基于ADV7183B的視頻解碼系統的設計

首先，初始化時鐘和傳輸模式，使MSP430F169工作在所需的模式下；其次，初始化I²C功能，使其準備將從機地址發送到I²C總線上，等待總線上的從機應答，若無應答則重復發送，若有應答則通信初始化并開中斷，發送所需配置的寄存器地址和數據[10-11]。需要注意的是，在每次發送數據前都要初始化主機模式和傳輸模式的設置，因為每次發送完數據后，這兩個標志位都會被自動清零。
為了使ADV7183B正常工作，幾個主要寄存器的配置內容如下：
(1)輸入選擇寄存器INSEL，地址為0x00。根據外部接口情況，用戶可通過設置這個寄存器選擇模擬視頻源的輸入通道和輸入模式，即選擇通過CVBS、S-Video或YPrPb輸入。在該系統中，CVBS信號由AIN5輸入，則寄存器內容設置為0x04；S-Video信號的Y接入AIN1，C接入AIN4，則寄存器內容設置為0x06；YPrPb信號的Y接入AIN2，Pb接入AIN3，Pr接入AIN6，則寄存器內容設置為0x0A。同時，未連接的其他輸入通道管腳必須接地。
(2)輸出模式選擇寄存器OF_SEL，地址0x03。通過設置此寄存器，用戶可控制輸出數據為8 bit或16 bit。不過，此寄存器必須和像素時鐘寄存器（LLC_PAD_SEL，地址0x8F)一起設置。當輸出16 bit數據時，像素時鐘為13.5 MHz；而當輸出8 bit數據時，像素時鐘則為27 MHz(默認設置)。所以程序中，8 bit輸出時，0x03設置為0x0C，0x8F設置為0x00；16 bit輸出時，0x03設置為0x00，0x8F設置為0x50。
(3)ADC低功耗控制寄存器，地址0x3A。這個寄存器可以選擇ADC的工作個數。在CVBS模式下，ADC1和ADC2低功耗，即不工作；在S-Video模式下，ADC2低功耗；而在YPbPr模式下，3個ADC全部工作。同時，還需要配置相應的寄存器地址是0xC3和0xC4，這2個寄存器設置了3個ADC所連接到的管腳。根據外部的模擬輸入源，CVBS模式時，ADC0連接AIN5，則0xC3設置為0x05，0xC4設置為0x80；S-Video模式時，ADC0連接AIN1，ADC1連接AIN4，則0xC3設置為0x41，0xC4設置為0x80；YPrPb模式時，ADC0連接AIN2，ADC1連接AIN3，ADC2連接AIN6，則0xC3設置為0x32，0xC4設置為0x86。
(4)行、場同步信號的相關寄存器，一般采用默認設置即可。
3 實驗結果
在系統調試時，采用了一個彩色數字攝像頭作為視頻輸入源，即輸入CVBS格式的模擬視頻信號，通過邏輯分析儀捕獲輸出管腳的波形，觀測相應的信號和輸出數據。通過不斷修改程序，最終實現視頻圖像的采集、顯示。圖4是通過MSP430F169設置ADV7183B的輸出模式選擇寄存器的波形。可見，時序滿足標準的I2C總線協議的傳輸時序：起始―從器件地址(0x40)―應答―從器件的寄存器地址（0x03）―應答―寫數據（0x0C）―應答―結束。圖5和圖6是解碼后的視頻數據。在圖5中，根據固定前綴FF 00 00 F1可知，F1（1111 0001）所包含的信息是表示行由0跳變為1，場由0跳變為1，傳輸數據進入的是行和場的消隱期。而圖6中，由固定前綴FF 00 00 80可知，80（1000 0000）所包含的信息是表示行由1跳變為0，場由1跳變為0，傳輸數據進入的是行和場的有效期。由此表明，視頻解碼系統輸出的視頻數據符合CCIR656標準，達到了設計要求。

綜上所述，本視頻解碼系統利用MSP430F169進行解碼芯片ADV7183B的設置，具有低功耗、小巧靈活等特點。同時，作為視頻輸入前端，將彩色攝像頭的模擬視頻源轉換成16 bit的YCrCb型4:2:2數字視頻數據，并進行格式轉換、濾波等處理后，通過DVI接口在CRT上清晰顯示，達到了設計要求，能夠為相應的視頻后處理設備（如DSP、FPGA等）提供良好的數字視頻數據。