摘要
该篇毕业设计涉及的器件包括SAA7111芯片，MCS-51单片机的设计。
SAA7111芯片，由Philips 公司出品的功能强大的视频输入处理芯片SAA7111AWP，能完成从标准模拟视频信号到数字视频信号的转换，并且将非常复杂的视频A/D 转换电路集成到了一块芯片内，使得外围电路大大简化。同时该器件通过IIC总线与DSP进行连接可方便地构成SAA7111AWP的开发系统。http://www.16sheji8.cn/
计算机多媒体应用领域日益广阔，技术日新月异。而图像作为多媒体不可或缺的组成部分，使视频输入处理变得异常重要。本文从SAA7111芯片出发，系统的介绍了SAA7111芯片的特点，功能，结构及应用。并通过单片机控制，实现SAA7111芯片的I2C总线控制。使它的输出格式，以及其内部的32个寄存器相应位置相应数值来完成编程功能，达到我们所需求的目的。视频解码技术在目前的电子信息产业中占据着非常重要的地位，具有相当好的发展前景。
关键词： SAA7111，I2C总线、视频解码、数字视频
目录
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
第一章 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
第二章 SAA7111芯片的具体介绍．．．．．．．．．．．．．．．4
2.1 SAA7111芯片的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2.2 SAA7111芯片的功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.3 SAA7111的结构原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.4 SAA7111的引脚功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
第三章 SAA7111芯片的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.1 SAA7111的硬件通信．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.2 硬件抗干扰设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
第四章 软件应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
4.1 SAA7111的初始化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
4.2 软件抗干扰设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
第五章 结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
致谢 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
参考文献 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
第一章 绪论
视频产业是电子信息产业的重要组成部分。据信息产业部《电子信息产品“十五”投资指南》预测，2008年视频产业年产值将超过通信产业成为信息产业第一大产业，2010年年产值将达到1.5万亿，成为国民经济第一大支柱产业。随着科技的进步，数字化技术已经全面进入视频产品领域，数字视频产品已经占据该产业的主流。http://www.16sheji8.cn/
在数字视频产品中，涉及的技术标准包括信道编码标准、信源编码标准、数据格式标准等等。通俗地说，信道标准解决的是如何铺设数字化的道路，格式标准定义车的规格，信源标准解决货的打包压缩问题，其中最重要的货物是视频。具体的说，它又可分为数字电视地面传输标准、有线电视数字传输标准、光盘播放机格式标准（EVD等）、第三代移动通信标准（TD-SCDMA等）、宽带互联网标准（3TNet、IPv6）等。以数字电视和光盘播放机为例，目前信源编码技术主要采用MPEG系列标准，例如VCD采用MPEG-1，DVD采用MPEG-2，美国的标清电视和高清电视采用MPEG-2等。
在这里还有必要介绍一下PAL制式。PAL制式是电视广播中色彩编码的一种方法。除了北美，东亚部分地区使用NTSC，中东.法国及东欧使用SECAM外，世界大部分地区都采用PAL制式。PAL有时也被指为625线，每秒25格，隔行扫描，PAL色彩编码的电视制式。
