视频矩阵切换装置大学毕设论文.doc

大学毕业设计 PAGE PAGE 9 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编程模式。A3-A0为芯片地址输入脚。对于模式0来说，在大