视频译码控制器（VDSC）MCD212

摘要：MCD212是Motorola公司生产的可编程多扫描视频器件，能够提供图像显示和系统控制功能，可满足用户多媒体产品方面的应用，特别适合应用于需要高级图形显示的低成本消费类产品中。文中介绍了MCD212的工作原理、性能特点和典型应用。

关键词：数字视频；运动视频解压；MCD212

1．概述

MCD212是一个可编程的多扫描视频器件。它能够提供图形图像显示和系统控制功能，这使低成本的计算机、通信系统和消费产品中应用数字运动视频技术成为可能。如CD-I、CD卡拉OK、视频点播（VOD）、机顶盒等。该器件的主要特点如下：

·具有与MC6800总线接口兼容的直接接口；

·具有1M字节ROM控制及1k字节的I/O控制；

·内含复位定时器（包括ROM映射）；

·可直接驱24位三视频DAC（如MMC44200等产品）；

·能直接驱4M字节能DRAM（支持26k×4，1M×4，256k×16等类型）；

·具有显示长度编码文件的能力；

·具有256彩色查表（CLUT）；

·内部有两个△YUV译码器；

·通过加权控制和优选权控制可叠加四种带特别效果的视频面；

·具有动态可编程寄存器，返程时可重新加载颜色查表；

·可用PAL或NTSC制式的码速率输出24位的RGB数据流；

·可与外部视频同步（50或60Hz）；

·采用160脚塑料四方扁平封装。

2．原理结构

MCD212的原理功能框能图如图1所示。它包括两个视频图形画面控制器。且两个平面是独立的，但它们能够一起使用或组合起来形成一个外部显示。内部的功能包括ICA和DCA指令译码器和控制功能。实时译码器对△YUV自然图象、颜色查表文件和长度编码文件进行译码。外部接口分为主机接口、视频接口、DRAM接口、JTAG测试信号、其它等几个部分，如图2所示。下面分别介绍各部分的主要端口。

2．1主机接口端口

主机与译码器之间的通信由主机接口实现，主机接口包括：16位的双身数据总线、地址总线以及进行中断处理、寄存器访问和DMA所必需的信号。

A[1…22]：输入端，系统地址总线。提供访问系统总线的地址，在加上或信号时，地址线上的数据必须稳定。

D[15…0]：三态双向数据总线，用于在系统总线与视频译码与控制器之间传输数据。在写访问时，当或被加上时，数据线的数据必须稳定。

：输入端，高端数据选通使能，低有效，用于寻址一个字的高字节[D8…D15]。

: 输入端，低端数据选通使能，低有效，用于寻址一个字的低字节[D0…D7]。

:读写信号输入端，表明数据流动方向。为高时从译码器读取数据；为低时向译码器写数据；

:片选信号输入端，低电平有效，该端有效时，表明系统总线与译码控制器控制的器件间的数据传输可以进行。

:总线信号，低有效，可作为数据传输响应信号。

:复位输出信号，低有效。

:停止信号输出端，低有效。

:输出端，总线错误指示信号，低有效。

:ROM片选输出，低有效，当和（或）信号有效且通过系统总线访问I/O端口时产生该信号。

: I/O片选输出，低有效，当和（或）信号有效且通过系统总线访问I/O端口时产生该信号。

:中断请求输出端，低有效，用于对CPU发出中断。采用漏极开路结构，必须外接上拉电阻。

2．2DRAM控制端口

MCD212芯片内含DRAM控制器，它支持下列几种DRAM配置：256k×4，1M×4，256k×16；用于完成DRAM所需的仲裁、地址复用、定时产生、刷新、对DRAM或其它普通系统的访问控制等功能，该接口还包括控制外部的DRAM所需的信号。