经过近十年的使用，国际上本领域专家对MPEG-2信源编码技术标准的效率提出越来越多的质疑，取代MPEG-2的新技术标准也正在逐步形成，新的标准的压缩效率能够提高一倍，这意味着现有光盘技术同样可以支持高清晰度节目，意味着宽带网和有线电视网在硬件不变的情况下能够提供双倍的节目，意味着对视频传输设备的性能要求降低一倍，标清电视传输设备可用于高清电视节目播出，更意味着数字电视地面无线广播和卫星广播能够节省一半的频谱资源，对于频谱这种类似于土地的不可再生的资源来说，采用新的信源编码压缩技术意义重大。http://www.16sheji8.cn/
回顾一下编码技术的发展史，序列灰度图像或彩色图像压缩的国际标准主要有：1，H.261；2，MPEG-1；3，MPEG-2。这几个标准各有自己的应用范围和工作特点。H.261是由CCITT于1990年制定的序列灰度图像压缩标准，它主要为电视会议等应用而制定，因为起码流可为：64，128---1920KBIT/S。它可以通过T1线路（带宽为1.544MBIT/S）以小于150MS的延迟传输运动视频。MPEG-1是一种娱乐质量的视频压缩标准，主要用于数字媒体上压缩图像数据的储存和提取。MPEG-2是一种用于视频传输的压缩标准，适用于从普通电视（5—10MBIT/S）直到高清晰度电视（30—40MBIT/S，原MPEG-3的内容）的带宽范围。近年来为了提高编码效率又出现了MPEG-4。它是一种对各种视频AV，主要包括：静止图像，序列图像，计算机图像，3D模型，动画，语言，声音等进行统一有效的编码。它既支持固定码流也支持变码流，对3种码流范围的视频已达最优：1,<64KBIT/S 2,64---384KBIT/S 3，384KBIT/S----4MBIT/S。它所采用的主要技术是基于目标的编码和基于模型的编码。
第二章 SAA7111芯片的基本原理
本论文主要介绍一种实现视频转换技术的解码----SAA7111A。最复杂的信号莫过于视频信号。视频信号中除了包含图像信号之外,还包括了行同步信号、行消隐信号、场同步信号、场消隐信号以及槽脉冲信号、前均衡脉冲、后均衡脉冲等。因而,对视频信号进行A/D 转换的电婪也非常复杂, Philips 公司将这些非常复杂的视频A/ D 转换电路集成到了一块芯片内, 从而生产出功能强大的视频输入处理芯片SAA7111 ,为视频信号的数字化应用提供了极大的方便。http://www.16sheji8.cn/
SAA7111采用CMOS 工艺。该器件通过简洁的I2C总线与机进行连接可方便地构成SAA7111的开发系统。SAA7111内部包含两路模拟处理通道,可以选择视频源并可抗混叠滤波,同时还可以进行模数变换、自动嵌位、自动增益控制、时钟产生、多制式解码等, 另外还可对亮度、对比度和饱和度进行控制。SAA7111芯片中的场同步信号VREF、行同步信号HREF、奇偶场信号RES1、像素时钟信号LLC2 都由管脚直接引出,从而省去了以往时钟同步电路的设计,其可靠性也有所提高。系统内部锁相环技术的集成使得可靠性有了很大的提高,并极大地降低了设计复杂度。因此,利用SAA7111可为视频信号的数字化应用(比如多媒体领域、数字电视、图像处理、视频监控、可视电话、视频桌面系统等领域) 提供极大的方便。http://www.16sheji8.cn/
2.1 SAA7111芯片的特点
1.具有四路模拟输入和内部模拟信号源选择,如4×CVBS、2 ×Y/C或者(1×Y/C和2×CVBS);
2.具有两路模拟预处理通道;
3.对所选择的CVBS或Y/C通道可编程为静态增益控制或自动增益控制;
4.可进行白峰控制;
5.带有两路内置的模拟抗混叠滤波器;
6.内含两个8位的A/D转换器;
7.内含片内时钟发生器;
8.具有梳状滤波功能;
9.行锁定系统时钟频率;
10.具有数字PLL,可用来进行行同步处理和时钟发生;
11.所有不同的制式标准只需同一频率的晶振(24.576MHz);
12.可进行行场同步信号的检测;
13.自动0进行50/6Hz场频的检测,自动进行标准PAL制式和NTSC制式之间的转换;
14.可对各种制式的视频信号的亮度和色度进行处理,这些制式包括PALBGHI,PAL N,PAL M,NTSC M,NTSC N和NTSC 4.43;
15.用户可编程进行亮度峰值控制和镜头孔径修正;
16.可进行亮度、色度、饱和度的片内控制;
17.具有实时状态信息输出;
18.数据输出格式多样,具体格式如下:http://www.16sheji8.cn/
- 4:1:1的YUV格式(12位);
- 4:2:2的YUV格式(16位);
- 4:2:2的YUV格式[CCIR-656](8位);
- 5:6:5的RGB格式(16位);
- 8:8:8的RGB格式(24位);
19.具有符合IEEE1149.1标准扫描逻辑的边界扫描测试电路;
20.可通过I2C 总线接受外部控制器的完全控制。http://www.16sheji8.cn/
