2024年8月16日发(作者：庆旻)
ＩＳＳＮ １ ００９—３０４４
Ｅ—ｍａｉｌ：ｅｄｕｆ＠ＣＣＣＣ．ｎｅｔ．ｅｎ
Ｃｏｍｐｕ￣ｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
Ｖｏ１．６，Ｎｏ．１Ｏ，Ａｐｒｉｌ ２０１０，ＰＰ．２４７２—２４７４
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｅｎ
Ｔｅ１：＋８６—５５１－５６９０９６３ ５６９０９６４
基于ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３的投影仪颜色转换器的设计与分析
崔丽梅 。
（１．昆明理工大学管理与经济学院，云南昆明６５００９３；２．曲靖师范学院计算机与工程学院，云南曲靖６５５０１１）
摘要：投影仪在人们学＞－７、生活、工作中得到广泛使用，但是在使用一段时间后，其颜色效果就会出现问题，比如显示器上显示的是
红色，但投到投影仪上却变成了其它色。“投影仪颜色转换器”就是通过软、硬件结合的方式来解决此问题的。本文主要涉及硬件部
分，包括视频专用模／数转换器ＡＤ９８８３Ａ电路、数／模转换器ＡＤＶ７１２５电路、ＳＤＲＡＭ位扩展电路和部分外围电路、制作高频ＰＣＢ
板的技巧。
关键词：投影仪颜色转换；ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３：ＡＤ９８８３Ａ：ＡＤＶ７１２５
中图分类号：ＴＰ３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３０４４（２０１０）１０—２４７２—０３ ．
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｒ０ｊｅｃｔｏｒ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｖｅｎｔｏｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３
ＣＵＩ Ｌｉ－ｍｅｉ啦
（１．Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｏＨｅｇｅ ｏｆ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｑｕｊｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙ，ＣｏＨｅｇｅｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，Ｑｕｊｉｎｇ ６５５０１ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒ￣ｅｃｔｏｒ ｉｎ ｐｅｏｐｌｅ”Ｓ ｌｅａｒｎ，ｌｉｖｅ，ｗｏｒｋ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｆｔｅｒ ａ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ ｉｎ ｕｓｉｎｇ，．Ｉｔｓ ｃｏｌｏｒ ｅｆｆｅｃｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ａ
ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｓｈｏｗｎ ｉｎ ｄｉｓｐｌａｙ ｉｓ ｒｅｄ，ｂｕｔ ｗｈｉｃｈ ｐｕｔｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｈａｓ ｔｕｒｎｅｄ ＯＵｔ ｔｏ ｏｔｈｅｒ ｃｏｌｏｒ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ
ｃａｎ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂｙ”Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｃｏｌｏｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ”ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｄｄｒｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｐａｒｔ ｉｎ—
