通過(guò)驅(qū)動(dòng)器IC集成的負(fù)載及輸入檢測(cè)機(jī)制來(lái)管理能耗

如今，大多數(shù)視頻娛樂(lè)系統(tǒng)仍要求模擬視頻信號(hào)。最常用的就是單通道組合視頻消隱同步(CVBS)信號(hào)，常見(jiàn)于視頻輸出接口，用于維持標(biāo)準(zhǔn)分辨率功能作為備份輸出。通常情況下，1080i高分辨率(HD)模擬視頻內(nèi)容需要3通道YPbPr信號(hào)。為了遵從“能源之星”指令，任何DVD/藍(lán)光播放器或機(jī)頂盒(STB)在休眠模式下的能耗必須低于1 W，詳見(jiàn)圖1。

視頻信號(hào)檢測(cè)

服務(wù)機(jī)頂盒及DVD/藍(lán)光播放器市場(chǎng)的半導(dǎo)體供貨商面臨重要的節(jié)能挑戰(zhàn)，為幫助系統(tǒng)在進(jìn)入休眠模式時(shí)降低能耗。在此模式下，芯片組一定比例的功能區(qū)塊被關(guān)閉，包括集成的視頻數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。因此，就不再有信號(hào)通過(guò)視頻驅(qū)動(dòng)器。同時(shí)，芯片組的其它功能區(qū)塊仍然滿(mǎn)負(fù)荷工作并消耗電能。由于這些功能區(qū)塊采用跟視頻驅(qū)動(dòng)器相同的電源線路供電，實(shí)際上就要求額外的控制以激活/關(guān)閉這些驅(qū)動(dòng)器。因此，如果設(shè)計(jì)中沒(méi)有“啟用(enable)”邏輯，能耗仍將高得不可接受。

因此，市場(chǎng)明顯需要能夠在輸入端自動(dòng)檢測(cè)視頻信號(hào)是否存在的視頻驅(qū)動(dòng)器，這樣就不需要外部控制來(lái)導(dǎo)通或關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器。然而，這里需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是：視頻驅(qū)動(dòng)器經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間后才會(huì)從休眠模式下重新恢復(fù)工作——視頻驅(qū)動(dòng)器能否足夠快地啟動(dòng)來(lái)確保維持圖像完整性？若不具備此種可能性，就會(huì)有損觀看者的體驗(yàn)。

負(fù)載檢測(cè)

除了通過(guò)視頻驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)檢測(cè)視頻信號(hào)來(lái)節(jié)能，還有其它領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)能。讓芯片組來(lái)檢測(cè)專(zhuān)門(mén)用于模擬視頻通道的RCA連接器上有否連接電視，已被證實(shí)成本高昂且困難，特別是在視頻驅(qū)動(dòng)器的輸出需要交流耦合的情況下。某些原設(shè)備制造商(OEM)已研究使用機(jī)械式方案來(lái)解決此問(wèn)題——在插入線纜時(shí)觸發(fā)一個(gè)開(kāi)關(guān)，但此舉同樣被證明成本過(guò)高。將負(fù)載檢測(cè)功能集成在視頻驅(qū)動(dòng)器中的可能性同樣將對(duì)完成設(shè)計(jì)過(guò)程具有明顯優(yōu)勢(shì)。

圖2：NCS2584功能框圖

安森美半導(dǎo)體推出的NCS2584 4通道視頻驅(qū)動(dòng)器IC(如圖2所示)能夠自動(dòng)檢測(cè)其輸入端是否存在視頻信號(hào)，且能夠在存在或不存在輸入信號(hào)時(shí)分別導(dǎo)通或關(guān)閉各個(gè)驅(qū)動(dòng)器通道。此驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)應(yīng)用信號(hào)檢測(cè)區(qū)塊知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)(正待批專(zhuān)利)，此IP管理時(shí)序，在芯片組離開(kāi)休眠模式時(shí)使其再次足夠快的恢復(fù)工作，避免任何同步損耗。

當(dāng)電視未插入CVBS和/或YPbPr通道時(shí)，驅(qū)動(dòng)器組件進(jìn)入低電流關(guān)閉模式，消耗的電流低于10 μA。另一方面，在電視插入到模擬通道時(shí)，驅(qū)動(dòng)器就可以識(shí)別到電視存在。然后，它就驗(yàn)證輸入信號(hào)是否工作。如果沒(méi)有信號(hào)工作，組件就等待輸入視頻信號(hào)喚醒系統(tǒng)。表1對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)描述。

在比標(biāo)準(zhǔn)分辨率線路時(shí)長(zhǎng)(即63.556 μs)長(zhǎng)的周期內(nèi)，驅(qū)動(dòng)器以不足2 μs的時(shí)間檢測(cè)輸入信號(hào)后自動(dòng)重啟，因而沒(méi)有圖像損耗。此外，它集成的負(fù)載檢測(cè)電路菜單示，即便在視頻娛樂(lè)系統(tǒng)的常規(guī)工作期間，驅(qū)動(dòng)器也可以管理自己的能耗，并將能量損耗降至最低。因此，芯片組無(wú)須管理檢測(cè)電視連接是否存在，因而簡(jiǎn)化芯片組代碼及降低功率耗散。此外，由于驅(qū)動(dòng)器不限定于任何特定芯片組，憑借能夠完全自主管理輸出負(fù)載檢測(cè)，指定使用此驅(qū)動(dòng)器就給工程師提供更高的設(shè)計(jì)彈性。

結(jié)論

現(xiàn)正在興起的最新世代模擬視頻驅(qū)動(dòng)器組件需要配合“能源之星”項(xiàng)目規(guī)定的節(jié)能要求。通過(guò)使用某些驅(qū)動(dòng)器IC提供的內(nèi)嵌式檢測(cè)功能，工程師毋需擔(dān)心如何提供其設(shè)計(jì)在模擬視頻輸出方面的能效。通過(guò)在驅(qū)動(dòng)器本身中集成視頻信號(hào)檢測(cè)及負(fù)載狀態(tài)監(jiān)控等更多功能，將可簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)機(jī)制的控制，并限制系統(tǒng)的總體能耗。