DLPC8445、DLPC8445V和DLPC8455高分辨率控制器深度解析

在当今的显示技术领域，高分辨率、高亮度且小巧外形的显示系统需求日益增长。TI推出的DLPC8445、DLPC8445V和DLPC8455高分辨率控制器，正是满足这一需求的优秀解决方案。本文将对这三款控制器进行详细解析，希望能为电子工程师们在相关设计中提供有价值的参考。

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一、特性亮点

1. 高分辨率支持

DLPC84x5控制器在分辨率支持上表现出色。它能实现最高4K UHD（60Hz时）的显示效果，同时在1080p分辨率下，可达到240Hz（2D）和120Hz（3D）的高刷新率，为用户带来流畅、清晰的视觉体验。不同型号对DMD的支持也各有特点，DLPC8445和DLPC8445V支持DLP472TP和DLP391TP DMD，而DLPC8455则支持DLP473TE DMD，工程师们可根据具体需求进行选择。

2. 丰富的接口特性

• V-by-One接口：为单个V-by-One® HS视频输入端口提供1、2、4或8条通道，在60Hz时支持最高600MHz像素时钟和2160p分辨率，每个输入的传输速率高达3.0Gbps。支持RGB和YCbCr格式，以及4:4:4和4:2:2的色彩编码，能满足多样化的视频输入需求。
• 其他接口：内部集成了Arm®处理器，拥有52个可配置GPIO、PWM发生器、捕捉和延迟计时器、USB 2.0高速控制器、SPI和I2C控制器、UART和中断控制器等。还具备扭曲引擎，支持1D和2D梯形校正，以及用于视频处理的嵌入式部分帧存储器，能有效提升图像处理能力。

3. 图像处理能力

DLPC8445V和DLPC8455支持重叠颜色处理，同时支持可变刷新率（VRR），可降低帧延迟的滚动缓冲区。还具备DynamicBlack、帧速率倍增、色彩坐标调整、色温调节、可编程degamma、读取端空间 - 时间多路复用等功能，以及针对3D显示的集成支持，为图像处理提供了强大的功能保障。

4. 系统控制与兼容性

• 系统控制：可实现DMD电源和复位驱动器控制，以及DMD水平和垂直图像抖动控制，确保系统的稳定运行。
• 兼容性：支持JTAG边界扫描测试，适用于基于LED、RGB激光和激光荧光照明的系统，具有广泛的适用性。

二、应用领域

这三款控制器的应用领域十分广泛，涵盖了移动智能电视、移动投影仪、数字标牌和激光电视等多个领域。在移动智能电视和移动投影仪中，其高分辨率和高刷新率特性可提供出色的视觉效果；在数字标牌领域，能够吸引更多的注意力；而在激光电视中，可满足其对高亮度和高画质的要求。

三、引脚配置与功能

1. 初始化、板级测试和调试

该部分涉及多个引脚，如PROJ_ON用于正常微镜停止请求，RESETZ用于上电复位，PARKZ用于DMD快速停止控制等。这些引脚在系统的初始化、测试和调试过程中起着关键作用，工程师们需要严格按照其电气特性和时序要求进行操作。

2. 接口引脚

• V-by-One接口：包含多个数据通道引脚和控制引脚，如P1_VX1_DO_P、P1_VX1_DO_N等用于数据传输，P1_HTPDN用于热插拔检测，P1_LOCKN用于时钟检测锁定。在设计时，需要注意其电气特性和时序要求，以确保数据的准确传输。
• DMD接口：包括DMD SubLVDS接口和DMD复位和低速接口。DMD SubLVDS接口用于高速数据传输，DMD复位和低速接口用于命令写入和读取事务。不同的引脚具有不同的功能和电气特性，需要进行合理的布局和连接。

3. 其他接口

还包括闪存接口、外设接口、GPIO外设接口、时钟和PLL支持、电源和接地等引脚。这些引脚共同构成了控制器的完整功能体系，在设计过程中需要综合考虑其电气特性、时序要求和布局要求。

四、规格参数

1. 绝对最大额定值

规定了各个电源电压的最小值、最大值以及工作结温、工作外壳温度、贮存温度范围等参数。在实际应用中，必须确保系统运行在这些参数范围内，以避免对器件造成永久损坏。

2. ESD等级

人体放电模型（HBM）为±1000V，充电器件模型（CDM）为±250V。在生产和使用过程中，需要采取适当的静电防护措施，以保护器件免受静电放电的影响。

3. 建议运行条件

给出了各个电源电压的容差、最小值、典型值和最大值，以及工作结温、工作外壳温度和工作环境温度等参数。在设计系统时，应尽量使系统在建议运行条件下工作，以确保系统的稳定性和可靠性。

