基于MB90092的視頻字符疊加技術(shù)

　　近年來(lái)車(chē)載視頻系統已廣泛應用于長(cháng)途客車(chē)、公交汽車(chē)以及家用轎車(chē)，車(chē)載視頻技術(shù)也不斷受到人們的重視。但目前廣泛使用的車(chē)載電視大部分還只局限于觀(guān)看錄制的電視節目及車(chē)內實(shí)況錄像等，即便能夠查看諸如汽車(chē)行駛參數、車(chē)內外溫度、系統狀態(tài)等一些重要信息，也必須不斷地切換視頻信號。因此，設計一種車(chē)載視頻圖形字符疊加系統，使各種視頻信號能夠同時(shí)疊加地顯示在電視屏幕上，就顯得格外重要。本文嘗試將超聲波測距的信號(倒車(chē)雷達)以字符的形式疊加到目標的視頻信號上，達到更直觀(guān)的效果。

　　1 SPCE061A和MB90092的性能特點(diǎn)

　　1.1 SPCE061A的性能特點(diǎn)

　　SPCE061A是凌陽(yáng)科技推出的一款16位結構的微控制器。SPCE061A里內嵌32K字的閃存(Flash)；具備2個(gè)16位可編程定時(shí)器／計數器(可自動(dòng)預置初始計數值)；2個(gè)10位數／模轉換(D／A)輸出通道；32位通用可編程輸入／輸出端口；7通道10位電壓模／數(A／D)轉換器(ADC)和單通道聲音模／數轉換器；串行設備接口。較高的處理速度使μ’nSP能夠非常容易、快速地處理復雜的數字信號。SPCE061A的開(kāi)發(fā)是通過(guò)在線(xiàn)調試器PROBE實(shí)現的，在計算機IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件包下，實(shí)現在線(xiàn)調試功能。

　　1.2 MB90092的性能特點(diǎn)

　　MB90092是富士通公司推出的一款用CMOS工藝制成的專(zhuān)用視頻字符疊加芯片。內部集成了顯示內存(VRAM)、外掛字庫接口和視頻信號發(fā)生器，外部只需連接少量的元件就可以顯示漢字和圖形。MB90092提供兩種屏幕疊加方法，分別稱(chēng)為“主屏”和“副屏”，二者可單獨或相互重疊出現在監視器上；支持的字符顯示點(diǎn)陣為24×32，每個(gè)字符可以有不同的顏色。MB90092有視頻信號輸入腳，在內部可完成視頻信號與字符信號的疊加，直接輸出復合視頻信號；內部可自行產(chǎn)生同步信號，因此無(wú)需外加視頻信號和同步信號，可直接輸出字符信號至監視器，在監視器上顯示不同背景顏色、不同字符顏色的文本。

　　2 系統設計

　　2.1 系統組成

　　單片機根據超聲波測距得到的信號，計算出倒車(chē)距離。從車(chē)后獲得的視頻信號經(jīng)LM1881分離出行同步信號和場(chǎng)同步信號后，與原視頻信號一同輸入MB90092。MB90092根據單片機的指令讀取字庫RAM中的字符，并將圖像信號、距離字符按一定比例混合在一起，送出視頻輸出信號?；鞠到y組成如圖1所示。

        
 
　　2.2 硬件電路設計

　　2.2.1 視頻輸入／輸出處理模塊

　　由于汽車(chē)外部視頻輸入信號電壓為Vp-p，而MB90092接收的復合視頻信號電壓是2Vp-p，而且需要有1 V的直流偏置。因此需要對視頻輸入信號進(jìn)行放大。放大電路采用OPA2354高頻高速放大器，如圖2所示。OPA2354是個(gè)雙運放，在視頻輸出的部分由于MB90092的輸出阻抗較高，因此用OPA2354的一個(gè)運放作射隨器輸出，保證了信號輸出的質(zhì)量。

　　2.2.2視頻同步分離電路

　　外同步信號是MB90092芯片疊加字符的重要信號，通過(guò)該信號的輸入來(lái)保證視頻信號和字符的同步疊加，因此選用了National Semiconductor公司的LM1881行場(chǎng)分離器。該電路的集成度高，只需少量外圍電阻、電容電路就可有效地提取出視頻信號中的同步信號。圖3中，LM1881的1腳和3腳分別接MB90092的水平同步信號輸入端口EXHSYN和垂直同步信號輸入端口EXVSYN。

　　2.2.3字符疊加電路

　　MB90092是通過(guò)CS(片選)、SCLK(串行時(shí)鐘)、SIN(串行數據)3個(gè)引腳來(lái)接收外部控制指令和顯示數據的。MB90092的每條指令由2個(gè)字節組成，第1字節的高5位是命令碼，其余位和第2字節為數據。MB90092共有13種指令和2種保留指令。圖4是MB90092的外部接口時(shí)序圖。

　　字庫采用外掛的Flash存儲器，字符每個(gè)都是由24×32個(gè)點(diǎn)陣組成。根據芯片與外部字符存儲器的地址接口關(guān)系，以及芯片讀取點(diǎn)陣數據的順序，先將所需要的字符燒錄到外部存儲器中。

　　字符疊加基本工作過(guò)程：①確定工作方式為外同步方式，外部視頻信與內部字符同步；②發(fā)送字符顯示坐標給MB90092，確定字符在屏幕上的坐標；③發(fā)送字符代碼給MB90092，確定要顯示的字符。

　　2.3 軟件設計

　　SPCE061A主要完成超聲波測距，對MB90092進(jìn)行控制調用字庫RAM里的字符點(diǎn)陣。在讀取超聲波測量的數據后，對該數據進(jìn)行處理轉換為要調用字符的地址碼，以調用字庫RAM中要疊加的字符點(diǎn)陣。圖5為系統控制程序流程。

　　結 語(yǔ)

　　經(jīng)試用，該視頻字符疊加器工作可靠，響應速度快，疊加字符圖形清晰，距離數字顯示準確。同時(shí)，MB90092有豐富的顯示模式可供選擇，具有很好的應用前景。