基于单片机的视频信号发生器的设计.docx

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基于单片机的视频信号发生器的设计

目录

1.设计原理…………………………………………………………………………1

2.设计内容…………………………………………………………………………1

3.设计方法…………………………………………………………………………2

3.1AT89C2051工作过程…………………………………………………………2

3.2软件设计思想和流程图………………………………………………………4

3.3系统总程序……………………………………………………………………5

4设计总结…………………………………………………………………………19

5参考资料……………………………………………………………………………19

1．设计原理

本课程设计所涉及到的彩条信号发生器，是利用单片机产生序列行、场同步信号和R、G、B三基色信号，然后输入给视频编码芯片AD722产生白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑8种颜色的彩色条状图像信号。

系统电路原理图：

图1.1彩条信号发生器系统框图

2.设计内容

根据我的设计图形，整幅画面可分为7个部分，每部分41行，共7x41=287行。

而且每一行要有80个机器周期，其中13个周期固定不变，其余67个周期按需要分配颜色周期。

各块的颜色分配如下图所示。

图1.2图像各部分颜色分配

第①部分：

63白

第②部分：

14白+42红+7白

第③部分：

42白+14红+7白

第④部分：

35白+14红+14白

第⑤部分：

28白+14红+21白

第⑥部分：

21白+14红+28白

第⑦部分：

14白+14红+35白

第⑧部分：

14白+42红+7白

第⑨部分：

63白

3.设计方法

3.1AT89C2051工作过程

AT89C2051输出P1

数据

机器周期数

备注

第623行的行同步

00001000

00000000

6

34

第623.5行开始

5个均衡脉冲

00000100

00000000

3

37

共重复5次

第1行开始

5个开槽脉冲

00000100

00000000

34

6

（第一场开始）

共重复5次

第2.5行开始

5个均衡脉冲

00000100

00000000

3

37

共重复5次

第6行开始

18个行同步

00001000

00000000

6

74

共重复18次

第24行开始

287个彩条行

00001000

00000000

01110000

00000000

6

7

64

3

共重复41次

00001000

00000000

01110000

00010000

01110000

00000000

6

7

12

40

12

3

共重复41次

00001000

00000000

01110000

00010000

01110000

00000000

6

7

28

8

28

3

共重复41次

00001000

00000000

01110000

00010000

01110000

00000000

6

7

20

24

20

3

重复41次

00001000

00000000

01110000

00010000

01110000

00000000

6

7

28

8

28

3

重复41次

00001000

00000000

01110000

00010000

01110000

00000000

6

7

8

48

8

3

重复41次

00001000

00000000

01110000

00000000

6

7

64

3

重复41次

第311行开始

5个均衡脉冲

00000100

00000000

3

37

共重复5次

第312.5行开始

5个开槽脉冲

00000100

00000000

34

6

（第二场开始）

共重复5次

第316行开始

5个均衡脉冲

00000100

00000000

3

37

共重复5次

空半行

00000000

40

第319行开始

17个行同步

00001000

00000000

6

74

共重复17次

第336行开始

287个彩条行

同第一场

同第一场

共287行，

然后接第一场第623行的行同步

3.2软件设计思想和流程图

电视机采用隔行扫描的方式，即一帧图像分成两场。

因为彩条图像每一部分的每一行、每一场图像是一样的，程序设计时，应当采用循环的方式，使程序结构化，小型化。

并且，严格按照信号脉冲的宽度，根据指令周期的不同，选用合适的指令。

程序流程图如下：

下一场

NY

N

N

Y

N

Y

N

Y

彩条开始

图3.1系统程序流程图（未考虑隔行扫描）

3.3系统总程序

ORG0000H

START:

MOVA,#00H

MOVP1,A;初始化清0

MOVIE,#0;禁止中断

MOVSP,#70H;栈区地址

CLRPSW.3;选寄存器组为0组

CLRPSW.4

LOOP:

SETBP1.3;第623行的行同步

D623H:

NOP;开始6个机器周期

NOP

NOP

NOP

MOVR1,#9

CLRP1.3

D34:

NOP;开始34个机器周期

DJNZR1,D34;27

NOP

MOVR2,#5;第623.5行开始5个均衡脉冲

LOOP101:

NOP

NOP

NOP

NOP

SETBP1.2

MOVR1,#10;开始3个机器周期

NOP

CLRP1.2

D37:

NOP;开始37个机器周期

DJNZR1,D37;30

DJNZR2,LOOP101

MOVR2,#5;笫一行开始5个开槽脉冲

LOOP111:

NOP

NOP

NOP

SETBP1.2

MOVR1,#8;开始34个机器周期

D341:

NOP

NOP

DJNZR1,D341;32

CLRP1.2

DJNZR2,LOOP111;开始6个机器周期

MOVR2,#5;笫2.5行开始5个均衡脉冲

LOOP121:

