HDMI-LVDS. Разработка на TSUMV59 от MStar

Доброго времени суток, Хабр!

В продолжение прошлой статьи на тему DisplayPort-LVDS, решил написать о своей новой разработке контроллера HDMI-LVDS на чипе TSUMV59 от MStar. Контроллер имеет много интересного на борту, например, аналоговый выход звука, ИК порт, кнопки управления и даже OSD меню.

Основные требования к плате контроллера

• наличие OSD меню;
• наличие USB для прошивки/проигрывания файлов;
• выход аналогового или цифрового звука;
• два канала LVDS (с возможностью переключения и использования одного);
• двухпиксельный режим работы конвертера;
• поддержка матриц разной битности, в идеале от 6 до 10;
• рабочее напряжение конвертера 12В;
• рабочее напряжение панели 3,3В, 5В, 12В;
• управление яркостью/включением подсветки: 3,3В.

Требования к конструктиву

• геометрические размеры платы должны быть удобны для встраивания и максимально соответствовать плате «AHL-14.3»;
• включение/выключение, регулировка яркости кнопками на плате.

Реализация

До этого проекта мы активно использовали контроллер HDMI-LVDS «AHL-14.3», но он аппаратный и не хватало функционала OSD и звука, поэтому пришлось задуматься на счет нового устройства. Для начала я заказал плату на чипе TSUMV29, протестировал и сделал универсальную плату для TSUMV29 и TSUMV59. Для этого понадобилось изучить несколько схемотехнических решений на данном чипе (на них делают шасси для телевизоров) и прозвонить имеющуюся плату. Основное отличие TSUMV29 от TSUMV59 в том, что более новая модель позволяет использовать USB не только для прошивки, но и для проигрывания мультимедиа файлов. Также чипы имеют немного разные питания.

На входе контроллер поддерживает такие интерфейсы, как HDMI и VGA, Разрешение FullHD. На выходе одно- и двухканальный LVDS + звук 2 канала по 3W.

Что получилось после первой итерации

Рис.1. Внешний вид платы контроллера на TSUMV59 (первая итерация v1)

Плата сверху слева – это внешний EEPROM, я его пробовал подкидывать для тестов. Нижняя светлая платка – это DC/DC. На всех схемах для этого питания (1V3) используется LDO, но мне жутко не понравился его нагрев и было решено поменять его на ST1S10 (а в последствии на AP3418). В целом плата завелась сразу. Загрузчик заливается программатором на SPI Flash, затем плату можно прошивать через USB.

Рис.2. Внешний вид платы контроллера на TSUMV59 (первая итерация v2)

На этой версии тоже, стоит LDO (U2). Так как обе платы делались одновременно под разные шлейфы матриц – ошибки у них одинаковые. Также, в отличие от версии v1, на плате v2 выведен VGA, ИК-порт, выход на колонки, присутствуют некоторые настройки по питанию (DIP переключатели) и др…

Рис.3. Работа платы контроллера на TSUMV59 (первая итерация v2)

Тестил на этом мультике. Теперь я наизусть знаю песенку «Котики, вперед!».

Релизная версия

Рис.4. Релизная версия платы контроллера на TSUMV59

В итоге, после очередного витка доработок, была рождена текущая релизная версия. У нее есть все необходимые для управления кнопки, разъем для подключения клавиатуры и многое другое.

Рис.5. Релизная версия платы контроллера на TSUMV59

К сожалению, в данные момент, не имею на руках ни одной спаянной платы последней версии, так как первая спаянная партия очень быстро разошлась.

Прошивка и OSD меню

Для тех, кто не знает откуда берутся прошивки, я расскажу. Под эту схематику есть набор прошивок под разные матрицы. Китайцы клепают похожие платы в различных вариантах. Прошивок очень много, у меня их около 3Гб. Достаточно знать разрешение и размер матрицы, а также количество каналов LVDS чтобы подобрать необходимую прошивку. Из нескольких десятков матриц у меня так и не заработала только одна, что, в принципе, совсем не плохо.
Фотографии меню контроллера приведены ниже.

Рис.6. Фото меню

Рис.7. Фото плеера

Выводы

Получилась отличная разработка, которую можно использовать в своих проектах. Теперь не нужно подстраиваться под заданные габариты покупных плат, а можно развести свою в нужные габариты и с необходимыми интерфейсами.

Если у кого-то нет времени/желания заниматься разработкой, то рекомендую готовые платы с Ali, так как чип очень хорошо показал себя. Нагрев на fullHD приемлемый даже без радиатора.

Моя мечта встроить таких два контроллера и матрицами по 7 дюймов в подголовники авто, чтобы детям было чем развлекаться на заднем сидении.

Преимущества разработки

• универсальность;
• присутствует звук;
• наличие OSD меню;
• простота в настройке.

Недостатки разработки

• плата на 4-х слоях;
• нельзя доработать/изменить прошивку.

Спасибо за внимание!