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视频矩阵切换装置大学毕业设计
题目:视频矩阵切换器
目 录
摘要、关键字……………………………………………..1
引言………………………………………………………..2
硬件部分…………………………………………………..7
MAX4358……………………………………………...8
MAX202………………………………………………15
8032AH………………………………………………..17
外部地址锁存器74LS373……………………………21
27256…………………………………………………..22
2816A………………………………………………….24
62256…………………………………………………..27
HD61202………………………………………………30
软件部分…………………………………………………..35
结束语……………………………………………………..37
参考文献…………………………………………………..37
1、MAX4358
随着视频监控系统的广泛应用,视频矩阵系统正发挥着越来越重要的作用。目前,视频矩阵系统正朝着大容量,多功能,可联网等方面发展。绝大多数的视频矩阵系统是采用MITEL公司的MT8816矩阵切换芯片或MAXIM公司的MAX456矩阵切换芯片来实现视频切换。MT8816的容量为16 *8,而MAX456的容量为8*8。显然,用它们来设计容量不大的视频矩阵系统是比较理想的,但如果用来设计大容量视频矩阵系统,则会因为所用的矩阵切换芯片的不断增多,而导致越来越多的硬件和软件设计。如设计容量为256*32的视频矩阵系统,则需要64片MT8816或128片MAX456,要使这么多矩阵切换芯片协调一致的工作,而且串扰失真等指标又要符合要求,这无疑将对硬件及软件提出更高的要求。最近MAXIM公司推出的容量为32*16的矩阵切换芯片——MAX4358简化了这些问题。如用它来设计256*32视频矩阵系统,只需16片即可。这样,无论是硬件还是软件均比用MT8816或MAX456要简单得多。下面就介绍一下4358及其应用。
图5 MAX4358管脚图
MAX4358的功能特性及引脚
MAX4358的输入,输出均带缓冲放大,工作电压可选择正负3V,正负5V或正5V。它既可对16个输出一起编程,也可对某个输出单独编程。输出缓冲器的增益可编程设定为AV=+1V/V或+2V/V,当某个输出端设定为禁止输出时,其对外呈现高阻态,因而多片MAX4358的输出端,可直接用导线并接。MAX4358的最小串扰为-62dB,6MHz时的隔离度为-110dB,微分增益为0.05%,微分相位为0.1度,功率消耗为195mW,工作温度范围为-40℃—+85℃,它可直接驱动75Ω视频负载。当系统上电复位后,所有的输出均初始化成禁止状态,这样可以避免大容量系统中MAX4358的输出互相干扰问题。另外,该芯片还具有在屏显示(OSD)插入功能,并可在视频信号上叠加其它模拟信号(如字符信号等)。
MAX4358采用TQFP—144脚封装形式。表1所列是其各引脚的功能说明。
工作原理
模拟输入和输出
MAX4358提供有32个模拟输入,所有的输入信号在到达矩阵交叉点开关之前均经过缓冲放大,该缓冲放大器是一个输入阻抗高、输入偏置电流小的电压负反馈放大器,任意输入均可连接到16路输出的任一输出。MAX4358的输出是一个能直接驱动75Ω终端的高速放大器,可通过串行控制字的第5位来选择放大器的增益(Av=+1v/v或+2v/v)。而通过串行控制字的第6位可将输出端设定为允许或禁止状态。当输出端设为禁止状态时,对外呈现高阻态,并允许多个MAX4358级联在一起组成大容量的矩阵系统。在系统上电复位后,所有的输出均设定为禁止状态,以防止各片之间的输出互相干扰。
OSDFILL和OSDKEY输出
MAX4358有在屏显示(On-Screen Display)插入功能。能通过对OSDKEY的控制,16路OSDFILL模拟信号通过缓冲放大后可叠加到对应某一路的输出信号上,利用此功能可在视频信号上叠加字符信息。
数字接口
MAX4358的数字接口包括以下引脚:DIN、DOUT、SCLK、AOUT、UPDATE、CE、A3-A0、MODE和RESET。其中DIN为串行数据输入脚,DOUT为串行数据输出脚,SCLK为时钟输入脚,在SCLK的下降沿,DIN数据输入至内部的寄存器,而在UPDATE的下降沿,MAX4358将锁存所输入的数据并对矩阵开关进行编程,CE为片选端,为低电平有效。MODE为编程模式选择脚,高电平时,选择模式1编程模式,低电平时,选择模式0编程模
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