單片集成osd晶片的製作方法
2023-05-17 10:08:41 2
專利名稱：單片集成osd晶片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單片集成OSD晶片。
技術背景目前採用的系統方案主要為0SD晶片+外置視頻同步信號分離電路+外置視頻疊加開關，此方案外圍器件複雜，成本高。同時晶片內置的字符中文較少，而導致在國內使用時資源浪費嚴重。三個晶片分離，導致外圍複雜同時不利於PCB板小型化，並且分片系統信號容易收到幹擾導致系統調試麻煩
實用新型內容
鑑於上述技術問題，本實用新型提供了一種單片集成OSD晶片。該晶片單片集成了視頻同步信號分離、內部視頻信號發生器、OSD和視頻疊加開關，同時內置大量中文字符和客戶可編寫字符存儲空間。另外，該晶片具備內外模式的自動切換功能，內置視頻信號輸入檢測模塊，能對是否存在外部視頻信號輸入進行檢測。本實用新型的具體技術方案如下單片集成OSD晶片，包括一與MCU的通信連接，受片選信號控制且在時鐘同步作用下進行數據依次移位輸入的串行通信接口模塊；—將從串行通信接口模塊接收8位並行數據通過數據緩存和指令解碼產生有效信號，由該有效信號作用控制數據位有效輸入繼而產生相應的控制向量的內部控制寄存器；一用於實現晶片系統復位並產生用於測試晶片功能參數的測試控制向量的上電復位及測試模塊；一由決定了整個晶片工作速度的LC振蕩器以及專用於同步信號產生模塊、視頻同步信號分離模塊和視頻信號輸入檢測模塊的晶體振蕩器所組成的時鐘系統模塊；一利用時鐘系統模塊產生的時鐘晶片內部生成的特定製式的視頻同步信號作為內部模式時的視頻信號的同步信號產生模塊；一由利用時鐘系統模塊產生的時鐘對外部視頻信號進行處理，分離出相應制式的同步信號以用作外部模式時字符顯示的同步信號的視頻同步信號分離模塊以及用於檢測外部視頻信號並將檢測後產生的控制信號用於實現內外模式的自動切換的視頻信號輸入檢測模塊所組成的視頻同步信號分離模塊及視頻信號輸入檢測模塊；一通過控制向量或外部視頻信號輸入檢測模塊的檢測結果，選擇外部視頻同步信號分離出的同步信號或同步信號產生模塊產生的同步信號作為實際使用同步信號的同步信號選擇模塊；一用於字符尺寸控制、字符顯示位置控制以及目標字符地址控制的字符地址處理模塊；[0014]一用於目標字符地址存儲和字符閃爍功能控制位存儲，且輸出目標字符地址和字符閃爍控制位的顯存模塊(VRAM)；一用來存儲固定字符信號並輸出字符數據信號的固定字符存儲器(ROM)；一用於客戶自定義字符，輸出字符數據信號的可編寫字符存儲器(RAM)；一用來將輸入的視頻信號和字符信號疊加在各個控制向量控制下輸出的視頻字符疊加開關和輸出控制模塊。上述方案中，所述串行通信接口模塊內含8位移位寄存器，當片選信號有效時數據輸入有效，當片選信號無效時數據輸入無效；所述在每8個有效時鐘後串行通信接口模塊輸出8位並行數據輸入到內部控制寄存器。上述方案中，所述特定製式是指PAL、NTSC、SECAM、PAL_M和PAL_N這些制式。上述方案中，所述視頻同步信號包括行同步信號和場同步信號。上述方案中，所述同步信號包括混合同步信號、行同步信號和場同步信號。上述方案中，所述字符地址處理模塊內包括字符尺寸寄存器、行尺寸寄存器、列尺寸寄存器、行地址寄存器、行位置寄存器、列地址寄存器、列位置寄存器、寫地址寄存器、行地址計數器、列地址計數器和地址選擇器。本實用新型所述單片集成OSD晶片有效提高了 OSD系統集成度，降低了晶片成本， 減少了 OSD系統外圍器件,利於OSD系統小型化的實現,提聞系統調試效率。另外，該晶片內置大量中文字符和客戶可編寫字符存儲空間，更切合國內使用場合。並且該晶片通過內外模式的自動切換實時反映了監控視頻信號的有無，減輕了 MCU的工作量，而且提高了切換效率。