NOP

NOP

SETBP1.2

MOVR1,#8;开始3个机器周期

NOP

CLRP1.2

D371:

NOP;开始37个机器周期

MOVR0,#18;笫6行开始的18个行同步

DJNZR1,D371;32

DJNZR2,LOOP121

LOOP181:

MOVR1,#2

NOP

SETBP1.3

D6H:

DJNZR1,D6H;开始6个机器周期

MOVR1,#17

CLRP1.3

D74:

NOP;开始74个机器周期

NOP

DJNZR1,D74;68

NOP

DJNZR0,LOOP181

MOVR0,#39

;第24行开始的287个彩条行（255+32）

NOP

LOOP1:

SETBP1.3

NOP

NOP

NOP;开始6个机器周期

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

C1023H:

DJNZR1,C1023H;开始7个机器周期

MOVR1,#30

MOVA,#70H

MOVP1,A

C1032H:

DJNZR1,C1032H;开始63个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#30

DJNZR0,LOOP1

LOOP2:

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

AD1026H:

DJNZR1,AD1026H

CLRP1.3

MOVR1,#2;开始7个机器周期

AD1027H:

DJNZR1,AD1027H

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD1028H:

DJNZR1,AD1028H;开始14个机器周期（白）

MOVA,#10H

MOVP1,A

MOVR1,#18

AD1029H:

DJNZR1,AD1029H;开始42个机器周期（红）

NOP

NOP

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#2

AD1030H:

DJNZR1,AD1030H;开始7个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR0,#30

DJNZR2,LOOP2

LOOP3:

SETBP1.3

NOP;开始6个机器周期

NOP

NOP

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

D1031H:

DJNZR1,D1031H;开始7个机器周期

MOVR1,#19

MOVA,#70H

MOVP1,A

D1033H:

DJNZR1,D1033H;开始42个机器周期（白）

MOVR1,#5

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A

D1034H:

DJNZR1,D1034H;开始14个机器周期（红）

MOVR1,#2

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

AD1039H:

DJNZR1,AD1039H;开始7个机器周期（白）

NOP

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#30

DJNZR0,LOOP3

LOOP4:

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

A1040H:

DJNZR1,A1040H

CLRP1.3

MOVR1,#2;开始7个机器周期

AD1041H:

DJNZR1,AD1041H

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#16

AD1042H:

DJNZR1,AD1042H;开始35个机器周期（白）

MOVA,#10H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD1043H:

DJNZR1,AD1043H;开始14个机器周期（红）

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD1048H:

DJNZR1,AD1048H;开始14个机器周期（白）

NOP

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR0,#30

DJNZR2,LOOP4

LOOP5:

SETBP1.3

NOP;开始6个机器周期

NOP

NOP

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

D17H:

DJNZR1,D17H;开始7个机器周期

MOVR1,#12

MOVA,#70H

MOVP1,A

D170H:

DJNZR1,D170H;开始28个机器周期（白）

MOVR1,#6

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A

DH:

DJNZR1,DH;开始14个机器周期（红）

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#9

AD60H:

DJNZR1,AD60H;开始21个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#30

DJNZR0,LOOP5

LOOP6:

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

AD6H:

DJNZR1,AD6H

CLRP1.3

MOVR1,#2;开始7个机器周期

AD7H:

DJNZR1,AD7H

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#9

AD70H:

DJNZR1,AD70H;开始21个机器周期（白）

MOVA,#10H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD30H:

DJNZR1,AD30H;开始14个机器周期（红）

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#12

AD60EH:

DJNZR1,AD60EH;开始28个机器周期（白）

NOP

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR0,#30

DJNZR2,LOOP6

LOOP35:

SETBP1.3

NOP;开始6个机器周期

NOP

NOP

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

D17H:

DJNZR1,D17H;开始7个机器周期

MOVR1,#5

MOVA,#70H

MOVP1,A

D170H:

DJNZR1,D170H;开始14个机器周期（白）

MOVR1,#6

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A

DH:

DJNZR1,DH;开始14个机器周期（红）

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#16

AD60H:

DJNZR1,AD60H;开始35个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#30

DJNZR0,LOOP35

LOOP56:

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

AD6H:

DJNZR1,AD6H

CLRP1.3

MOVR1,#2;开始7个机器周期

AD7H:

DJNZR1,AD7H

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD70H:

DJNZR1,AD70H;开始14个机器周期（白）

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A

MOVR1,#19

AD30H:

DJNZR1,AD30H;开始42个机器周期（红）

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#2

AD60EH:

DJNZR1,AD60EH;开始7个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR0,#38

DJNZR2,LOOP56

LOOP7:

SETBP1.3

NOP

NOP

NOP;开始6个机器周期

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

C171H:

DJNZR1,C171H;开始7个机器周期

MOVR1,#30

MOVA,#70H

MOVP1,A

C1H:

DJNZR1,C1H;开始63个机器周期（白）

NOP

MOVA,#0H

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#5

DJNZR0,LOOP7

;//////////////////第二场///////////////////

LOOP131:

SETBP1.2

MOVR1,#11;开始3个机器周期

NOP

CLRP1.2

D372:

NOP;开始37个机器周期

DJNZR1,D372;33

MOVR3,#5;笫312.5行开始5个开槽脉冲

DJNZR2,LOOP131

LOOP141:

SETBP1.2

MOVR1,#8;开始34个机器周期

D342:

NOP

NOP

DJNZR1,D342;32

CLRP1.2

NOP;开始6个机器周期

MOVR2,#5;笫316行开始5个均衡脉冲

NOP

DJNZR3,LOOP141

LOOP151:

SETBP1.2

MOVR1,#11;开始3个机器周期

NOP

CLRP1.2

D373:

NOP;开始37个机器周期

DJNZR1,D373;33

NOP

DJNZR2,LOOP151

NOP

MOVR1,#11;空半行（40个机器周期）

K40:

NOP

DJNZR1,K40;33

MOVR3,#17;笫319行开始17个行同步

LOOP171:

NOP

NOP

NOP

NOP

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

TD6H:

DJNZR1,TD6H

CLRP1.3

MOVR1,#22;开始74个机器周期

TD74:

NOP

DJNZR1,TD74;66

DJNZR3,LOOP171

MOVR0,#39

NOP

NOP

NOP

LOOP8:

SETBP1.3

NOP

NOP

NOP;开始6个机器周期

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

C1023:

DJNZR1,C1023;开始7个机器周期

MOVR1,#30

MOVA,#70H

MOVP1,A

C1032:

DJNZR1,C1032;开始63个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#30

DJNZR0,LOOP8

LOOP9:

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

AD1026:

DJNZR1,AD1026

CLRP1.3

MOVR1,#2;开始7个机器周期

AD1027:

DJNZR1,AD1027

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD1028:

DJNZR1,AD1028;开始14个机器周期（白）

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A

MOVR1,#18

AD1029:

DJNZR1,AD1029;开始42个机器周期（红）

NOP

NOP

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#2

AD1030:

DJNZR1,AD1030;开始7个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR0,#30

DJNZR2,LOOP9

LOOP10:

SETBP1.3

NOP;开始6个机器周期

NOP

NOP

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

D1031:

DJNZR1,D1031;开始7个机器周期

MOVR1,#19

MOVA,#70H

MOVP1,A

D1033:

DJNZR1,D1033;开始42个机器周期（白）

MOVR1,#5

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A

D1034:

DJNZR1,D1034;开始14个机器周期（红）

MOVR1,#2

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

AD1039:

DJNZR1,AD1039;开始7个机器周期（白）

NOP

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#30

DJNZR0,LOOP310

LOOP11:

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

A1040:

DJNZR1,A1040

CLRP1.3

MOVR1,#2;开始7个机器周期

AD1041:

DJNZR1,AD1041

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#16

AD1042:

DJNZR1,AD1042;开始35个机器周期（白）

MOVA,#10H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD1043:

DJNZR1,AD1043;开始14个机器周期（红）

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD1048:

DJNZR1,AD1048;开始14个机器周期（白）

NOP

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR0,#30

DJNZR2,LOOP11

LOOP12:

SETBP1.3

NOP;开始6个机器周期

NOP

NOP

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

D17:

DJNZR1,D17;开始7个机器周期

MOVR1,#12

MOVA,#70H

MOVP1,A

D170:

DJNZR1,D170;开始28个机器周期（白）

MOVR1,#5

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A

D:

DJNZR1,D;开始14个机器周期（红）

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#9

AD60:

DJNZR1,AD60;开始21个机器周期（白）

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR2,#30

DJNZR0,LOOP12

LOOP13:

SETBP1.3

MOVR1,#2;开始6个机器周期

AD6:

DJNZR1,AD6

CLRP1.3

MOVR1,#2;开始7个机器周期

AD7:

DJNZR1,AD7

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#9

AD70:

DJNZR1,AD70;开始21个机器周期（白）

MOVA,#10H

MOVP1,A

MOVR1,#5

AD30:

DJNZR1,AD30;开始14个机器周期（红）

NOP

MOVA,#70H

MOVP1,A

MOVR1,#12

AD60E:

DJNZR1,AD60E;开始28个机器周期（白）

NOP

MOVA,#0

MOVP1,A;开始4个机器周期"0"

MOVR0,#30

DJNZR2,LOOP13

LOOP14:

SETBP1.3

NOP

NOP

NOP;开始6个机器周期

MOVR1,#2

NOP

CLRP1.3

C171:

DJNZR1,C171;开始7个机器周期

MOVR1,#5

MOVA,#70H

MOVP1,A

C1:

DJNZR1,C1;开始14个机器周期（白）

NOP

NOP

MOVA,#10H

MOVP1,A;开始14个机器周期（红）

MOVR1,#5

AD6