模拟I2C程序也可以方便地通过MTV230对LCD -TV整机进行在线编程(ISP)，升级程序。

整机电源管理

对来自AD-DC电源适配器的12V直流电源进行DC-DC处理，产生系统工作所需的5V、3.3V、1.8V等各种电源。

伴音处理、音频放大

方案中采用的音频处理器是MICRONAS公司生产的MSP3410G ，它具有伴音处理、丽音解码、环绕处理、高低音均衡、音量控制、静音等功能，它与 MCU通过I2C总线进行通讯，是目前广泛运用的伴音处理芯片。方案中采用的音频放大器是TRIPATH公司生产的TA2024，它是双声道(15瓦/声道)数字D类功放，具有高效、节省面积、散热好的特点。

3 接口板