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。圖I為本實用新型的結構框圖。圖2為本實用新型運行時視頻檢測流程示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。本實用新型所述單片集成OSD晶片集成了視頻同步信號分離、內部視頻信號發生器、OSD和視頻疊加開關。該晶片與MCU配合使用，可控制不同類型的顯示系統。內置相位比較器和4倍頻電路，可有效減小系統電路板的面積與外圍電路成本。如圖I所示，晶片內部主要包括串行通信接口模塊101、內部控制寄存器102、上電復位及測試模塊103、時鐘系統模塊104、同步信號產生模塊105、視頻同步信號分離模塊及視頻信號輸入檢測模塊106、同步信號選擇模塊107、字符地址處理模塊108、顯存模塊 (VRAM) 109、固定字符存儲器(ROM) 110、可編寫字符存儲器(RAM) 111、視頻字符疊加開關和輸出控制模塊112。串行通信接口模塊101 :該模塊與MCU的通信接口。內含8位移位寄存器，在時鐘同步作用下數據依次移位輸入。串行通信接口模塊受片選信號控制，當片選信號有效時數據輸入有效，當片選信號無效時數據輸入無效。在每8個有效時鐘後串行通信接口輸出8位並行數據輸入到內部控制寄存器。內部控制寄存器102 :內含數據緩存、指令解碼器及各控制寄存器。因指令模式有8位和16位兩種，數據緩存採用16位數據存儲器，數據緩存從串行通信接口接收8位並行數據；指令位進入指令解碼器進行解碼，解碼後產生相應控制寄存器的有效信號；在此有效信號作用下，控制數據位有效輸入到控制寄存器並產生相應的控制向量。上電復位及測試模塊103 :該模塊實現兩部分功能，在晶片剛上電時產生RESET有效信號或晶片工作過程中外部接地產生RESET有效信號。RESET信號為全局控制量，實現晶片系統復位。測試模塊產生全局的測試控制向量，用於晶片的功能參數測試。時鐘系統模塊104 :該模塊內含兩套時鐘,一套時鐘用於晶片系統內部用的系統時鐘，除串行通信接口模塊、內部控制寄存器、上電復位及測試模塊中的上電復位、同步信 號產生模塊、視頻同步信號分離模塊和視頻信號輸入檢測模塊外其餘模塊均使用此時鐘工作，此時鐘採用LC振蕩產生，這個時鐘決定了整個晶片的工作速度；另一套時鐘用於同步信號產生模塊以及視頻同步信號分離模塊和視頻信號輸入檢測模塊，此時鐘採用晶體振蕩器產生。上述兩套時鐘均受控制向量控制。同步信號產生模塊105 :利用時鐘系統產生的時鐘晶片內部生成制式(PAL/NTSC/SECAM/PAL_M/PAL_N)的視頻同步信號，包括行同步信號和場同步信號，用作內部模式時的視頻信號。視頻同步信號分離模塊及視頻信號輸入檢測模塊106 :該組合模塊中的視頻同步信號分離模塊利用時鐘系統產生的時鐘對外部視頻信號(PAL/NTSC/SECAM/PAL_M/PAL_N制式)進行處理，分離出相應制式的同步信號包括混合同步信號、行同步信號和場同步信號，用作外部模式時的字符顯示的同步信號。該組合模塊中的視頻信號輸入檢測模塊，是對是否存在外部視頻信號輸入進行檢測，檢測結果產生一個控制信號，用於實現內外模式的自動切換。同步信號選擇模塊107:該模塊通過控制向量或外部視頻信號輸入檢測模塊的檢測結果選擇是外部視頻同步信號分離出的同步信號或內部同步信號產生模塊產生的同步信號作為實際使用的同步信號。字符地址處理模塊108 :該模塊包括字符尺寸寄存器、行尺寸寄存器、列尺寸寄存器、行地址寄存器、行位置寄存器、列地址寄存器、列位置寄存器、寫地址寄存器、行地址計數器、列地址計數器和地址選擇器。主要用於字符尺寸控制、字符顯示位置控制、目標字符地址控制等。顯存模塊(VRAM) 109 :該模塊分為兩塊，一塊用於目標字符地址存儲，另一塊用於字符閃爍功能控制位存儲。輸出目標字符地址和字符閃爍控制位。固定字符存儲器(ROM) 110 :該模塊用來存儲固定字符信號，輸出字符數據信號。可編寫字符存儲器(RAM)Ill :此存儲器可用於客戶自定義字符，輸出字符數據信號。視頻字符疊加開關和輸出控制模塊112 :該模塊將輸入的視頻信號和字符信號疊加在各個控制向量控制下輸出。