视频控制器
《视频控制器》摘要：视频控制器一般由显卡驱动程序或DirectX中自带, 视频控制器模块是芯片与显示平台的数据接口，对检验芯片设计是否成功起着重要的作用，有必要把它单独划分为一个子模块。为了提高设计的成功率，浴�
本站提到过几次关于视频控制器的问题，也有很多朋友遇到视频控制器的问题，这次就在这篇文章里面详细的介绍下视频控制器相关的知识，视频控制模块的设计与实现，视频控制模块原理框图及功能分析
输出视频控制模块的结构框图模块有2个时钟域：系统时钟域和显示时钟域。系统时钟频率根据所选用的SDRAM类型而采用固定的166MHz；对于分辨率为1280×720的高清电视来说，显示时钟域可以选用70 MHz 左右的频率。系统时钟域含有2个对外接口：系统接口，主要包含上层系统发出的指令以及输出控制模块的反馈信息；DRAM接口，包含数据专用总线为输出控制模块提供的信号，用来于向DRAM请求显示的图像数据。
系统时钟域中的显示输入控制子模块(Disp In Ctrl)首先用于接收系统传来的StartDisp和EndDisp信号，来启动或关闭视频数据的输出显示功能，同时发出帧图像显示完毕信号 (FrameDone)，通知系统更换下一副图像的地址信息(ImageAddress)；其次，它用于向DRAM发出请求，通过专用数据通道读取需要显示的图像数据；它还要控制输入多路选择模块(Input MUX)，从而完成向片内SRAM写数据的任务；最后，该模块要与显示时钟域的信息交互，向时钟域同步模块(Clk Domain Sync)发送显示使能信号(DispEn Sys)，控制图像显示的开启和关闭。系统时钟域的另一个子模块——输入多路选择模块会按照一定的规律选择片内双口SRAM，控制存储器地址，完成向存储器写入显示图像数据的任务。 显示时钟域含有一个对外显示设备接口，主要包含用于显示的控制信号和已完成转换的数据信息。显示时钟域包含2个子模块，一个是输出多路选择子模块 (Output MUX)，用于实现对双口SRAM的选择和地址控制，按照一定的规律读取要显示的图像数据；还要进行数据的打包。另外一个子模块是显示输出控制模块 (Disp Out Ctrl)，用于实现对TV编码器的控制、YUV信号向RGB信号的转换以及对数字图像的缩放，信号包括显示时钟、行同步、帧同步以及RGB图像数据等；它还要控制输出多路选择模块以读取显示数据；最后，它要与系统时钟域进行交互, 配合数据在两个时钟域之间的传递。
视频控制模块采用的特殊技术
时钟域同步模块是输出控制模块设计的重点，它主要负责两个时钟域之间的控制信号传递。跨时钟域的信号传递设计较为麻烦, 所以设计中将传递的信号分为两类：数据信号和控制信号，其中控制信号就是通过时钟域同步模块传递。对需要跨时钟域传递的信号数进行精简，在最后方案中只需要2个信号：WrDone信号由系统时钟域发出，通知显示时钟域某块双口SRAM中的数据已经更新完毕，可以读取并进行显示输出；RdDone信号由显示时钟域发出，通知系统时钟域某块双口SRAM中的数据已经显示完毕，可以更新其内部的数据。信号在不同的时钟域之间传递需要采取消除亚稳态 (Metastability)的处理措施，可使信号通过两级寄存器锁存输出，如图3所示。
在硬件设计中的YUV、RGB信号都是用8位无符号数表示，中间变量采用12位保证精度。最后要在0~255的范围内对计算出的RGB结果进行剪裁处理，式中的幂指数和除法运算都通过移位来实现。
数字图像缩放的算法分析 对于一幅分辨率为M×N的原始图像，其所有采样点的YUV值可以用M×N阶矩阵表示为：
