免费智能真题库 > 历年试卷 > 嵌入式系统设计师 > 2021年上半年 嵌入式系统设计师 下午试卷 案例
  第2题      

 
【说明】
在某嵌入式系统中,视频处理单元负责对接收到的外部视频进行处理和控制。输入包括2路HDMI视频,在视频处理单元中通过叠加、选择、变换等方法输出1路 HDMI视频。系统整体硬件设计框图如图2-1所示,包括一个FPGA和一个DSP处理器,FPGA采用Xilinx公司的Virtex-5,DSP选用国产BWDSP100处理器,HDMI视频采集芯片采用ADI公司的ADV7612,HDML显示芯片选用ADI公司的ADV7513。系统处理器内核1.2V电源采用DC-DC稳压器LTM4616EV,其他电源(25V,18V,3.3V等)采用德州仪器公司的TPS754xx。外部内存选月镁光公司的MT47H32M16HR-25EIT,NandFlash选用S29GL128N10TA102。

 
问题:2.1   (1)在电源设计中,依据LTM4616EV手册描述,该芯片在 5V供电情况下,输出电压可以在0.6V~5V之间任意调节,该系统设计中FPGA和DSP的内核电压均由该芯片提供。在输入电压5V的情况下输出电压的计算公式为

其中,VREF-0.596,RFB为芯片外部的调节电阻,若期望Vut输出1.2V,外部调节电阻RFB应选用如下哪个阻值?
A.5.1kΩ
B.10kΩ
C.6.65kΩ
D.4.87kΩ
(2)根据HDMI视频采集芯片手册描述,ADV7612可支持四种频率晶振输入,分别是27.000MHz、28.63636MHz、24.576MHz、24.000MHz。在具体使用时需要根据设计来配置ADV7612的0x04号寄存器。ADV7612的0x04号寄存器各个Bit位的含义如表2-1所示。

OP_CH_SEL[2-0]三位用来配置HDMI视频输入线P35-P0(由高到低)各个位含义,对应如下:
000:P35-P24为Y/G,P23-P12为U/CrCb/B,P11-P0为V/R
001:P35-P24为Y/G,P23-P12为V/R,P11-P0为U/CrCb/B
010:P35-P24为U/CrCb/B,P23-P12为Y/G,P11-PO为V/R
011:P35-P24为V/R,P23-P12为Y/G,P11-P0为U/CrCb/B
100:P35-P24为U/CrCb/B,P23-P12为V/R,P11-P0为Y/G
101:P35-P24为V/R,P23-P12为U/CrCb/B,P11-P0为Y/G
110:预留
111:预留
XTAL_FREQ_SEL[1-0]两位用来设置晶振频率,对应如下:
00:27.000MHz
01:28.63636MHz
10:24.567MHz
11:24.000MHz
若该系统的HDMI视频输入线P35-P0配置为U/CrCb/B、Y/G、V/R,晶振频率选择为28.63636MHz,需要将ADV7612的0x04号寄存器配置为多少?(0x04号寄存器的Bit 0、Bit 3和Bit 4设置为0)
 
问题:2.2   在该系统中,FPGA支持三种启动方式,分别是JTAG、QSPIFlash和Micro SD,需要利用FPGA的五个管脚MIO[6:2]来配置,对应的配置模式如表2-2所示。

李工设计的启动方式电路图如图2-2所示。

请问:若选用QSPI Flash启动,J1跳线帽应该连接哪两个管脚?J2跳线帽应该连接哪两个管脚?
 
问题:2.3   李工在实际设计中,需要将FPGA采集到的2路HDMI视频通过专用Link链路传接到BWDSP处理器。2路HDMI输入视频均为1080p,即视频采集分辨率为1920x1080,60帧(每路30帧),每个像素点数据大小为24位,整个Link链路最大可传输带宽为5Gbps。
(1)请问实时传输2路1080p视频数据的带宽要求是多大?
(2)目前设计中的Link链路带宽是否能满足2路1080p视频的实时传输要求?(“Gbps”指速度时,1Gbps=1000Mbps,1Mbps=1000Kbps,1Kbps=1000bps)
 
问题:2.4   李工设计的ADV7513显示电路示意图如图2-3所示。

ADV7513的初始化过程描述如下:
FPGA对ADV7513的时钟等先进行初始化,当ADV7513未连接HDMI接收设备时,ADV7513切换为掉电状态,此时ADV7513只有IIC模块和中断检测模块处于工作状态,FPGA通过读取地址为0x42的寄存器来获取ADV7513的HPD检测状态(HDMI外接设备)。当连接HDMI外接设备时,HPD引脚被拉高,触发ADV7513的HPD中断,ADV7513会被唤醒。ADV7513被唤醒后,FPGA需要向ADV7513的断电寄存器0x41的上电标志位写入0,以此启动ADV7513的全部功能。
按照此初始化过程,李工设计了如图2-4所示的ADV7513初始化流程。请根据处理逻辑,从以下选项A~I中选择正确答案,填写空(1)~(4)。

初始化过程的选项:
A.检查ADV7513的HPD位是否有外接设备
B.ADV7513的IIC模块操作
C.ADV7513时钟初始化
D.读取ADV7513 寄存器
E.读取ADV7513的0x42寄存器
F.拉高HPD
G.唤醒ADV7513
H.给ADV7513的0x41寄存器上电标志位写1
I.给ADV7513的0x41寄存器上电标志位写0
 
 
 

   题号导航      2021年上半年 嵌入式系统设计师 下午试卷 案例   本试卷我的完整做题情况  
1 /
2 /
3 /
4 /
5 /
 
第2题    在手机中做本题