ｃｌｕｄｉｎｇ ｖｉｄｅｏ—ｓｐｅｃｉｉｆｃ ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ＡＤ９８８３Ａ Ｃｉｒｃｕｉｔ，Ｄ／Ａ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ＡＤＶ７１２５ Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＳＤＲＡＭ—ｂｉｔ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｅｄ ｔＯ ｔｈｅ ｃｉｒ－
ｃｕｉｔ，ｃｅｒｔａｉｎ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｉｒｃｕｉｔｓ，ａｎｄ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＰＣＢ ｂｏａｒｄ ｓｋｉｌｌｓ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｃｏｌｏｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３；ＡＤ９８８３Ａ；ＡＤＶ７１２５
现代人追求高品质生活，对图像显示效果要求较高。但使用投影仪投影时，投影对象的颜色往往和显示器显示的颜色相差较
大。尤其是图像处理方面，比如，使用Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ做图像处理时，在显示器上调好的颜色到投影仪上往往达不到应有的效果。为使投
影仪上投影的颜色和显示器显示的颜色基本一致，“投影仪颜色转换器”设计较为重要。投影仪颜色转换器涉及到ＤＳＰ访问ＳＤＲＡＭ
技术，ＤＳＰ与ＰＣ机串口通信技术和高频ＰＣＢ板制做等ｊ大核心技术。该文主要研究投影仪颜色转换器软硬件平台的设计与制作。
１投影仪颜色转换器的设计
系统要完成的任务：对输出给投影仪的ＲＧＢ信号做矩阵变换得到，以实现投影仪和显示效果达到一致。
１．１设计方案的讨论与分析
方案一：基于软件方式的设计
实现方式：获取计算机显存中给投影仪的数据并进行处理，然后把处理后的数据给ＶＧＡ接口。但给投影仪的图像数据与显示
器显示的图像数据共用同一显存；若改变显存中的数据，显示器上的显示图像也必然发生改变，因此达不到理想的结果。
方案二：基于单片机系统的设计
实现方式：对ＶＧＡ接口输出的ＲＧＢ信号做Ａ／Ｄ转换，然后单片机对ＲＧＢ数字信号进行处理得到Ｒ Ｇ Ｂ 数字信号；再将
ＷＧ＇Ｂ 进行Ｄ／Ａ转换。分辨为ｉ０２４ｘ７６８、刷新率为７５Ｈｚ时，每秒钟要处理７９ＭＢ数据。但单片机的处理速度较慢，对于实时性要求
较高的数字信号，单片机处理数据时会出现数据丢失现象，因此也达不到理想的结果。
方案三：基于ＤＳＰ为核心的处理设计
实现方式：系统包括软件部分和硬件部分。软件部分用于获取颜色匹配矩阵，然后将矩阵和相关设置信息通过ＰＣ串口发送给
ＤＳＰ。硬件部分：首先ＤＳＰ将【Ｏ，０，０］－［２５５，２５５，２５５］之间的数据和ＰＣ发来的颜色匹配矩阵相乘，此结果存人到外扩的ＳＤＲＡＭ中。然
后ＤＳＰ采集由ＡＤ９８８３Ａ转换后的ＲＧＢ数字信号，并做相应的地址变换，作为地址发送给ＳＤＲＡＭ读出数据。最后ＳＤＲＡＭ将数据
传给ＡＤＶ７１２５做Ｄ／Ａ转换，得到Ｒ Ｂ 模拟信号。
高性能ＤＳＰ处理速度快、有丰富的Ｉ／Ｏ接口、可扩展大容量随机存储器。该系统中，利用ＤＳＰ提供的丰富接口扩展外部存储器。
考虑图像的数据流非常庞大，而且对速度要求也很高，因此此设计可实现预想结果。
１．２投影仪颜色转换器设计系统结构图
整个系统分软件和硬件两部分，设计框图如图１所示。软件部分主要获取颜色匹配矩阵，然后通过串口发送给ＤＳＰ。硬件部分
包括：Ａ／Ｄ转换电路、Ｄ／Ａ转换电路、ＳＤＲＡＭ电路和部分外围电路。 ，
收稿日期：２０１０－０１—２５
作者简介：崔丽梅，女，硕士，主要从事计算机科学与信息管理方面的研究工作。
２４７２ 多媒体技术厦其应用。一。 本拦目责任编辑：唐一东
