近年來車載視頻系統(tǒng)已廣泛應用于長途客車、公交汽車以及家用轎車，車載視頻技術也不斷受到人們的重視。
但目前廣泛使用的車載電視大部分還只局限于觀看錄制的電視節(jié)目及車內實況錄像等，即便能夠查看諸如汽車行駛參數、車內外溫度、系統(tǒng)狀態(tài)等一些重要信息，也必須不斷地切換視頻信號。因此，設計一種車載視頻圖形字符疊加系統(tǒng)，使各種視頻信號能夠同時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(倒車雷達)以字符的形式疊加到目標的視頻信號上，達到更直觀的效果。
1 SPCE061A和MB90092的性能特點
1.1 SPCE061A的性能特點
SPCE061A是凌陽科技推出的一款16位結構的微控制器。SPCE061A里內嵌32K字的閃存(Flash)；具備2個16位可編程定時器／計數器(可自動預置初始計數值)；2個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的開發(fā)是通過在線調試器PROBE實現的，在計算機IDE集成開發(fā)環(huán)境軟件包下，實現在線調試功能。
1.2 MB90092的性能特點
MB90092是富士通公司推出的一款用CMOS工藝制成的專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，分別稱為“主屏”和“副屏”，二者可單獨或相互重疊出現在監(jiān)視器上；支持的字符顯示點陣為24×32，每個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；內部可自行產生同步信號，因此無需外加視頻信號和同步信號，可直接輸出字符信號至監(jiān)視器，在監(jiān)視器上顯示不同背景顏色、不同字符顏色的文本。
2 系統(tǒng)設計
2.1 系統(tǒng)組成
單片機根據超聲波測距得到的信號，計算出倒車距離。從車后獲得的視頻信號經LM1881分離出行同步信號和場同步信號后，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(tǒng)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的一個運放作射隨器輸出，保證了信號輸出的質量。
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，通過該信號的輸入來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CS(片選)、SCLK(串行時鐘)、SIN(串行數據)3個引腳來接收外部控制指令和顯示數據的。MB90092的每條指令由2個字節(jié)組成，第1字節(jié)的高5位是命令碼，其余位和第2字節(jié)為數據。MB90092共有13種指令和2種保留指令。圖4是MB90092的外部接口時序圖。
字庫采用外掛的Flash存儲器，字符每個都是由24×32個點陣組成。根據芯片與外部字符存儲器的地址接口關系，以及芯片讀取點陣數據的順序，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進行控制調用字庫RAM里的字符點陣。在讀取超聲波測量的數據后，對該數據進行處理轉換為要調用字符的地址碼，以調用字庫RAM中要疊加的字符點陣。圖5為系統(tǒng)控制程序流程。
結 語
經試用，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，MB90092有豐富的顯示模式可供選擇，具有很好的應用前景。
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