1.简介
TVP5150系列是一颗使用简易，超低功耗，封装极小的数字视频解码器。使用单一14.31818MHz时钟就可以实现PAL/NTSC/SECAM各种制式的解码，输出8-bit ITU-R BT.656数据，也可输出分离同步。MCU通过标准I2C接口控制TVP5150的诸多参数，比如色调，对比度，亮度，饱和度和锐度等等。TVP5150内部的VBI处理器可以分离解析出VBI（Vertical Blanking Interval）里面的teletext,closed caption等等信息。
TVP5151是TVP5150AM1的升级版本，其将TVP5150AM1的最新补丁固化在内部的program ROM，并扩大了内部RAM的空间。在硬件上唯一的改动就是时钟的输入频率，为单27MHz。其硬件和寄存器和TVP5150AM1完全兼容。
在新的设计当中，我们推荐使用TVP5151。
2.硬件设计
1） 参考原理图:(见附件中的graphic.pdf)
2） 参考gerber file: (见附件中的TVP5150EVM CAM.zip)
3） 硬件原理设计注意事项：
- 晶体电路：参考时钟频率如果有非常小的误差都可能导致颜色错误甚至没有颜色。因此我们要注意：使用正确频率的晶体
图1 14.31818MHz,误差在50ppm内为佳；C1,C2的选择应该根据晶体的负载电容，C1=C2=2Cload-Cstray，其中Cstray一般取3-8pF。 - 上电时序：由于TVP5150AM1内部有多种电压，为了保障系统的正常工作，我们建议1.8v电压先上，然后上3.3v电压，最后相隔100ms后给系统复位。
- 视频输入管脚及增益设置：在匹配电阻为75欧姆情况下，最大的峰峰值为1.24v,如下图：
图2 这时候就超过了TVP5150允许的最大输入值0.75v,我们通常采用电阻分压网路来解决该问题。
图3 - Anti-aliasing滤波器设计：为了防止频带外的杂讯干扰，通常在模拟前端加入低通滤波器。如图4，是给CVBS信号、S-Video的滤波器，它们不同主要是因为TVP5150对这两种信号的采样频率不同。
图4 图5.幅频特性，频响特性 4)TVP5150IBIS模型
请看链接:(见附件中的TVP5150Apbs IBIS Model.zip)
5)PCB layout注意事项：
- 地的分割：建议分模拟地和数字地，并使它们在相应的电源层下。
- 不要将任何信号放在电源层或地层上。
- 确保电源层等于或小于相应地层的大小。
- 不要使模拟信号靠近时钟信号。
- 不要将数字信号放在模拟区域。
- 模拟信号走线越短越好。
- 将去耦电容尽量靠近IC的电源管脚。
3.软件设计
1） TVP5150是通过I2C控制的，所以首先要保证I2C通讯正常。之后只需要写几个寄存器就可以是IC工作了，它们是0x00(video source input selection register),0x03(Miscellaneous Control register)。
2） 如何通过I2C下载补丁？
(0x7F) = 0x00; // restart TVP5150 uP
(0x03) = 0x69; // enable outputs
// unlock password for patch code download & register write
(0x21) = 0x51;
(0x22) = 0x50;
(0x23) = 0xFF;
(0x24) = 0x04;
// I2C Multi bytes write
I2CWrite(DEV_Addr,0x7E,sizeof(pPatch),pPatch);
// I2CWrite(unsigned char DEV_ADDR,unsigned char //SUB_ADDR,unsigned int size,unsigned char *pData);
// lock password for patch code download & register write
(0x21) = 0x00;
(0x22) = 0x00;
(0x23) = 0xFF;
(0x24) = 0x04;
然后读取寄存器0x82,0x83确认版本号与补丁的版本号相同，证明补丁下载成功。
3） 如果补丁下载成功后，而MCU又通过硬件复位了TVP5150，此时原先ROM的代码开始运行。为了让补丁重新工作，我们只需写入如下寄存器：
// unlock password for patch code download & register write
(0x21) = 0x51;
(0x22) = 0x50;
(0x23) = 0xFF;
(0x24) = 0x04;
(0x10) = 0x05;
// lock password for patch code download & register write
(0x21) = 0x00;
(0x22) = 0x00;
(0x23) = 0xFF;
(0x24) = 0x04;
4） 如何操作TVP5150的隐藏寄存器？
TVP5150xxx有一些隐藏寄存器，当我们要写它们的时候：
将数据的高字节写入寄存器0x21.
将数据的低字节写入寄存器0x22.
将寄存器的低字节地址写入寄存器0x23.
将写锁存字节写入寄存器0x24。具体参数见表1
当我们要读它们的时候：
将寄存器的低字节地址写入寄存器0x23.
将读锁存字节写入寄存器0x24。具体参数见表1
从寄存器0x21读出数据的高字节。
从寄存器0x22读出数据的低字节。
表1 4.FAQ
4-1 TVP5150xxx技术指标相关问题
4-1-1 TVP5150,TVP5150A,TVP5150AM1都有什么区别？
4-1-2 TVP5150xxx都支持哪些输入？
4-1-3 TVP5150xxx都支持哪些video 格式？
4-1-4 Auto switch和auto detect是什么概念？有何区别？
4-1-5 TVP5150xxx支持哪些输出格式？
4-1-6 RESETB最小时间是多少？
4-1-7 TVP5150AM1上电后需要多长时间去完成内部初始化工作？
4-1-8 TVP5150AM1支持OSD叠加吗？
4-1-9在Powerdown模式下，TVP5150AM1的功耗是多少？
4-1-10 Datasheet讲TVP5150AM1支持SECAM (B, D, G, K, K1, L), TVP5150AM1支持SECAM(H)和SECAM(V)吗？
4-1-11在复位状态，Yout,SCLK,HS和VS是什么状态？
4-1-12 /RESET脚和PDN脚对应的高电平应该是多少v?