4. 热性能信息

提供了结至外壳热阻、结至空气热阻等热指标，这些指标对于散热设计至关重要。工程师们需要根据实际应用情况，合理设计散热方案，以保证器件的正常工作温度。

5. 电气特性

包括电源电气特性、引脚电气特性、DMD SubLVDS接口电气特性、DMD低速接口电气特性、V-by-One接口电气特性、USB电气特性等。这些特性决定了器件的电气性能和兼容性，在设计电路时需要严格按照这些特性进行设计。

6. 时序要求

涵盖了系统振荡器时序要求、电源和复位时序要求、V-by-One接口一般时序要求、闪存接口时序要求、源帧时序要求、同步串行端口接口时序要求、I2C接口时序要求、可编程输出时钟时序要求、JTAG边界扫描接口时序要求、DMD低速接口时序要求和DMD SubLVDS接口时序要求等。时序要求是确保系统正常运行的关键因素，需要进行精确的设计和调试。

五、详细说明

1. 概述

DLP®产品芯片组由显示控制器、匹配的DMD、电源管理IC和电机驱动器IC（仅适用于激光荧光照明系统）组成。DLPC8445、DLPC8445V和DLPC8455显示控制器可接受DMD格式的传入视频，控制DMD的时序，并使光输出与DMD微镜运动同步。同时，提供了V-by-One和SubLVDS等接口，可降低功耗和EMI，适用于多种应用场景。

2. 功能方框图

通过功能方框图可以清晰地了解控制器的内部结构和信号流程，有助于工程师们进行系统设计和调试。

3. 特性说明

• 输入源：支持V-by-One和FPD链路等接口，不同接口具有不同的接受位/像素、已处理位/像素和源分辨率。在选择输入源时，需要根据实际需求和系统性能进行综合考虑。
• V-by-One接口：支持单个8通道V-by-One端口，可配置为1、2、4或8通道使用，支持有限通道重映射。同时，提供了多种数据映射模式，以满足不同的输入格式需求。
• DMD (SubLVDS) 接口：支持四个高速SubLVDS仅输出接口和一个单端低速LVDS仅输出接口，以及四个低速单端输入接口。支持端口内通道间重映射，但不支持端口之间的重映射，可根据需要进行电路板布局布线。
• 串行闪存接口：可连接到单个外部标准/双通道/四通道SPI串行闪存存储器器件，提供配置和操作数据。列出了支持的串行闪存器件列表和兼容的特性要求，以及常用命令集，方便工程师们进行闪存配置和操作。
• GPIO支持的功能：提供52个通用I/O，可支持多种功能。不同的照明系统下，GPIO的功能分配有所不同，工程师们需要根据具体的应用场景进行合理的配置。
• 调试支持：包含测试点输出端口TSTPT_(7:0)，可用于控制器调试。通过对TSTPT(3:0)的捕获值进行设置，可以实现不同的测试模式输出，方便进行系统调试和故障排查。

六、电源相关建议

1. 系统上电和断电序列

尽管控制器对电源时序的相对顺序没有严格限制，但对于与控制器共享电源的器件，可能存在额外的电源时序规则。详细介绍了系统上电、正常停止断电和快速停止断电的波形和时序要求，工程师们需要按照这些要求进行电源设计和控制，以确保系统的稳定运行。

2. DMD快速停止控制 (PARKZ)

PARKZ是一种输入预警信号，必须在直流电源电压降至规格以下之前至少32µs向控制器发出警报。通常由DLPA3085或DLPA3082中断输出信号提供。在使用PARKZ时，需要注意电源和PLL_REFCLK的保持时间，以保护DMD免受可能的损坏。

3. 电源管理

DLPA3085或DLPA3082管理控制器和DMD的电源，需要为每个唯一定义的电源引脚提供额外的滤波。在电源设计时，需要考虑滤波电路的选择和布局，以提高电源的稳定性和抗干扰能力。

4. 热插拔用法

控制器本身和连接到系统的任何DMD不支持热插拔使用，在移除控制器或DMD之前，必须先关闭系统电源。在设计系统时，需要考虑热插拔的安全性和可靠性，避免因热插拔操作导致器件损坏。

5. 未使用的输入源接口的电源

即使某些输入源接口未被使用，与其关联的电源仍必须像使用接口一样提供，以确保系统的正常运行。在电源设计时，需要充分考虑所有接口的电源需求，避免因电源不足导致系统故障。

