摘要：介绍了以AL128芯片为核心设计的一种将非标准视频显示模式转换为标准电视视频制式的视频模式转换器。对该视频模式转换器的工作原理、硬件构成及设计思路等给以了详细的介绍。

    关键词：AL128A－TV数字视频转换芯片 标准电视制式 非标准VGM显示模式 标准VGA显示模式 分光光度仪 视频采集卡 AL422视频存储器 AV9173视频锁相环芯片

由于历史原因，在标准VGA图形显示模式为广大生产厂家接受以前，许多仪器设备制造商都为自己的微机控制设备定制了专用的显示输出设备，特别是一些国外的医疗仪器、化学分析仪器及工业控制仪器的制造商。这些显示输出设备与其控制主机相连的方式是多种多样的，其中常见的是R、G、B三色信号加下行同步和场同步信号的视频输出方式，但输出的行频、场频、消隐及同步脉冲的宽度，以及R、G、B信号的输出电平值常常不同于标准的VGA格式。这些特别的显示输出设备或相关的设备一旦损坏，一般很难找到替代品，给用户造成很大的损失。例如，我校测试中心的一台日本产的红外光光度仪由于用于打印的热敏头损坏，使得原先打印输出的图形来分析结果，现在只能用显示屏上的图形上分析，给分析人员带来很大麻烦，更主要的问题在于显示的结果无法永久保留不来（该仪器无存储外设）。解决这一问题的最快捷的方法就是将设备的输出的非标准VGA信号转换顾标准的电视频制式信号，而后用视频采集卡将图像采集下来。这样使采集卡下来的数据既可以保存在硬盘上，又可以打印出来存档，非常方便。所以，解决问题的关键就在于选择一个合适的视频转换芯片。目前市售的VGA－TV转换器大都要求标准VGA转换模式输入，而且其核心处理芯片一般都采用模拟视频技术，无法将非标准的VGA模式下多种多样的行频和场频转换成标准电视制式的行频和场频，如AD722视频制式转换芯片。因此，我们选择格磊（Averlogic）公司生产的VGA－TV数字视频转换芯片－AL128，自动检测输入信号的行、场频率值，然后自动进行行、场频率调整，使最终输出的视频信号符合标准的电视制式。

1 AL128器件工作原理及性能特点简介

AL128芯片内主要包括数字视频处理器、数字电视编码器、视频缓存区、3路8bit模／数转换器、3路9bit数／模转换器、时序信号发生器、外存储器管理单 、以及各类寄存器和芯片接口电路等。其内部组成框图如图1的所示。

从图1中可以看出，AL128提供了模拟R、G、B电视信号输入接口，在模拟R、G、B信号送到数字视频处理器之前，需经过8bit模／数转换器，将模拟R、G、信号转换为数字R、G、B信号。而后将其送到数字视频处理器中，并通过行存储器和场存储器缓存，完成扫描方式变换、色度信号变换、行场频率调整以及数字滤波等数字信号处理工作。经过数字信号处理的视频数据被送到视频编码器，对亮度信号、色差信号以及色副载波信号等进行编码，使其输出变为符合广播电视标准的复合视频数字信号或S－Video和RGB数字视频信号。最后经过9bit的数／模转换器，将数字信号变成标准的模拟电视信号。图中的时序发生器主要是根据输入的行同步信号（GHSYNC）和场同步信与（GVSYNC）产生的AL128读写时序、控制时序、视频输出所需的各种信号及副载波信号等。除此之外，AL128芯片还提供I2C接口电路，使设计者可以使用外部微控制器去控制芯片内部32个寄存器，以满足用户的特殊要求。例如用户可以根据实际情况控制图像的截取位置、截取大小、 显示位置和放大比例等。当然， 为了节约成本，一般情况下也以不要外部微控制器。