Convertidor de hardware HDMI-RGB (18/24 bits)

Buen dia, Habr!



Y nuevamente, mi artículo estará dedicado al convertidor de video. Esta vez será HDMI-RGB. Quiero dedicar el artículo no específicamente al desarrollo, sino a un problema con los colores que surgieron cuando conecté una matriz de 18 bits a un controlador de 24 bits.

En uno de mis artículos anteriores, escribí sobre el convertidor HDMI-LVDS, con conversión intermedia a RGB ( HDMI-LVDS. Desde el diseño hasta el lanzamiento ). Para la base del nuevo desarrollo, decidí tomar el mismo chip TFP401 (HDMI-RGB) de Texas Instruments.

Desarrollé la placa en las mismas dimensiones, dejé el microcontrolador con la misma funcionalidad (control del modo de reposo, procesamiento de botones, control de luz de fondo de la matriz). Dado que el controlador se desarrolló para una matriz específica (y, en consecuencia, un cable listo para usar), también tuvimos que instalar un conector RGB específico, con un paso de 1,25 mm. Hay dos conectores de este tipo en la placa, así como para conectar controladores de luz de fondo, ya que es necesaria la duplicación de la imagen en dos matrices al mismo tiempo.

Un poco distraído Anteriormente, ya hice duplicación de interfaces LVDS y HDMI en mis proyectos. Al principio traté de usar microcircuitos especializados, pero luego los rechacé y comencé a conectar dos conectores en paralelo (para HDMI, I2C debe desconectarse para que no haya conflictos en el bus). Esta opción funciona muy bien en todos los paneles, incluyendo más de 42 pulgadas. No hay quejas sobre la imagen.

También en esta placa, simplemente dupliqué los conectores RGB e hice el control de las longitudes de los conductores. Todas las pruebas se realizaron en una matriz.


Figura 1. Imagen de matriz

La primera inclusión me desconcertó un poco. Las distorsiones son especialmente notables en la foto inferior de la figura 1. Inmediatamente se hizo evidente que el problema estaba en "bitness": no hay bits significativos en todos los colores. Pero, ¿cómo encontrar un problema, porque de acuerdo con el esquema, todos los bits llegan a la matriz "uno a uno"? Ya he visto un problema similar al conectar matrices de color de 6 bits a mi convertidor, pero no lo estudié, ya que suministramos productos solo para matrices de 8 bits. Comenzó a buscar en Internet en busca de una solución al problema.


Figura 2. Circuito de salida RGB con TFP401

Durante mucho tiempo no pude encontrar ninguna información sobre el uso de TFP401 en modo de 18 bits. En la hoja de datos, 24 bits se indica en blanco y negro. Si lo piensa, esto no debería afectar la imagen en sí, solo una pérdida de calidad y eso es todo. La frase en el foro de TI (el servicio de soporte respondió las preguntas de los usuarios) de que el TFP401 no puede cambiar automáticamente al modo de operación de 18 bits (que ya está claro en la documentación) y que es necesario "volver a conectar" el panel que ayudó. Esto sugirió que todavía hay un camino.


Fig. 3. Conexión de una matriz NL6448BC33-70F desde una hoja de datos

Nuevamente comencé a estudiar la hoja de datos en el panel: nada ha cambiado, 6 bits por canal. En 2014, al desarrollar el convertidor HDMI-LVDS, me encontré con algunos documentos que decían que necesita cambiar bits para usar el modo de 18 bits, pero no podía recordar cuántos bits. Comenzó a buscar información nuevamente, pero ya deliberadamente por turno, y, por casualidad, ¡se topó con un documento en el que aparecía la tabla de abajo!


Fig.4. 24 bits y 18 bits

Por lo tanto, para conectar una matriz de 18 bits y un chip de 24 bits, necesito hacer la conexión de acuerdo con la tabla de la figura 4. Es decir, tengo que conectar el R0 de la pantalla al TFP401 R2 y así sucesivamente. Como tengo un conector en el cable, simplemente "volví a torcer" el cable.


Fig.5. Imagen de pinout correcta

Aquí están las mismas imágenes, pero después de repinning. Todo cayó en su lugar. La calidad volvió a la normalidad, los gradientes agudos desaparecieron.


Fig.6. Aspecto del convertidor con el controlador conectado (LD1263) y la matriz Fig.7


. 640 * 480 .......

En Altium, por supuesto, trabajar no es muy conveniente, pero la imagen es excelente. Adecuado para paneles de bajo costo, visualización de cualquier interfaz, etc., si agrega un toque, puede usarlo, por ejemplo, para PLC.

Hasta ahora, no ha sido posible conectar dos matrices al mismo tiempo (la segunda no está disponible), pero creo que no habrá problemas. Más tarde me daré de baja y agregaré una foto.

¡Gracias por la atención!