七、布局指南

1. 基准时钟布局指南

控制器需要两个外部基准时钟向其内部PLL提供信号，可由晶体或振荡器提供。详细介绍了建议的晶体配置和基准时钟频率，以及所需的分立式元件。在晶体布局时，需要注意接地隔离环的设置和电容的选择，以确保晶体的稳定运行。

2. V-by-One接口布局注意事项

V-by-One SERDES差分接口波形的质量和时序取决于多个因素，如互连系统的总长度、布线间距、特性阻抗等。需要注意通道内串扰、通道间串扰、数据通道与其他信号之间的串扰、通道内偏斜、通道间偏斜和差分阻抗等参数。在PCB布线时，需要遵循相关的布局准则，如顶层布线、减少过孔数量、匹配布线长度等，以确保接口的性能和时序要求。

3. DMD最大引脚对引脚PCB互连蚀刻长度

规定了DMD总线信号的最大引脚对引脚PCB互连蚀刻长度和高速PCB信号布线匹配要求，以及信号要求。在设计DMD接口的PCB布线时，需要严格按照这些要求进行设计，以确保信号的传输质量和稳定性。

4. 电源布局指南

建议为特定的电源输入使用滤波电路，将这些电源视为模拟信号。需要将高频元件靠近电源焊球放置，选择低ESR和ESL值的高频陶瓷电容器，并将引线设计得尽可能短。在电源布局时，需要注意滤波电路的选择和布局，以及电源引脚的连接方式，以提高电源的稳定性和抗干扰能力。

八、散热注意事项

DLPC8445、DLPC8445V或DLPC8455的基本热要求是不应超过最大工作结温。该温度取决于多个因素，如工作环境温度、散热器、气流、PCB设计等。封装旨在通过散热板、散热焊球以及PCB的电源平面和接地平面来提取热量。建议在设计和构建主机PCB后衡量和验证热性能，测量顶部中心外壳温度并验证是否未超过建议的最高外壳温度。在散热设计时，需要综合考虑这些因素，选择合适的散热方案，以确保器件的正常工作温度。

九、器件和文档支持

1. 第三方产品免责声明

TI发布的与第三方产品或服务有关的信息，不构成对这些产品或服务的认可。在使用第三方产品时，需要自行评估其适用性和可靠性。

2. 文档支持

提供了相关文档，如DLPA3085 PMIC和高电流LED驱动器IC数据表、DLPA3082 PMIC IC数据表、DLP472TP 0.47 4K UHD数字微镜器件数据表等，可获取更多与芯片组元件相关的信息。

3. 接收文档更新通知

可通过导航至ti.com上的器件产品文件夹，点击通知进行注册，接收文档更新通知。及时了解文档的更新情况，有助于掌握器件的最新特性和使用方法。

4. 支持资源

TI E2E™中文支持论坛是工程师的重要参考资料，可获得快速、经过验证的解答和设计帮助。在遇到问题时，可通过该论坛寻求帮助，提高设计效率和解决问题的能力。

5. 器件命名规则

详细介绍了器件标识的定义，包括TI器件型号、器件修订版本、封装符号、年月日代码等信息。了解器件命名规则，有助于准确识别和选择合适的器件。

6. 商标

提及了相关商标，如TI E2E™、V-by-One®、Arm®、DLP®等，提醒工程师们在使用相关术语时需要注意商标的归属和使用规范。

7. 静电放电警告

静电放电 (ESD) 会损坏集成电路，建议采取适当的预防措施处理所有集成电路。在生产和使用过程中，需要注意静电防护，避免因静电放电导致器件损坏。

8. 术语表

提供了视频时序参数的定义，如每帧有效扫描行数 (ALPF)、每行有效像素 (APPL)、水平后沿 (HBP) 等，有助于工程师们理解和使用相关术语。

十、修订历史记录

记录了文档的修订历史，包括不同版本之间的更改内容，如添加对激光荧光照明的支持、更新DMD最大引脚对引脚PCB互连蚀刻长度等。了解修订历史记录，有助于掌握器件的发展历程和最新改进。

十一、机械、封装和可订购信息

提供了器件的封装信息，如FCCSP封装的尺寸、引脚数量等，以及可订购信息，包括器件型号、状态、材料类型、包装形式等。在选择器件时，需要考虑封装和订购信息，以满足实际应用的需求。

总之，DLPC8445、DLPC8445V和DLPC8455高分辨率控制器具有丰富的特性和广泛的应用领域，但在设计和使用过程中，需要充分考虑其引脚配置、规格参数、电源要求、布局要求和散热要求等因素。希望本文能为电子工程师们在相关设计中提供有益的参考，帮助大家更好地发挥这些控制器的性能优势。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区交流讨论。