4-2 TVP5150xxx补丁相关问题
4-2-1为什么我使用了048C22版本的补丁，我的系统输出没有颜色，而去掉该 补丁，就好了？
4-2-2为什么download 补丁需要大约2秒的时间？
4-2-3 我在哪里可以得到最新的patch?
4-3 TVP5150xxx视频输出相关问题
4-3-1为什么我的系统里看到很严重的重影？
4-3-2如何调整TVP5150输出的位置?
4-3-3我现在使用的摄像头有白天模式和夜间模式，从夜间模式转换到白天模式，为什么有时TVP5150AM1输出没彩色？
4-3-4为什么我偶尔在我的视频输出看到水平白线或暗线？
4-3-5 为什么TVP5150AM1输出白屏？
4-3-6为什么当用day/night摄像头的时候TVP5150AM1会没有彩色？
4-3-7 为什么我偶尔在我的视频输出看到蓝屏或绿屏？
4-3-8 为什么我的视频输出上下闪动？
4-3-9 在带圆的信号里，我能看到圆的边缘有彩色闪动。怎么改？
4-3-10 我如果减少飞彩现象？
4-3-11为什么我系统输出的颜色是反的？
4-3-12为什么我系统输出没有颜色，而TVP5150又锁住了色度负载波？
4-3-13为什么我的系统有时输出的颜色不稳定？
4-3-14当输入画面静止时，我们系统输出是正常的；但图像一动，我的系统输出就有很严重的锯齿。为什么？
4-3-15当输入画面静止时，我们系统输出是正常的；但图像一剧烈运动，我的系统输出就有比较明显方块状。为什么？
4-3-16为什么我直接给HUE设定一个较大的值TVP5150AM1的图像就会乱掉？
4-3-17为什么当我设置contrast/brightness很大的值时，TVP5150AM1会水平白线出现？
4-4 TVP5150xxx弱信号相关问题
4-4-1 TVP5150AM1如何判断弱信号？
4-4-2 TVP5150AM1检测到弱信号后会做什么处理？
4-4-3 面对弱信号，我有什么好方法来处理？
4-4-4如何判断弱信号和非标信号？
4-5 TVP5150xxx I2C相关问题
4-5-1为什么我的I2C速度一快，TVP5150AM1有时就会没响应？
4-6其它问题
4-6-1为什么我的板子有很多的noise?
4-6-2当我将PIN27设计成INTQ功能，设计需要注意哪些事情？
4-6-3 Power Down模式和Reset模式有什么区别？
4-6-4 Data pins和SCLK pin在正常工作模式、reset模式和powerdown模式下各是什么状态？
4-6-5系统在视频方面出了问题，通常的思路是怎样的？
4-1-1 TVP5150,TVP5150A,TVP5150AM1都有什么区别？
An: 下面是它们的主要区别：
5150:支持601和square 采样。
5150A: 支持601采样。
5150AM1: 支持601采样。
5150:内含scaler。
5150A: 不含scaler。
5150AM1: 不含scaler。
5150:不支持SECAM。
5150A: 支持SECAM(缺省不能自动识别)。
5150AM1: 支持SECAM(缺省能自动识别)。
5150:一般弱信号处理能力。
5150A: 加强弱信号处理能力。
5150AM1: 加强弱信号处理能力。
5150:较快的锁定速度。
5150A: 一般的锁定速度。
5150AM1: 较快的锁定速度。
5150:输出支持ITU-R BT.656-3。
5150A: 输出支持ITU-R BT.656-4。
5150AM1: 输出支持ITU-R BT.656-3和ITU-R BT.656-4。
TVP5150A是TVP5150的硬件升级版本。TVP5150AM1是TVP5150A的软件升级版本。
4-1-2 TVP5150xxx都支持哪些输入？
An: 支持CVBS和S-Video输入，但不能同时。通过寄存器0x00来设置。
4-1-3 TVP5150xxx都支持哪些video 格式？
An: TVP5150A/AM1支持以下格式：
NTSC(J,M,4.43)
PAL(B,D,G,H,I,M,N,Nc)
SECAM(B,D,G,K,K1,L)
TVP5150支持以下格式：
NTSC(J,M,4.43)
PAL(B,D,G,H,I,M,N,Nc)
4-1-4 Auto switch和auto detect是什么概念？有何区别？
An: Auto switch指decoder自动检测输入信号的制式并处于该模式的状态下。而auto detect仅仅是自动检测输入信号的制式，其它的需要后端CPU来初始化。
4-1-5 TVP5150xxx支持哪些输出格式？
An:可通过编程实现以下格式：
- 内嵌同步的8-bit ITU-R BT.656 4:2:2 YCbCr。
- 分离同步的8-bit 4:2:2 YCbCr。
4-1-6 RESETB最小时间是多少？
An: RESETB最小要保持低200ns。同时，PDN必须为高。
4-1-7 TVP5150AM1上电后需要多长时间去完成内部初始化工作？
An:最快是128us。时间是依据输入信号的格式和执行auto switch的video format的多少。
4-1-8 TVP5150AM1支持OSD叠加吗？
An: 不支持。
4-1-9在Powerdown模式下，TVP5150AM1的功耗是多少？
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