電路功能與優(yōu)勢

　　ADV7612 是一款雙端口 Xpressview 225 MHz HDMI 接收機(jī)，可在兩個(gè)輸入端之間實(shí)現(xiàn)快速開關(guān)。圖1顯示了使用兩個(gè)ADV7612作為四路輸入快速開關(guān)HDMI接收機(jī)的電路。

　　本電路顯示了ADV7612的擴(kuò)展性，在需要四個(gè)多路復(fù)用HDMI輸入的應(yīng)用中可達(dá)225 MHz TMDS（1080p60,每通道12位；148.5 MHz LLC像素時(shí)鐘）或UXGA（1600 × 1200,每通道10位；162 MHz LLC像素時(shí)鐘）。對此應(yīng)用而言這是一種經(jīng)濟(jì)的解決方案，工作溫度范圍為-40°C至+85°C擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍。

圖1. 雙路ADV7612電路（簡化原理圖：未顯示去耦、端接、復(fù)位和所有連接）

　　電路描述

　　ADV7612為雙HDMI輸入提供接收解決方案。圖1顯示如何在共享視頻和音頻總線上并聯(lián)連接兩個(gè)ADV7612,從而實(shí)現(xiàn)四個(gè)HDMI輸入的多路復(fù)用。同時(shí)顯示如何在不引起總線沖突的條件下設(shè)置I2C通信以及如何在信號源間切換。同時(shí)提供軟件包，顯示如何在HDMI中繼器應(yīng)用中處理通信和驗(yàn)證（參見 https://ez.analog.com/community/video）。

　　器件必須以非沖突方式從I2C總線加以控制。該電路的板布局十分關(guān)鍵，應(yīng)遵循直線原理并使用可控阻抗，以降低反射和交叉耦合風(fēng)險(xiǎn)。完整PCB布局包括在設(shè)計(jì)支持包中，可從以下地址下載：www.analog.com/CN0224- DesignSupport. ADV7511 HDMI發(fā)射機(jī)用作后端器件。

　　總線輸出狀態(tài)

　　復(fù)位后，ADV7612使引腳P0-P35、HS、VS/FIELD/ALSB、DE、LLC、AP0…AP5、SCLK/INT2和MCLK/INT2進(jìn)入三態(tài)。這些引腳可通過寄存器TRI_PIX、TRI_SYNCS、TRI_LLC、TRI_AUDIO設(shè)置為有效狀態(tài)，如UG-216硬件用戶指南所述，請?jiān)L問https://ez.analog.com/docs/DOC-1751

　　視頻和音頻總線載入

　　每次僅一個(gè)ADV7612可訪問AV總線；第二器件必須保持三態(tài)。假設(shè)輸出驅(qū)動器阻抗（P0…P35）為10 Ω至20 Ω（驅(qū)動強(qiáng)度）且走線特性阻抗為75 Ω，需要55 Ω至65 Ω的串聯(lián)電阻以匹配走線的特性阻抗。ADV7612上的三態(tài)輸出總線驅(qū)動器具有20 pF的電容（請參考ADV7612 數(shù)據(jù)手冊中的電氣規(guī)格）。

　　布局和端接考量

　　對于本設(shè)計(jì)，必須確保傳輸線路得到正確端接且具有可控阻抗。否則，反射（可發(fā)生于較長線路上）可對發(fā)送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生不利影響。

　　對于像素線路（P0…P35）、視頻同步（VS/FIELD/ALSB、HS、DE）和音頻線路（AP0、AP1/I2S_TDM、AP2…AP5、MCLK/INT2、SCLK/INT2）--LLC除外，建議在ADV7612驅(qū)動器端使用51 Ω的串聯(lián)端接電阻，以及特性阻抗為75 Ω的走線。

　　線路鎖定時(shí)鐘（LLC）線路具有相同的75 Ω特性阻抗，不應(yīng)有串聯(lián)電阻，但遠(yuǎn)端應(yīng)采用對稱端接（150 Ω至+3.3 V以及150 Ω至GND），如圖2所示。雖然理論上端接值介于50 Ω與60 Ω間，但測試中發(fā)現(xiàn)對稱75 Ω （2 ×150 Ω）端接可增加擺幅，使信號以中間電源（1.65 V）為中心，這一點(diǎn)十分理想。ADV7511 HDMI發(fā)射機(jī)包括在電路板上，用于發(fā)送兩個(gè)ADV7612的多路復(fù)用輸出。

圖2. P0…P35數(shù)據(jù)線路和LLC走線的端接

　　圖3至圖6顯示各種端接的波形。每種情況下，對稱LLC端接被放置在遠(yuǎn)端（靠近ADV7511），串聯(lián)端接電阻盡可能靠近兩個(gè)ADV7612器件，如圖2所示。

