利用CME-M5实现1080P高清字符叠加的设计要点分析

　　随着信息化技术的提高，人们对于视觉欣赏的要求越来越高。“视觉冲击力”成为人们评判显示性能的一个标准。视觉冲击力不仅要求画面尺寸超大，最主要的还要要求画面显示清晰，包括图片与文字。为了满足这种诉求，本文以京微雅格CME-M5（金山）为例，为您分析如何在HDMI高清信号中叠加字符，并且最终实现高清输出的过程。

　　如下图所示，不难看出， 就是把一路HDMI高清信号通过HDMI转RGB芯片送到CME-M5后，与外部的字符芯片进行高清叠加后，再通过RGB转HDMI送出来。

　　抛开其它的功能，从最最简单By-Pass开始验证， 就是说， 150MHz的24bit RGB进，不作任何处理，直接把150MHz的24 bit RGB送出，如果By-Pass都搞不定，其它功能再调试也是枉然。By-Pass的关键代码如下：

　　以列灰阶的验证，是最容易看出问题的。简单补充一下，什么叫灰阶？

　　灰阶代表了由最暗到最亮之间不同亮度的层次级别。这中间层级越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8bit panel为例，能表现2的8次方，等于256个亮度层次，我们就称之为256灰阶。

　　对应于数字逻辑来说， 就是R/G/B从0~255渐变的过程，分成256等份，递增为1， 叫256灰阶;分成8等份，递增值为32，叫8灰阶。

　　假设计是256级的黑白灰屏， R-G-B三色同时由FF变为00，即24根数据线同时电平翻转，这对FPGA芯片的供电、速度要求是最高的， 所以专用测试验证来看，灰阶基本上可以验证视频传输的质量是否稳定可靠， 其它的拿图片混过关的实际上都不算数的。

　　那好吧， 我们就以256灰阶作为参考图例验证。

　　按照一般CPLD EPM240的设计， 直通的效果是完美，不用怀疑，已经过广泛的使用。正常的效果如下，没亮线，没噪点。

　　而在通过M5-ByPass的显示效果如下所示（几张示例图片），几种颜色的灰阶都出现亮线。

　　根据以上可得， 像CPLD那种By-Pass的方式是行不通的。 引起灰阶亮线问题，一般有两个：

　　（1） 一个是驱动电流不足;

　　（2） 另一个是IO或时钟速度跟不上，数据没有对齐;

　　先从第一个解决方案着手，在primace7.2下把默认的HS，VS输出4mA（default）改为8mA，对翻转速度比较快的PCLK改为16mA。而输入全部加拉弱上拉，改了以后仅对黄色灰阶有改善（看不出亮线），其它的并没有改进行。