第６卷第１０期（２０１０年４月）
ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
本设计选择的ＤＳＰ芯片是ＴＩ公司的ＴＭ￥３２０ＤＭ６４３—６００，此芯
片具有快速处理数据的能力；支持并行运算、流水线操作、译码和执
行等操作可重叠执行等优点…。随着高性能ＤＳＰ芯片的不断推出，
ＤＳＰ系统开发已经成为控制与实时处理领域发展的一个新热点。
ＶＧＡ接口总共包括１５个引脚，如图２所示 。１）红、绿、蓝三基
色：即为ＲＧＢ＿二＿基色颜色标准。２）行同步：显示器一般都是逐行扫
描，行同步信号就是在扫描完一行就给显示器一个时钟信号，让显
示器换行。３）场同步：通过该信号来控制显示器刷新频率。显示过程
中这三种信号是最重要的，其他的地线主要是为了降低信号之间相
互干扰而设置。
２系统相关设计
２．１系统Ａ／Ｄ模块设计
从ＰＣ机ＶＧＡ接口输出的数据量非常大。比如，１０２４￣７６８分辨
率，７５ＨＺ刷新频率数据量达到７９ＭＢＰＳ，对于一般的Ａ／Ｄ转换芯片
无法达到这样的速率。本系统设计中Ａ／Ｄ转换是采用ＡＤＩ公司专
图１投影仪颜色转换器设计系统结构图
用的ＶＧＡ视频转换芯片ＡＤ９８８３Ａ。ＡＤ９８８３Ａ功耗低（５００ｍＷ）、支
持ＲＧＢ三路同时转换、最大转换速率为１４０ＭＢＰＳ．３００ＭＨｚ模拟带
宽，刷新频率为７５Ｈｚ时分辨率最大可支持到１２８０ｘ１０２４￣。
２．２ ＳＤＲＡＭ设计
ＳＤＲＡＭ用来存储Ｒ Ｇ Ｂ 结果。ＤＳＰ先将【０，０，０卜［２５５，２５５，２５５】
与匹配矩阵的乘积存放在ＳＤＲＡＭ中。当ＤＳＰ采集到ＲＧＢ的数字
信号后，通过简单变换，把ＲＧＢ数据当作ＳＤＲＡＭ的地址，读出
ＳＤＲＡＭ中数据并给ＡＤＶ７１２５做Ｄ／Ａ转换。这样通过查表的方式提
高响应速率。数据流读写速度要求在７９ＭＢＰＳ以上，因此选取的内存芯片是ＭＴ４８ＬＣ１６Ｍ８Ａ２ＴＧ。该芯片有８位位宽，４个逻辑ｂａｎｋ，
图２ ＶＧＡ接口
每个ｂａｎｋ有４ＭＢ的Ｄｅｐｔｈ。因为ＲＧＢ有三路数据，设计中采用位扩展的方式用３片ＳＤＲＡＭ芯片将位宽扩为２４ｂｉｔ。
２．３系统Ｄ，Ａ模块的设计
由于从ＤＳＰ输出的视频显示数据是ＲＧＢ数字信号，必须经过Ｄ／Ａ转换器将ＲＧＢ数字信号转换成ＶＧＡ需要的ＲＧＢ模拟信
号，才可以通过ＶＧＡ接口连接到显示器。本设计中采用的Ｄ，Ａ转换器是由ＡＤ公司生产的ＡＤＶ７１２５，此芯片是ＡＤ公司生产的主
要应用于单片集成电路上的２４位高速Ｄ／Ａ转换器，主要针对高速色彩图形和视频系统领域。它由３个８位的高速视频Ｄ，Ａ转换器
组成，输入阻抗高．模拟视频输出［４１。
２．４ ＤＳＰ模块的配置
ＤＭ６４３的ＥＭＩＦ接口提供６４ｂｉｔ宽度的外总线数据接口，有最高１０２４Ｍ的寻址能力，它的时钟可选择为ＣＰＵ时钟的四分频、六
分频或者外部时钟输入。增加ＰＤＴ信号支持外部设备到外部设备之间的传输；它支持与ＳＤＲＡＭ进行无缝接口。
此系统中扩展了三片芯片，单片容量为１２８Ｍｂｉｔ，芯片的型号是ＭＴ４８ＬＣ１６Ｍ８Ａ２。设计中采用１００ＭＨＺ的ＥＭＩＦＡ时钟，每秒钟
能完成大约８００Ｍｂｉｔ的数据传输，完全满足设计要求。ＤＭ６４３的ＥＭＩＦＡ可灵活地设置ＳＤＲＡＭ地址的结构参数。包括列地址数目
（页的大小）、行地址数目（每个ｂａｎｋ中页的数量）以及存储体的数量（打开的页面数量） 。
２．５串口通信
本设计在实际应用中使用了９针ＲＳ２３２标准串Ｅｌ。此系统采用专用异步串口通信芯片ＭＡＸ３１６０，其电路原理图参照文献［７］。
２．６其他外围电路
２．６．１电源模块设计
稳定的电源是系统稳定正常的保证。本系统中含有３．３Ｖ和１．４Ｖ稳压电源，分别为ＤＳＰ的Ｉ／Ｏ供电和对它们的内核供电。因此
系统的供电需要分块进行［ｇ－９ｌ。
ＤＭ６４３芯片的工作电压为３－３Ｖ和１＿４Ｖ ｆ６００ＭＨｚ）。其中，１．４Ｖ是为该器件的内核供电的电压，包括ＣＰＵ和所有的外设逻辑。外
部ＶＯ仍然采用３．３Ｖ电压，这样可直接与外部低压器件接口。
考虑到供电电压的稳定性、功率输出、芯片之间的兼容性。我们选择ＴＩ公司生产的电源芯片ＴＰＳ５４３１０为ＤＭ６４３供电。ＴＰＳ５４３１０
电源芯片的输出电压可以在０．９Ｖ一３．３Ｖ之间任意选择，电压输出由用户设计的滤波电路中电阻电容的排列和参数选择决定。
２．６．２时钟电路设计
时钟电路的设计选用可编程时钟芯片电路。可编程时钟芯片电路由可编程时钟芯片、晶体和２个外部电容构成。有多个时钟输
