所有产品

VGA矩阵的开发设计

  VGA矩阵的RGB交叉矩阵主要采用美国模拟器件公司生产的AD8108/AD8109,不仅集成了许多分立元件实现的功能,而且使用寿命长、电磁兼容性好、扩展性好;VGA矩阵的行场交叉属于数字信号,大部分厂家使用CPLD可编程逻辑器件。 AD8108(G=1)和AD8109(G=2)具有相同的内核。其容量都是8×8。主要由32bit移位寄存器、并行锁存器、解码器、64点的切换矩阵和输出缓冲器等部分组成,AD8108/AD8109有两种控制方式,它们均通过芯片内的32bit移位寄存器对8路输入和8路输出进行切换控制。当为低电平时,选择串行模式。在该模式下,以默认的顺序确定输出端口,而不用输入地址。AD8108/AD8109有8个输出端口,分别对应4bit数据,即D3~DO。其中D3用来阻断或使能该输出端口,当D3为0时,D2~DO无效,相应的输出端口阻断。D2~DO用来确定与某个输出端口相连接的输入端口。DATAIN通过CLK信号的下降沿驱动,依次传输OUT7[D3]、OUT7[D2]、OUT7[D1]、OUT7[D0]、……、OUT0[D3]、OUT0[D2]、OUT0[Dl]、OUT0[D0]数据到芯片内的32bit移位寄存器中,并由移位寄存器控制输入信号和输出信号的对应切换关系。当32bit数据全部输入完毕时,停止CLK信号,变为低电平,同时根据刚输入的32bit数据来切换矩阵的输入和输出。若CLK信号没有停止,则切换矩阵数据动态更改。当变为高电平时,32bit数据锁存完毕。采用串行模式的特点是使用的控制信号少,但速度慢:同时每次更改输入输出配置时,必须提供32bit的串行数据,这样才能将整个矩阵数据更改:此外,串行数据输出端也可为构建大容量的矩阵切换器提供方便,此时,只需将一个芯片的DATAOUT端连接到另一个芯片的DATAIN,而其它(如CLK、、、)则应该并行连接。当为高电平时。选择并行模式。在该模式下,当为低电平,设置为高电平且在CLK下降沿时,包括、A2~A0、D3~DO在内的引脚上的逻辑值都将进入带有4位并行加载功能的32位移位寄存器中。至于4位数据D3~D0装入到32位移位寄存器的哪一个4位单元,则由A2~A0决定。A2~A0将32位移位寄存器分成8个4位单元段,每一个4位单元段对应一个输出缓冲器。当为低电平时,上述移位寄存器的内容进入并行锁存模块,然后经8x4:8解码后,即可对开关矩阵进行控制,以实现由D3、D2~D0、A2~A0决定8路输入中的任一路输入向8路输出中的任一路输出。并行模式的特点:一是使用的控制信号多,但速度快;二是在改变单个输出通道的工作方式时,不需要重新编程设置整个切换矩阵。 串行工作模式通常使用引脚、CLK、DATAIN、和。第一步,应在低电平有效的情况下,设为低电平,使其工作在串行模式;第二步,串行输入32bit的数据以完成一次输入输出配置的更改。每个输出端口对应4bit位(D3~DO,D3先输入,如D3为低电平,则相应的输出阻断,紧跟的D2~D0则没意义),共8个输出端口,第8个输出端口的数据最先输入;第三步,在32bit的数据全部输入完毕时,停止CLK信号,变为低电平,并根据刚输入的32bit数据来切换矩阵的输入输出配置。如果在为低电平期间,CLK信号没有停止。则切换矩阵数据动态更改;第四步,变为高电平,32bit数据锁存完毕。需要注意的是:如果多个AD8108/AD8109器件级联,则一次更改所需bit数是32与器件数的乘积。串行数据首先输入第一个芯片的DATAIN,然后依次进入其它芯片,直至最后的芯片。因此,给最后一个芯片的数据是程控序列的前端。

  并行工作模式一次只允许更改一个输出端口的配置。由于一次更改只花费一个CLK和周期,因而极大地提高了更改速度。并行工作模式需用到引脚、CLK、、D3-D0、A2~A0和。第一步,首先是在低电平有效的情况下,设置为高电平,使其工作在并行模式;第二步则设置为高电平,同时设置输出地址A2~A0,和输入地址D2~DO,以及输出使能端D3,以使4位数据D3~D0装入由A2~A0决定的32位移位寄存器中的某个4位单元段。第三步,端置低电平。32位移位寄存器中的数据被锁存到并行寄存器中,再经8x4:8解码后控制矩阵完成切换。

  必须重点考虑的是:复位信号不能复位AD8108/AD8109中的所有寄存器,只是将切换矩阵的所有输出通道设为禁止状态,而寄存器中切换逻辑仍置于一个随机的排列中。因此,不管是串行模式还是并行模式,初始上电后,都必须将所有的移位寄存器编程为期望的状态。