Hardware-Konverter HDMI-RGB (18/24-Bit)

Guten Tag, Habr!



Und wieder wird mein Artikel dem Videokonverter gewidmet sein. Diesmal wird es HDMI-RGB sein. Ich möchte den Artikel nicht speziell der Entwicklung widmen, sondern einem Problem mit Farben, das auftrat, als ich eine 18-Bit-Matrix mit einem 24-Bit-Treiber verband.

In einem meiner vorherigen Artikel habe ich über den HDMI-LVDS-Konverter mit Zwischenkonvertierung in RGB ( HDMI-LVDS. Vom Layout bis zur Veröffentlichung ) geschrieben. Als Grundlage für die neue Entwicklung habe ich mich entschieden, denselben TFP401-Chip (HDMI-RGB) von Texas Instruments zu verwenden.

Ich habe das Board in den gleichen Abmessungen entwickelt und den Mikrocontroller mit der gleichen Funktionalität belassen (Ruhemodussteuerung, Tastenverarbeitung, Matrix-Hintergrundbeleuchtung). Da der Controller für eine bestimmte Matrix (und entsprechend ein fertiges Kabel) entwickelt wurde, mussten wir auch einen bestimmten RGB-Anschluss mit einem Abstand von 1,25 mm installieren. Auf der Platine befinden sich zwei solche Anschlüsse sowie zum Anschließen von Hintergrundbeleuchtungstreibern, da gleichzeitig eine Duplizierung des Bildes auf zwei Matrizen erforderlich ist.

Ein wenig abgelenkt. Zuvor habe ich in meinen Projekten bereits LVDS- und HDMI-Schnittstellen dupliziert. Zuerst habe ich versucht, spezielle Mikroschaltungen zu verwenden, aber dann habe ich sie abgelehnt und begonnen, zwei Anschlüsse parallel zu schalten (bei HDMI muss I2C abgerissen werden, damit es keine Konflikte auf dem Bus gibt). Diese Option eignet sich hervorragend für alle Panels, einschließlich mehr als 42 Zoll. Es gibt keine Beschwerden über das Bild.

Auf dieser Platine habe ich auch einfach die RGB-Anschlüsse dupliziert und die Länge der Leiter kontrolliert. Alle Tests wurden an einer Matrix durchgeführt.


Abb. 1. Bild aus der Matrix

Die erste Aufnahme verwirrte mich ein wenig. Auf dem unteren Foto von Abb. 1 sind insbesondere Verzerrungen erkennbar. Es wurde sofort klar, dass das Problem in der „Bitterkeit“ lag - es gibt keine signifikanten Bits in allen Farben. Aber wie findet man das Problem, weil nach dem Schema alle Bits in die Matrix "eins zu eins" kommen? Ich habe bereits ein ähnliches Problem beim Anschließen von 6-Bit-Farbmatrizen an meinen Konverter gesehen, aber ich habe es nicht untersucht, da wir Produkte nur für 8-Bit-Matrizen liefern. Er begann im Internet nach einer Lösung für das Problem zu suchen.


Abb. 2. RGB-Ausgangsschaltung mit TFP401

Lange Zeit konnte ich keine Informationen zur Verwendung von TFP401 im 18-Bit-Modus finden. Im Datenblatt wird 24-Bit in Schwarzweiß angezeigt. Wenn Sie darüber nachdenken, sollte dies das Bild selbst nicht beeinträchtigen - nur einen Qualitätsverlust und das wars. Der Satz im TI-Forum (der Support-Service beantwortete die Fragen der Benutzer), dass der TFP401 nicht automatisch in den 18-Bit-Betriebsmodus wechseln kann (was bereits aus der Dokumentation hervorgeht) und dass das Panel erneut verbunden werden muss, half. Dies deutete darauf hin, dass es noch einen Weg gibt.


Abb. 3. Anschließen einer NL6448BC33-70F-Matrix aus einem Datenblatt

Wieder begann ich, das Datenblatt auf dem Panel zu studieren - nichts hat sich geändert, 6-Bit pro Kanal. Als ich 2014 den HDMI-LVDS-Konverter entwickelte, stieß ich auf einige Dokumente, die besagten, dass Sie Bits verschieben müssen, um den 18-Bit-Modus zu verwenden, sich aber nicht erinnern konnten, wie viele Bits. Er fing wieder an, nach Informationen zu suchen, aber bereits absichtlich durch die Verschiebung, und stieß rein zufällig auf ein Dokument, in dem die folgende Tabelle erschien!


Abb. 4. 24-Bit und 18-Bit

Um eine 18-Bit-Matrix und einen 24-Bit-Chip zu verbinden, muss die Verbindung gemäß der Tabelle in Abb. 4 hergestellt werden. Das heißt, ich muss den R0 des Displays an den TFP401 R2 anschließen und so weiter. Da ich einen Stecker am Kabel habe, habe ich das Kabel einfach „neu verdrillt“.


Abb.5. Richtiges Pinbelegungsbild

Hier sind die gleichen Bilder, aber nach dem Repinning. Alles passte zusammen. Die Qualität kehrte zu normalen, scharfen Verläufen zurück.


Abb. 6. Aussehen des Konverters mit angeschlossenem Treiber (LD1263) und Matrix


Abb. 7. 640 * 480 .......

In Altium ist das Arbeiten natürlich nicht sehr bequem, aber das Bild ist ausgezeichnet. Geeignet für kostengünstige Dashboards, Visualisierung von Schnittstellen usw. Wenn Sie eine Berührung hinzufügen, können Sie diese beispielsweise für SPSen verwenden.

Bisher war es nicht möglich, zwei Matrizen gleichzeitig zu verbinden (die zweite ist nicht verfügbar), aber ich denke, dass es keine Probleme geben wird. Später werde ich mich abmelden und ein Foto hinzufügen.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!