出，可产生特殊频率值，适用于多个时钟源的系统，驱动能力强，频宽最高可达２００ＭＨｚ，输出信号电平一般为５Ｖ或３．３Ｖ。
此设计的系统中需要多个时钟输入，ＡＤＶ７１２５采用ＥＭＩＦ采用１００ＭＨｚ，ＤＭ６４３的主频采用５０ＭＨｚ的１２倍频。而且对时钟质
量要求很高，所以从时钟的质量和成本两方面折中考虑，设计中选取使用可编程时钟芯片的方法来设计时钟电路。选取的芯片为
ＣＹ２２３８１
本栏目责任编辑：唐一东 一 多媒体技术及其应用 ２４７３
ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
２．６．３ ＪＴＡＧ接口控制
第６卷第１０期（２０１０年４月）
ＪＴＡＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｔｅｓｔ Ａｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ）是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试。ＪＴＡＧ接口也通常用于对芯片进行在线编
程或进行仿真，现有的大多数ＤＳＰ，ＦＰＧＡ等都支持ＪＴＡＧ协议。ＴＭＳ３２０ＣＤＭ６４３提供的ＪＴＡＧ端口包含ＴＭＳ、ＴＤＩ、ＴＤＯ、ＴＣＫ、
ＴＲＳＴ、ＥＭＵ０、ＥＭＵ１信号［８１。
３高速ＰＣＢ板设计
本系统工作频率在１００～１３３ＭＨＺ之间，整个系统设计完成后，ＰＣＢ制作是一个非常关键的重要环节。
３．１电源和地的设计
即使整个ＰＣＢ板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线考虑不周而引起的干扰，会使产品的性能下降，甚至影响到产品的
成功率。应尽可能地将电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量 ２１。
３．２旁路电容和去耦电容应用
１）旁路电容的使用。为使芯片电源更加稳定，消除电源波动，在
ＰＣＢ板上给芯片上的每个电源引脚都加一个０．１ｕＦ的小瓷片电容，起滤
波作用。
２）电源输入端跨接一个４７ｕＦ的电解电容器。因该板子以数字处理
芯片为主，当电路从一个状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产
生一个很大的尖峰电流．形成瞬变的噪声电压，用４７ｕＦ的电容能很好的
起滤波作用。
４成果展示
本文所设计的投影仪颜色转换器如图３所示。通过各方面的测试发
现，产品性能参数几乎都达到预想之目的。
５结束语 图３ 实物图正面
本文对基于ＴＭ￥３２０ＤＭ６４３投影仪颜色转换器的设计方案、内外部
模块、ＴＭ￥３２０ＤＭ６４３与ＰＣ机的串口通信、ＤＳＰ的ＥＭＩＦ接口技术、ＳＤＲＡＭ芯片访问技术、ＶＧＡ转换芯片ＡＤ９８８３Ａ和ＡＤＶ７１２５的
使用方法以及ＰＣＢ板的制作技术进行了详尽的设计与分析，并利用此设计制作了投影仪颜色转换器，各性能参数与预想相差不大。
参考文献：
ｆ１］Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ．ＴＭＳ３２０Ｃ６０００系列ＤＳＰ的ＣＰＵ与外设［ＭＩ．卞红雨，纪祥春，乔刚，译．北京：清华大学出版社，２００８．
【２】广州宏控电子科技有限公司．模拟计算机信号接口ｆＶＧＡ接Ｅｌ和ＲＧＢ接口）［ＥＢ／ＯＬ］．（２００６～７—１９．）ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｐｍ．ａｃ．ｃｎ／Ｎｅｗｓ／
２００６７１９２３５２４４．ｈｔｍ１．
【３】李江全，张丽，岑红蕾．Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ串口通信与测控应用技术详解『Ｍ１．北京：人民邮电出版社，２００７．
ｆ４】李方慧，王飞，何佩琨．ＴＭＳ３２０Ｃ６０００系列ＤＳＰｓ原理与应用ｆＭ１．２版．北京：电子工业出版社，２００５．
［５】季昱，林俊超，余本喜．ＤＳＰ嵌入式应用系统开发典型事例ｆＭ】．北京：中国电力出版社，２００７．
［６】王守三．ＰＣＢ的电磁兼容设计技术、技巧和工艺［Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００８．
