引言

二维图像控制器的接口设计一直是平面显示器的重要组成部分之一。尤其是随着数字电视和高清电视的发展，其应用越来越广泛，对于2维图像控制器的控制也是平面显示技术的重点，一般采用微处理器控制图像控制器，nec、motorola和philips均有专用的微处理器，可以方便的与图像控制器进行连接。近年来，随着数字信号处理器（dsp）和嵌入式系统的飞速发展，使得数字信号处理器和图像控制器的连接十分方便，同时dsp是一种通用处理器，可以通过修改软件和配置不同的硬件来满足各种场合需要，实现定制平面显示的需求。

本文介绍ti公司的嵌入式dsp－omap5912和2维图像控制器的连接。dsp可以直接采集图像信号或者从其他设备接收图像信号，并对图像信号处理后，通过2维图像控制器传输到显示器，驱动显示图像。本文着重于介绍dsp和图像控制器，以及图像控制器和显示器的连接。

1 图像控制器

图像控制器采用epson公司的s1d13506芯片实现。s1d13506是epson公司推出的彩色lcd/crt/tv图像控制器，其主要特性有：具有较低的功耗和极低的工作电压，可以满足移动多媒体、手持设备的图像控制；在16bpp下达到800×600的分辨率；支持tet/d－tft显示，在18位tft下有64k真彩色；支持ntsc和pal两种tv输出方式，支持位块传输。

s1d13506的内部功能如图1所示，从图1中可以看出，s1d13506的内部结构主要围绕2d图像驱动模块组成，对上层微处理器有主机接口模块负责和cpu的接口，同时有多媒体卡接口负责和数码相机的接口。2d模块对下层显示器有两条通道，一条负责和lcd液晶显示器连接，由lcd管道（pipeline）、lcd发射器和lcd接口组成，另外一条负责和crt/tv普通显示器的连接，由crt/tv管道，crt/tv发射器，crt/tv编码、合成器以及数模转换器dac组成。为了加快图像处理的速度，2d模块还带有mem控制器，通过该控制器可以外接dram，增大显存空间。

2 系统硬件结构

整个系统由dsp、s1d13506、键盘鼠标、pc机接口、usb设备接口，jtag仿真口以及flash组成，其硬件连接如图2所示。图2中，dsp是核心控制单元，本系统采用omap5912芯片，该dsp是ti公司推出的嵌入式dsp，具有双处理器结构，片内集成arm和dsp处理器，arm为基于arm9核的ti925t处理器，用于控制外围设备，dsp用于数据处理，omap5912中的dsp是基于tms320c55x核的处理器，提供1个40位和1个16位的算术逻辑单元（alu）。由于dsp采用了双alu结构，大部分指令可以并行运行，其工作频率达到150mhz，并且功耗更低。c55和arm可以联合仿真，也可以单独仿真，如图2中的2个jtag仿真接口。

图2中s1d13506负责图像信号的传输，驱动显示器显示图像；dsp使用emiff快速外设接口连接rt8019，最终连接到以太网，由于omap5912具有嵌入式arm核，可以对系统配置专门的ip地址，直接从互联网上访问系统；系统中的键盘和鼠标用于人机接口，用于命令的输入控制；flash保存dsp所需要的程序，供dsp上电调用；dsp还提供hpi口，该接口可以和计算机连接，可以下载计算机中的文件并通过s1d13506播放。系统还配有usb接口，可以和usb设备进行数据通信。
3 s1d13506的硬件接口设计
s1d13506和omap5912的连接是系统硬件连接的关键，其具体连接如图3所示，使用omap5912的emifs接口连接s1d13506。emifs是omap5912的慢速外部存储器接口（external memory interface slow），可以方便的和外部flash、异步sram等设备连接。本系统的s1d13506模块传输图像信号，每秒传输24帧800×600分辨率的图像，传输速率只需要11.53mbit/s，omap5912的emifs接口适合满足其速度要求。

s1d13506和omap5912的emifs连接，s1d13506做为omap5912的外部16位从异步设备，由于omap5912的内部数据总线度为32位，而s1d13506的数据总线宽度为16位。为此，omap5912只在低16位发送数据。此外，omap5912使用通用i/o引脚控制s1d13506的复位信号，当连续多次未收到s1d13506的响应信号时，omap5912可以软件复位s1d13506，从而避免通信的死锁现象。
s1d13506和外扩的dram以及显示器的连接如图4所示。图4中，clk1为33.333mhz时钟，clk2在ntsc模式下为14.31818mhz时钟，pal模式下为17.734475mhz时钟，bclk为80mhz时