MA0…MA9：输出端，为DRAM行/列地址。

MD0…MD15：输入/输出端，三态双向数据总线，用于在DRAM总线和视频译码与控制器之间传送数据。在写周期中，当或信号加入时该信号必须稳定。

:输出端，DRAM写使能，低有效；

:输出端，DRAM行地址选择，低有效；

:输入输出端，存储器1的列地址选择信号，低有效，三态结构。其下降沿使DRAM列地址有效。

: 输出端，存储器2的列地址选择信号低有效，三态结构。其下降沿使DRAM列地址有效。

:输出端，DRAM的写信号，低有效，将数据的高字节写入DRAM时，该信号有效。

:l输出端，DRAM的写信号，低有效，将数据的低字节写入DRAM时，该信号有效。

2．3显示控制端口

视频显示由光标、两个图象面（A和B）和背景面等四个独立的视频平面组成。视频译码器从视频DRAM接收两个独立的视频通道信号。每一通道有一个实时的文件译码器，用于实现对普通文件、长度编码文件及压缩文件的显示，生成的文件可能包含△YUV数据、颜色查表数据、以及RGB数据等。

OE：输入端，输出使能，用于允许RGB输出或使之处于三态。

:输入/输出端，列同步信号，低有效。在主模式时，该信号为输出并用作显示器的列同步信号，在从模式时，该信号为列同步信号输入。

:输出端，行同步信号，低有效。

:输出端，消隐信号，低有效，在行消隐和场消隐期内有效，而在其余时间内为高。

:输出端，数字视频选择信号，代低有效，该信号与数字视频输出同步。

输出端，模拟视频选择信号，低有效，该信号与经D/A转换后的模拟视频信号同步。

:输入端，主从模式选择信号，该信号为高时，视频译码与系统控制器产生视频定时，该信号为低时，列同步与外部视频定时信号同步。

2．4视频效果端口

MCD212的两个图形平面A和B在软件的控制下，与光标和背景相结合可实现分解、镶嵌、部分更新等一些视频效果，最后结果可以红绿蓝RGB成分输出。显示分辨率可编程控制最大为768×560。

R0…R7，G0…G7，B0…B7：分别为输出端24位R、G、B的数据总线，均匀三态结构总线，当译码器工作于YUV模式时，R=Y，G=U，B=V（R7、G7、B7为最高位，R0、G0、B0为最低位）为JTAG测试信号。

TDI：测试数据输入端，测试数据在TCK的上升沿被采样。

TDO：测试数据输出端。

TCK：测试时钟输入端。

:边界扫描复位端。

TMS：测试模式选择输入端。

A23：输出端，系统地址线。在JTAG测试时，A23可驱动选通地址线A23。

:系统地址选通信号。

DTACKSEL：输入端。

2．5其它：

CLK：外部时钟输入。

:复位输入，低有效，为施密特触发信号，表明复位序列的开始。

CLK2，:1/2时钟频率输出信号。

TXT4：1/4时钟频率输出信号。

TST：测试信号输入端，高有效，在正常模式下，该端必须接地或VSS端。

SEN：输入端，扫描使能信号，高有效，在正常模式下，该端必须接地或VSS端。

VDD，VSS：输入端，接电源。

MCD212视频译码与控制器是一个非常灵活的视频显示处理器，显示控制和视频特别效果无论在行基础或场基础上均可由软件控制。

3．电特性参数

3．1推荐工作条件

环境温度：0℃～70℃；

电源VDD：5V±10%；

3．2最大极限参数

电源电压VDD：-0.5～7.0V

输入电压：:-0.5～VDD+0.5V

输出电压：:-0.5～VDD+0.5V

输出电流I：±25mA

功耗：最大120mW

存储温度：-65～+150℃

4．典型应用

在市场上有两种设置的CD-I播放器。基本形式的播放器一般不支持MPEG1全运动视频，因而使用视频译码控制器来显示图像和菜单条。另一方面，扩展形式的播放器一般要另外使用MCD270或MCD251来提供运动视频译码。

关于VDSC/CD-1播放器的电路组成以及数字模拟视频切换方面的电路，《国外电子元器件》已经在1999年第5期作过介绍。这里给出MCD212用于视频点播的实际电路框图。

图3所示为VDSC用于视频点播的应用框图，MCD212为其提供一个图像用户接口（GUI），以便显示图形字符菜单或短的视频段。VDSC可与MPEG1和MPEG2格式的运动视频繁处理器接口。在图3中，MPEG1音频和视频数据流通过非对称数字用户环路（ADSL）传送，传输数据流译码器把条件访问数据、视频数据流、音频数据流从MPEG2传输数据流中分离出来。视频数据流被引导到IMPEG，条件访问数据被引导到智能卡控制器。屏幕叠加显示由MCD212产生。视频输出级与前述的CD-I应用完全一样。