［７】朱云方，江桦，翟旭．Ｐｒｏｔｅ１９９ＳＥ电路设计与制作快学易通ｆＭ１．北京：机械工业出版，２００７．
［８】姜雪松，王鹰．电磁兼容与ＰＣＢ设计ｆＭ］．北京：机械工业出版社，２００８．
［９】Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ．ＴＩ ＤＳＰ／ＢＩＯＳ用户手册与驱动开发【Ｍ】．王军宁，何迪，马娟，译．北京：清华大学出版社，２００７．
［１０】程路，郑毅，向先波．Ｐｒｏｔｅ１９９ｓｅ多层电路板设汁与制作ＩＭ１．北京：人民邮电出版社，２００７．
ｆｌ１】张勇．Ｃ／Ｃ＋＋语言硬件程序设计——基于ＴＭＳ３２０Ｃ５０００系列ＤＳＰＩＭ１．西安：西安电子科技大学出版社，２００６．
［１２】许永和．Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ接Ｅｌ设计与工程实践【Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００７．
２４７４ 多黑体技术及其应用ｔ 。 本栏目责任编辑：唐一东
2024年8月16日发(作者：庆旻)
ＩＳＳＮ １ ００９—３０４４
Ｅ—ｍａｉｌ：ｅｄｕｆ＠ＣＣＣＣ．ｎｅｔ．ｅｎ
Ｃｏｍｐｕ￣ｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
Ｖｏ１．６，Ｎｏ．１Ｏ，Ａｐｒｉｌ ２０１０，ＰＰ．２４７２—２４７４
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Ｔｅ１：＋８６—５５１－５６９０９６３ ５６９０９６４
基于ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３的投影仪颜色转换器的设计与分析
崔丽梅 。
（１．昆明理工大学管理与经济学院，云南昆明６５００９３；２．曲靖师范学院计算机与工程学院，云南曲靖６５５０１１）
摘要：投影仪在人们学＞－７、生活、工作中得到广泛使用，但是在使用一段时间后，其颜色效果就会出现问题，比如显示器上显示的是
红色，但投到投影仪上却变成了其它色。“投影仪颜色转换器”就是通过软、硬件结合的方式来解决此问题的。本文主要涉及硬件部
分，包括视频专用模／数转换器ＡＤ９８８３Ａ电路、数／模转换器ＡＤＶ７１２５电路、ＳＤＲＡＭ位扩展电路和部分外围电路、制作高频ＰＣＢ
板的技巧。
关键词：投影仪颜色转换；ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３：ＡＤ９８８３Ａ：ＡＤＶ７１２５
中图分类号：ＴＰ３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３０４４（２０１０）１０—２４７２—０３ ．
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｒ０ｊｅｃｔｏｒ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｖｅｎｔｏｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３
ＣＵＩ Ｌｉ－ｍｅｉ啦
（１．Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｏＨｅｇｅ ｏｆ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｑｕｊｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙ，ＣｏＨｅｇｅｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，Ｑｕｊｉｎｇ ６５５０１ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒ￣ｅｃｔｏｒ ｉｎ ｐｅｏｐｌｅ”Ｓ ｌｅａｒｎ，ｌｉｖｅ，ｗｏｒｋ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｆｔｅｒ ａ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ ｉｎ ｕｓｉｎｇ，．Ｉｔｓ ｃｏｌｏｒ ｅｆｆｅｃｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ａ
ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｓｈｏｗｎ ｉｎ ｄｉｓｐｌａｙ ｉｓ ｒｅｄ，ｂｕｔ ｗｈｉｃｈ ｐｕｔｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｈａｓ ｔｕｒｎｅｄ ＯＵｔ ｔｏ ｏｔｈｅｒ ｃｏｌｏｒ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ
ｃａｎ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂｙ”Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｃｏｌｏｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ”ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｄｄｒｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｐａｒｔ ｉｎ—
ｃｌｕｄｉｎｇ ｖｉｄｅｏ—ｓｐｅｃｉｉｆｃ ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ＡＤ９８８３Ａ Ｃｉｒｃｕｉｔ，Ｄ／Ａ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ＡＤＶ７１２５ Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＳＤＲＡＭ—ｂｉｔ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｅｄ ｔＯ ｔｈｅ ｃｉｒ－
ｃｕｉｔ，ｃｅｒｔａｉｎ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｉｒｃｕｉｔｓ，ａｎｄ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＰＣＢ ｂｏａｒｄ ｓｋｉｌｌｓ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｃｏｌｏｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＴＭＳ３２０ＤＭ６４３；ＡＤ９８８３Ａ；ＡＤＶ７１２５
现代人追求高品质生活，对图像显示效果要求较高。但使用投影仪投影时，投影对象的颜色往往和显示器显示的颜色相差较
大。尤其是图像处理方面，比如，使用Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ做图像处理时，在显示器上调好的颜色到投影仪上往往达不到应有的效果。为使投
影仪上投影的颜色和显示器显示的颜色基本一致，“投影仪颜色转换器”设计较为重要。投影仪颜色转换器涉及到ＤＳＰ访问ＳＤＲＡＭ
技术，ＤＳＰ与ＰＣ机串口通信技术和高频ＰＣＢ板制做等ｊ大核心技术。该文主要研究投影仪颜色转换器软硬件平台的设计与制作。
１投影仪颜色转换器的设计
系统要完成的任务：对输出给投影仪的ＲＧＢ信号做矩阵变换得到，以实现投影仪和显示效果达到一致。
１．１设计方案的讨论与分析
方案一：基于软件方式的设计
实现方式：获取计算机显存中给投影仪的数据并进行处理，然后把处理后的数据给ＶＧＡ接口。但给投影仪的图像数据与显示
器显示的图像数据共用同一显存；若改变显存中的数据，显示器上的显示图像也必然发生改变，因此达不到理想的结果。
方案二：基于单片机系统的设计
实现方式：对ＶＧＡ接口输出的ＲＧＢ信号做Ａ／Ｄ转换，然后单片机对ＲＧＢ数字信号进行处理得到Ｒ Ｇ Ｂ 数字信号；再将
ＷＧ＇Ｂ 进行Ｄ／Ａ转换。分辨为ｉ０２４ｘ７６８、刷新率为７５Ｈｚ时，每秒钟要处理７９ＭＢ数据。但单片机的处理速度较慢，对于实时性要求
较高的数字信号，单片机处理数据时会出现数据丢失现象，因此也达不到理想的结果。
方案三：基于ＤＳＰ为核心的处理设计
实现方式：系统包括软件部分和硬件部分。软件部分用于获取颜色匹配矩阵，然后将矩阵和相关设置信息通过ＰＣ串口发送给