如圖2所示，該晶片中由於內置有視頻輸入檢測模塊，通過晶片內部寄存器設置選擇自動切換內外模式，當自動切換內外模式啟動時，晶片內部開啟視頻輸入檢測模塊，由內部電路實現對是否有外部視頻信號輸入進行判斷，當有外部視頻信號輸入時晶片切換到外部模式，在外部視頻上疊加字符信號輸出；當無外部視頻信號輸入時晶片切換到內部模式，在晶片內部產品的視頻中疊加字符信號輸出。 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.單片集成OSD晶片，其特徵在於，包括一與MCU的通信連接，受片選信號控制且在時鐘同步作用下進行數據依次移位輸入的串行通信接口模塊；一將從串行通信接口模塊接收8位並行數據通過數據緩存和指令解碼產生有效信號， 由該有效信號作用控制數據位有效輸入繼而產生相應的控制向量的內部控制寄存器；一用於實現晶片系統復位並產生用於測試晶片功能參數的測試控制向量的上電復位及測試模塊；一由決定了整個晶片工作速度的LC振蕩器以及專用於同步信號產生模塊、視頻同步信號分離模塊和視頻信號輸入檢測模塊的晶體振蕩器所組成的時鐘系統模塊；一利用時鐘系統模塊產生的時鐘晶片內部生成的特定製式的視頻同步信號作為內部模式時的視頻信號的同步信號產生模塊；一由利用時鐘系統模塊產生的時鐘對外部視頻信號進行處理，分離出相應制式的同步信號以用作外部模式時字符顯示的同步信號的視頻同步信號分離模塊以及用於檢測外部視頻信號並將檢測後產生的控制信號用於實現內外模式的自動切換的視頻信號輸入檢測模塊所組成的視頻同步信號分離模塊及視頻信號輸入檢測模塊；一通過控制向量或外部視頻信號輸入檢測模塊的檢測結果，選擇外部視頻同步信號分離出的同步信號或同步信號產生模塊產生的同步信號作為實際使用同步信號的同步信號選擇1吳塊；一用於字符尺寸控制、字符顯示位置控制以及目標字符地址控制的字符地址處理模塊；一用於目標字符地址存儲和字符閃爍功能控制位存儲，且輸出目標字符地址和字符閃爍控制位的顯存模塊；一用來存儲固定字符信號並輸出字符數據信號的固定字符存儲器；一用於客戶自定義字符，輸出字符數據信號的可編寫字符存儲器；一用來將輸入的視頻信號和字符信號疊加在各個控制向量控制下輸出的視頻字符疊加開關和輸出控制模塊。
2.根據權利要求I的單片集成OSD晶片，其特徵在於，所述串行通信接口模塊內含8位移位寄存器，當片選信號有效時數據輸入有效，當片選信號無效時數據輸入無效；所述在每 8個有效時鐘後串行通信接口模塊輸出8位並行數據輸入到內部控制寄存器。
3.根據權利要求I的單片集成OSD晶片，其特徵在於，所述特定製式是指PAL、NTSC、 SECAM、PAL_M 和 PAL_N 這些制式。
4.根據權利要求I的單片集成OSD晶片，其特徵在於，所述視頻同步信號包括行同步信號和場同步信號。
5.根據權利要求I的單片集成OSD晶片，其特徵在於，所述同步信號包括混合同步信號、行同步信號和場同步信號。
6.根據權利要求I的單片集成OSD晶片，其特徵在於，所述字符地址處理模塊內包括字符尺寸寄存器、行尺寸寄存器、列尺寸寄存器、行地址寄存器、行位置寄存器、列地址寄存器、列位置寄存器、寫地址寄存器、行地址計數器、列地址計數器和地址選擇器。
專利摘要本實用新型公開了一種單片集成OSD晶片。該晶片包括串行通信接口模塊、內部控制寄存器、上電復位及測試模塊、時鐘系統模塊、同步信號產生模塊、視頻同步信號分離模塊及視頻信號輸入檢測模塊、同步信號選擇模塊、字符地址處理模塊、顯存模塊(VRAM)、固定字符存儲器(ROM)、可編寫字符存儲器(RAM)、視頻字符疊加開關和輸出控制模塊。本實用新型有效提高了OSD系統集成度，降低了晶片成本，減少了OSD系統外圍器件，利於OSD系統小型化的實現，提高系統調試效率。另外，該晶片內置大量中文字符和客戶可編寫字符存儲空間，更切合國內使用場合。並且該晶片通過內外模式的自動切換實時反映了監控視頻信號的有無，減輕了MCU的工作量，而且提高了切換效率。
文檔編號H04N17/00GK202364331SQ201120402429
公開日2012年8月1日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者胡水紅 申請人:杭州瑞盟科技有限公司