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MAX9217／MAX9218組是一個收發器對，發送器(MAX9217)將并行數據轉換成串行數據，發送給接收器(MAX9218)；接收器再將串行數據轉換成并行數據。該電路組設計用于通過一對低成本雙絞線電纜(如以太網中常用的UTP-cAT5電纜)將視頻和控制信號從圖形控制器(處理器)傳輸到LCD或等離子平面顯示器。傳輸距離可超過lOm。該電路組鏈路結構簡單，使用的傳輸線為低成本電纜，是汽車、儀表、醫療設備等視頻顯示的理想方案。該電路組不僅可以在二點之間傳送視頻信號，有時，人們還希望能同時傳送音頻信號。本文將討論如何利用視頻信號的消隱期通過控制信號通道將音頻數據傳送到顯示器。 1 鏈路功能和視頻數據格式 MAX9217串行器具有27位并行輸入，總線速率高達35Mb/s。在這27位中，18位是視頻：RGB數據：3基色各占用6位，其余9位是控制信號。9位控制信號中的前3位指定為垂直、水平和RGB數據同步：VSYNC(c0)、HSYNC(c1)和ENAB(C2)。剩下的6個控制位(c3至C8)用于其他控制信號。本例中，我們使用6個控制位中的一部分傳輸音頻數據。MAX9217可以將18位RGB數據或9位控制數據轉換為串行數據，然后通過LVDS鏈路對其進行傳輸。在視頻顯示的消隱期內發送控制數據。由RGB數據使能信號(ENAB)指示。 MAX9218接收到串行數據后，將其轉換成與MAX9217輸入格式相同的并行數據。同樣，當MAX9218輸出并行數據時，根據串行LVDS鏈路的時序重新生成總線時鐘。圖l所示為MAX9217和MAX9218之間視頻、控制數據鏈路設置和連接的結構圖。 2 數字音頻數據類型和傳輸格式 數字音頻數據有多種不同格式。3種最常用的格式是采樣數字音頻(PCM)、MPEG層3音頻(MP3)和ATSC數字音頻壓縮標準(AC3)。PCM數字音頻是CD ROM或DVD采用的數據格式。對左右聲道的音頻信號采樣得到PCM數字信號，采樣率為44．lkHz，精度為16位或32位。因此，精度為16位時，PCM音頻數據速率為1．41Mb／s；32位時為2．42Mb／s。一張700MB CD可保存大約60分鐘的16位PCM數據格式的音樂。 MP3是MP3播放器采用的音頻格式，對PCM音頻數據進行壓縮編碼。立體聲MP3數據速率為112kb／s至128kb／s。對于這種數據速率，解碼后的MP3聲音效果與CD數字音頻的質量相同。AC3是數字TV、HDTV和電影數字音頻編碼標準。立體聲AC3編碼后的數據速率為192kb/s。 為了恢復音頻信號，可將編碼后的音頻數據送入音頻解碼器，該解碼器生成PCM數字數據，傳送至音頻DAC，最終恢復成模擬音頻信號。相反，沒有編碼的數字音頻數據可以直接送入音頻DAC。編碼或解碼音頻數據的常用串行音頻數字接口是Inter—IC音頻總線(12S)。圖2所示為12S接口配置和時序圖。每個音頻字的邊界由信號WS標識。在我們的應用中采用配置模式l。在SCK信號的上升沿，數據被鎖存至接收器，但是當SCK保持低電平時不接收數據。 使用MAX9217和MAX9218之間的串行鏈路仿真12S接口，可以將音頻數據從圖形控制器一端傳送至遠端。我們將控制位C3和C4分別分配給SD和WS信號。對于SCK時鐘，如果要發送PCM數字音頻，可以直接使用MAX9218恢復的像素時鐘PCLK-0UT。對于傳送MP3或AC3音頻，可采用控制位C5為SCK時鐘生成一半或較低速率的像素時鐘。圖3顯示了這二種情況的時序波形。為防止接收器溢出，大部分IX3接口需要進行節流控制，連續發送數據時，可以將SCK置低電平，直接實現節流控制。圖3中的第1種情況，在工作期間SCK信號無法置低電平，可以使用片選引腳GS關閉接收器。在這種情況下，將C6分配給CS信號。 3 系統實現 要在面板端播放音頻信號，需要將PCM數據送至音頻DAC或解碼MP3和AC3數據，然后將其送至音頻DAC。由于沒有反向通道將握手信號回送給控制器，解碼器主機時鐘必須與像素時鐘同步，以防止數據上溢或下溢。圖4所示為編碼和未編碼數據音頻重放的系統結構圖。 圖中，采用了3次12S接口。從左邊開始，第一和第二個12S接口的數據速率相同，能夠達到35MHz。第三個接口——MAX9850 DirectDfive耳機放大器接口，速率固定為音頻采樣率的倍數。時鐘SCK2送入MAX9491多路時鐘發生器，它產生解碼器、FIFO和MAX9850的同步時鐘。MAX9491提供包含OTP的二個可編程PLL，是本應用的理想頻率合成器。第1種情況適用于提供解碼PCM音頻數據的圖形控制器，第2種情況用于面板端壓縮數據的解碼。第1種情況的節流控制由CS引腳實現，第2種情況中通過空閑SCK時鐘實現。對比這二種實現方式，我們看到PCM音頻數據的第1種情況不需要占用太多的消隱時間(表1)，不需要使用音頻解碼器電路，成本低于第2種情況。因此，如果圖形控制器能夠從MP3或AC3等編碼音頻數據流中生成PCM數據，建議直接在鏈路上傳送這些數據。 |