ＤＳＰ。硬件部分：首先ＤＳＰ将【Ｏ，０，０］－［２５５，２５５，２５５］之间的数据和ＰＣ发来的颜色匹配矩阵相乘，此结果存人到外扩的ＳＤＲＡＭ中。然
后ＤＳＰ采集由ＡＤ９８８３Ａ转换后的ＲＧＢ数字信号，并做相应的地址变换，作为地址发送给ＳＤＲＡＭ读出数据。最后ＳＤＲＡＭ将数据
传给ＡＤＶ７１２５做Ｄ／Ａ转换，得到Ｒ Ｂ 模拟信号。
高性能ＤＳＰ处理速度快、有丰富的Ｉ／Ｏ接口、可扩展大容量随机存储器。该系统中，利用ＤＳＰ提供的丰富接口扩展外部存储器。
考虑图像的数据流非常庞大，而且对速度要求也很高，因此此设计可实现预想结果。
１．２投影仪颜色转换器设计系统结构图
整个系统分软件和硬件两部分，设计框图如图１所示。软件部分主要获取颜色匹配矩阵，然后通过串口发送给ＤＳＰ。硬件部分
包括：Ａ／Ｄ转换电路、Ｄ／Ａ转换电路、ＳＤＲＡＭ电路和部分外围电路。 ，
收稿日期：２０１０－０１—２５
作者简介：崔丽梅，女，硕士，主要从事计算机科学与信息管理方面的研究工作。
２４７２ 多媒体技术厦其应用。一。 本拦目责任编辑：唐一东
第６卷第１０期（２０１０年４月）
ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
本设计选择的ＤＳＰ芯片是ＴＩ公司的ＴＭ￥３２０ＤＭ６４３—６００，此芯
片具有快速处理数据的能力；支持并行运算、流水线操作、译码和执
行等操作可重叠执行等优点…。随着高性能ＤＳＰ芯片的不断推出，
ＤＳＰ系统开发已经成为控制与实时处理领域发展的一个新热点。
ＶＧＡ接口总共包括１５个引脚，如图２所示 。１）红、绿、蓝三基
色：即为ＲＧＢ＿二＿基色颜色标准。２）行同步：显示器一般都是逐行扫
描，行同步信号就是在扫描完一行就给显示器一个时钟信号，让显
示器换行。３）场同步：通过该信号来控制显示器刷新频率。显示过程
中这三种信号是最重要的，其他的地线主要是为了降低信号之间相
互干扰而设置。
２系统相关设计
２．１系统Ａ／Ｄ模块设计
从ＰＣ机ＶＧＡ接口输出的数据量非常大。比如，１０２４￣７６８分辨
率，７５ＨＺ刷新频率数据量达到７９ＭＢＰＳ，对于一般的Ａ／Ｄ转换芯片
无法达到这样的速率。本系统设计中Ａ／Ｄ转换是采用ＡＤＩ公司专
图１投影仪颜色转换器设计系统结构图
用的ＶＧＡ视频转换芯片ＡＤ９８８３Ａ。ＡＤ９８８３Ａ功耗低（５００ｍＷ）、支
持ＲＧＢ三路同时转换、最大转换速率为１４０ＭＢＰＳ．３００ＭＨｚ模拟带
宽，刷新频率为７５Ｈｚ时分辨率最大可支持到１２８０ｘ１０２４￣。
２．２ ＳＤＲＡＭ设计
ＳＤＲＡＭ用来存储Ｒ Ｇ Ｂ 结果。ＤＳＰ先将【０，０，０卜［２５５，２５５，２５５】
与匹配矩阵的乘积存放在ＳＤＲＡＭ中。当ＤＳＰ采集到ＲＧＢ的数字
信号后，通过简单变换，把ＲＧＢ数据当作ＳＤＲＡＭ的地址，读出
ＳＤＲＡＭ中数据并给ＡＤＶ７１２５做Ｄ／Ａ转换。这样通过查表的方式提
高响应速率。数据流读写速度要求在７９ＭＢＰＳ以上，因此选取的内存芯片是ＭＴ４８ＬＣ１６Ｍ８Ａ２ＴＧ。该芯片有８位位宽，４个逻辑ｂａｎｋ，
图２ ＶＧＡ接口
每个ｂａｎｋ有４ＭＢ的Ｄｅｐｔｈ。因为ＲＧＢ有三路数据，设计中采用位扩展的方式用３片ＳＤＲＡＭ芯片将位宽扩为２４ｂｉｔ。
２．３系统Ｄ，Ａ模块的设计
由于从ＤＳＰ输出的视频显示数据是ＲＧＢ数字信号，必须经过Ｄ／Ａ转换器将ＲＧＢ数字信号转换成ＶＧＡ需要的ＲＧＢ模拟信
号，才可以通过ＶＧＡ接口连接到显示器。本设计中采用的Ｄ，Ａ转换器是由ＡＤ公司生产的ＡＤＶ７１２５，此芯片是ＡＤ公司生产的主
要应用于单片集成电路上的２４位高速Ｄ／Ａ转换器，主要针对高速色彩图形和视频系统领域。它由３个８位的高速视频Ｄ，Ａ转换器
组成，输入阻抗高．模拟视频输出［４１。
２．４ ＤＳＰ模块的配置
ＤＭ６４３的ＥＭＩＦ接口提供６４ｂｉｔ宽度的外总线数据接口，有最高１０２４Ｍ的寻址能力，它的时钟可选择为ＣＰＵ时钟的四分频、六
分频或者外部时钟输入。增加ＰＤＴ信号支持外部设备到外部设备之间的传输；它支持与ＳＤＲＡＭ进行无缝接口。
此系统中扩展了三片芯片，单片容量为１２８Ｍｂｉｔ，芯片的型号是ＭＴ４８ＬＣ１６Ｍ８Ａ２。设计中采用１００ＭＨＺ的ＥＭＩＦＡ时钟，每秒钟
能完成大约８００Ｍｂｉｔ的数据传输，完全满足设计要求。ＤＭ６４３的ＥＭＩＦＡ可灵活地设置ＳＤＲＡＭ地址的结构参数。包括列地址数目
