GS9001 GENLINX™ EDH协处理器：功能与应用详解

在现代电子设备中，错误检测和处理（EDH）功能对于确保数据传输的准确性和可靠性至关重要。GS9001 GENLINX™ EDH协处理器就是这样一款专注于EDH功能的设备，下面将详细介绍它的特点、应用、工作原理等方面。

文件下载：GS9001-CQME3.pdf

1. 关键特性

1.1 符合标准与多功能集成

GS9001依据SMPTE RP165标准实现EDH功能，能在一个设备中完成EDH的插入和提取，支持自动标准操作。它具备I2C串行通信接口，可访问错误标志和进行设备配置，还能独立工作。

1.2 丰富的输出信息

该协处理器提供多种输出信息，包括错误标志、场、垂直和水平定时信号、辅助数据指示以及TRS指示等。同时，它还能指示视频标准和无效数据，并且保留字可读可写。

1.3 其他特性

GS9001具有21位错误字段计数器，支持直通模式以绕过EDH数据包插入，具备真正的8位兼容性，工作频率为40 MHz，并且采用无铅环保设计。

2. 应用场景

GS9001适用于多种场景，包括4ƒsc、4:2:2和360 Mb/s串行数字接口，可用于源设备和目的设备，以及分配设备。

3. 详细描述

3.1 接口与功能实现

GS9001可与GS9002/GS9022串行数字编码器或GS9000解码器的并行端口连接，为4ƒsc NTSC、4ƒsc PAL和4:2:2分量标准（最高18 MHz亮度采样）提供EDH插入和提取功能。它还能生成水平同步、垂直消隐、场ID和辅助数据识别等定时信号，辅助从数据流中提取辅助数据。

3.2 I2C接口通信

设备通过I2C串行接口总线与微控制器通信，可被编程为I2C从机发送器或接收器。该接口可读取完整的错误标志集，并在重传前覆盖标志状态。设备能自动确定工作标准，也可通过I2C接口进行覆盖。定时信号和传输错误标志也可在专用输出端获取。

4. 订购信息

GS9001有不同的封装和温度范围可供选择，其中GS9001 - CQM采用44 PQFP封装，工作温度范围为0°C至70°C，非无铅环保；GS9001 - CQME3同样采用44 PQFP封装，工作温度范围为0°C至70°C，是无铅环保产品。

5. 电气特性

5.1 绝对最大额定值

• 电源电压（Vs = VDD - Vss）：7 V
• 输入电压范围（任何输入）：-0.3至（VDD + 0.3）V
• 直流输入电流（任何一个输入）：±10 µA
• 功耗：800 mW
• 工作温度范围：0°C至70°C
• 存储温度范围：-65°C至+150°C
• 引脚温度（焊接，10秒）：260°C

5.2 直流参数

在 (V{DD}=5 V)、(V{SS}=0V)、(T_{A}=0^{circ} C - 70^{circ} C) 条件下，电源电压工作范围为4.75 - 5.25 V，电源电流工作范围为85 - 100 mA等。

5.3 交流参数

输入时钟频率为40 MHz，输入和输出数据速率为40 Mb/s，还规定了输入数据和时钟的上升时间、建立时间、保持时间等参数。

6. 引脚描述

GS9001有多个引脚，每个引脚都有特定的功能，如DIN[9..0]为并行数字视频数据输入，CLK为并行时钟输入，R/T用于选择接收或传输模式等。

7. 详细工作原理

7.1 自动标准检测

该模块分析输入的8或10位数据，以确定是分量还是复合信号，可自动检测六种标准。同时具备抗噪声能力，确保瞬间信号中断不影响自动标准检测功能，但会导致标准切换时间延迟。也可通过I2C接口手动覆盖自动标准功能。

7.2 控制逻辑

控制逻辑协调操作并提取垂直消隐、水平同步、场ID、辅助数据指示和TRS - ID指示等定时信号。还通过检查连续TRS - ID的出现来验证输入数据的有效性，若检测到连续七个TRS - ID缺失，会输出“NO TRS”标志。

7.3 CRC计算

根据CRC - CCITT多项式 (X^{16}+X^{12}+X^{5}+1) 为每个视频场计算循环冗余校验（CRC），分别为有效画面和全场计算CRC，以区分不同类型的数据错误。

7.4 CRC比较

GS9001可配置为发送或接收模式。在接收模式下，将计算的CRC与嵌入在错误数据包中的传入CRC进行比较，任何不匹配都会生成状态错误标志。

7.5 辅助数据校验和验证

验证辅助数据的校验和，以确保数据完整性。若校验和不同，会通过辅助EDH错误标志报告错误，并提供单独的ANC EXT错误标志指示EDH数据包的损坏。

7.6 错误标志和格式化

该模块负责错误标志报告和重新编码、EDH数据包构建、可编程中断生成以及与I2C通信模块的接口。共有十五个错误标志，可通过I2C接口读取或覆盖。

7.7 发送与接收模式

在接收模式下进行错误检测和报告，在发送模式下插入有效CRC校验字并重置所有错误标志。

7.8 标志屏蔽

在接收模式下，可使用I2C接口设置/重置或使任何十五个错误标志透明。发送模式下所有错误标志重置。

7.9 可编程中断

中断输出可对任何特定或所有错误标志敏感，通过I2C接口的灵敏度标志进行编程。

7.10 错误字段计数器

21位计数器用于统计发生数据错误的场数，其增量由可编程中断的灵敏度标志控制，可通过接口自动清除或强制清除。

8. I2C串行通信接口

GS9001通过I2C协议实现串行通信，可访问所有错误标志和其他内部可编程功能。I2C接口有不同的从地址，还规定了读写操作的数据格式。

9. 应用案例

9.1 完整系统实现

在一个典型的系统中，GS9001可用于检测和处理设备故障和传输错误。例如，音频编码器产生的内部设备错误（IDH），经过电缆传输后可能出现传输错误（EDH），GS9001能在不同设备中对这些错误进行检测、编码和报告。

9.2 部分系统实现

在实际系统中，并非所有设备都具备EDH功能，但GS9001在这种环境中仍然有用。

GS9001 GENLINX™ EDH协处理器凭借其强大的功能和灵活的应用方式，为电子系统中的错误检测和处理提供了可靠的解决方案。各位工程师在设计相关系统时，不妨考虑这款协处理器，你觉得它在你的项目中会有怎样的表现呢？