　　使用Tektronix P6243 FET探頭（1 MΩ阻抗，1 GHz帶寬，電容小于1 pF）和Tektronix TDS5104B示波器在ADV7511引腳上執(zhí)行測量。

　　從波形可看出，在LLC線路上使用2 × 150 Ω端接確保了3.3 V的擺幅。

　　在數(shù)據(jù)線路上使用75 Ω會使邊沿速度過低。數(shù)據(jù)線路上的33 Ω和15 Ω導(dǎo)致下降沿欠沖（圖5和圖6）和上升沿過沖（未顯示）。因此LLC選擇了2 × 150 Ω，數(shù)據(jù)線路上使用51 Ω，圖9和圖10中的眼圖做了說明。

圖3. 端接：LLC線路上為對稱2 × 150 Ω，數(shù)據(jù)線路（HS）上為75 Ω。垂直刻度：1 V/div,水平刻度：2 ns/div

圖4. 端接：LLC線路上為對稱2 × 100Ω，數(shù)據(jù)線路（HS）上為51 Ω。垂直刻度：1 V/div,水平刻度：2 ns/div

圖5. 端接：LLC上為對稱2 × 68 Ω，數(shù)據(jù)線路（HS）上為串聯(lián)33 Ω端接。注意0.5 V欠沖。垂直刻度：1 V/div,水平刻度：2 ns/div

圖6. 端接：LLC上為對稱2 × 33 Ω，數(shù)據(jù)線路（HS）上為串聯(lián)15 Ω端接。注意1 V欠沖。垂直刻度：1 V/div,水平刻度：2 ns/div

　　放大 I2C 訪問

　　上電后，兩個(gè)ADV7612器件在主映射上將具有相同I2C 地址，這可能導(dǎo)致沖突。

　　兩個(gè)器件上均提供一個(gè)CS CS 引腳，允許選擇兩個(gè)器件之一。CS線路拉低后， I2C 通信啟用。

　　CS 線路拉高后，I2C 通信禁用。

　　簡單的反相器可減少微控制器端所需的資源，如圖7所示。

圖7. I2C訪問

　　CEC

　　電路板上是否實(shí)施CEC取決于最終用戶，而非強(qiáng)制性。如果不需要CEC,CEC引腳應(yīng)保持浮空（如 UG-216,的附錄B:未使用引腳的推薦配置所述）。此用戶指南可從 https://ez.analog.com/docs/DOC-1751下載。

　　另一種情況下，應(yīng)使用獨(dú)立引擎處理CEC命令。

　　XTAL_N、 XTAL_P

　　驅(qū)動ADV7612時(shí)鐘有兩種方式。兩個(gè)器件可具有連接到XTAL_N和XTAL_P引腳的獨(dú)立晶振，或者可共享相同信號時(shí)鐘。本電路中，振蕩器發(fā)出的的1.8 V信號時(shí)鐘被提供給兩個(gè)器件的引腳XTAL_P.在此配置下，XTAL_N必須保持浮空。必須確保正確的布線和接地布局，以消除敏感線路間的耦合?？偩€每條走線的長度應(yīng)相同。

　　中斷

　　兩個(gè)器件的中斷必須予以考慮。ADV7612具有兩種可能的中斷：INT1（INT1引腳）和INT2（通過SCLK/INT2、MCLK/INT2或HPA_A/INT2提供）。

　　不建議通過引腳MCLK/INT2或SCLK/INT2使用INT2,通過TRI_AUDIO寄存器使音頻總線進(jìn)入三態(tài)也會使這些引腳進(jìn)入三態(tài)。

圖8. 雙ADV7612電路板解決方案與ADV7511

圖9. 示波器屏幕截圖。

圖10. 示波器屏幕截圖。

　　從ADV7612-U1驅(qū)動信號。在ADV7511輸入端和像素線路P35測量LLC線路（162 MHz）。紅色矩形顯示ADV7511的眼罩。LLC上為2 × 150Ω對稱端接，數(shù)據(jù)線路上為51 Ω串聯(lián)電阻。垂直刻度：1 V/div,水平刻度：2 ns/div  從ADV7612-U43驅(qū)動信號。在ADV7511輸入端和像素線路P35測量LLC線路（162 MHz）。紅色矩形顯示ADV7511的眼罩。LLC上為2 × 150 Ω對稱端接，數(shù)據(jù)線路上為51 Ω串聯(lián)電阻。垂直刻度：1 V/div,水平刻度：2 ns/div