（页的大小）、行地址数目（每个ｂａｎｋ中页的数量）以及存储体的数量（打开的页面数量） 。
２．５串口通信
本设计在实际应用中使用了９针ＲＳ２３２标准串Ｅｌ。此系统采用专用异步串口通信芯片ＭＡＸ３１６０，其电路原理图参照文献［７］。
２．６其他外围电路
２．６．１电源模块设计
稳定的电源是系统稳定正常的保证。本系统中含有３．３Ｖ和１．４Ｖ稳压电源，分别为ＤＳＰ的Ｉ／Ｏ供电和对它们的内核供电。因此
系统的供电需要分块进行［ｇ－９ｌ。
ＤＭ６４３芯片的工作电压为３－３Ｖ和１＿４Ｖ ｆ６００ＭＨｚ）。其中，１．４Ｖ是为该器件的内核供电的电压，包括ＣＰＵ和所有的外设逻辑。外
部ＶＯ仍然采用３．３Ｖ电压，这样可直接与外部低压器件接口。
考虑到供电电压的稳定性、功率输出、芯片之间的兼容性。我们选择ＴＩ公司生产的电源芯片ＴＰＳ５４３１０为ＤＭ６４３供电。ＴＰＳ５４３１０
电源芯片的输出电压可以在０．９Ｖ一３．３Ｖ之间任意选择，电压输出由用户设计的滤波电路中电阻电容的排列和参数选择决定。
２．６．２时钟电路设计
时钟电路的设计选用可编程时钟芯片电路。可编程时钟芯片电路由可编程时钟芯片、晶体和２个外部电容构成。有多个时钟输
出，可产生特殊频率值，适用于多个时钟源的系统，驱动能力强，频宽最高可达２００ＭＨｚ，输出信号电平一般为５Ｖ或３．３Ｖ。
此设计的系统中需要多个时钟输入，ＡＤＶ７１２５采用ＥＭＩＦ采用１００ＭＨｚ，ＤＭ６４３的主频采用５０ＭＨｚ的１２倍频。而且对时钟质
量要求很高，所以从时钟的质量和成本两方面折中考虑，设计中选取使用可编程时钟芯片的方法来设计时钟电路。选取的芯片为
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ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
２．６．３ ＪＴＡＧ接口控制
第６卷第１０期（２０１０年４月）
ＪＴＡＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｔｅｓｔ Ａｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ）是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试。ＪＴＡＧ接口也通常用于对芯片进行在线编
程或进行仿真，现有的大多数ＤＳＰ，ＦＰＧＡ等都支持ＪＴＡＧ协议。ＴＭＳ３２０ＣＤＭ６４３提供的ＪＴＡＧ端口包含ＴＭＳ、ＴＤＩ、ＴＤＯ、ＴＣＫ、
ＴＲＳＴ、ＥＭＵ０、ＥＭＵ１信号［８１。
３高速ＰＣＢ板设计
本系统工作频率在１００～１３３ＭＨＺ之间，整个系统设计完成后，ＰＣＢ制作是一个非常关键的重要环节。
３．１电源和地的设计
即使整个ＰＣＢ板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线考虑不周而引起的干扰，会使产品的性能下降，甚至影响到产品的
成功率。应尽可能地将电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量 ２１。
３．２旁路电容和去耦电容应用
１）旁路电容的使用。为使芯片电源更加稳定，消除电源波动，在
ＰＣＢ板上给芯片上的每个电源引脚都加一个０．１ｕＦ的小瓷片电容，起滤
波作用。
２）电源输入端跨接一个４７ｕＦ的电解电容器。因该板子以数字处理
芯片为主，当电路从一个状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产
生一个很大的尖峰电流．形成瞬变的噪声电压，用４７ｕＦ的电容能很好的
起滤波作用。
４成果展示
本文所设计的投影仪颜色转换器如图３所示。通过各方面的测试发
现，产品性能参数几乎都达到预想之目的。
５结束语 图３ 实物图正面
本文对基于ＴＭ￥３２０ＤＭ６４３投影仪颜色转换器的设计方案、内外部
模块、ＴＭ￥３２０ＤＭ６４３与ＰＣ机的串口通信、ＤＳＰ的ＥＭＩＦ接口技术、ＳＤＲＡＭ芯片访问技术、ＶＧＡ转换芯片ＡＤ９８８３Ａ和ＡＤＶ７１２５的
使用方法以及ＰＣＢ板的制作技术进行了详尽的设计与分析，并利用此设计制作了投影仪颜色转换器，各性能参数与预想相差不大。
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