使用MAX7456的存儲(chǔ)器和評(píng)估板文件格式生成自定義字符和圖形

MAX7456為單通道屏幕顯示（OSD）發(fā)生器，允許用戶在實(shí)時(shí)視頻上疊加定制生成的圖形。本應(yīng)用筆記描述了MAX7456的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，并展示了如何使用該器件生成自定義字符和圖形。給出了MAX7456評(píng)估（EV）板的文件格式。本文還解釋了如何僅使用電子表格來操作這些文件。

概述

MAX7456單通道屏幕顯示（OSD）發(fā)生器允許用戶在實(shí)時(shí)視頻上疊加定制生成的圖形。MAX7456無需外部視頻驅(qū)動(dòng)器、同步分離器和視頻開關(guān)，從而降低了系統(tǒng)成本。該器件服務(wù)于所有國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)，提供 525 和 625 行標(biāo)準(zhǔn)的 256 個(gè)用戶可編程單色字符。它以任意字體和大小輕松顯示公司徽標(biāo)、自定義圖形、時(shí)間和日期等信息。本應(yīng)用筆記介紹如何使用MAX7456生成自定義字符和圖形。本文還給出了MAX7456評(píng)估（EV）板的文件格式。

MAX7456存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

用戶定義的字符集與輸入視頻流相結(jié)合，以生成CVBS和OSD視頻輸出。最多可以存儲(chǔ) 256、12 x 18 像素字符，但可以動(dòng)態(tài)重新編程。在 525 行模式下，顯示 13 行 x 30 個(gè)字符;在 625 行模式下，顯示 16 行 x 30 個(gè)字符。

MAX7456 OSD包含兩組存儲(chǔ)器：顯示存儲(chǔ)器和非易失性字符存儲(chǔ)器（NVM）。

顯示內(nèi)存

顯示存儲(chǔ)器 （SRAM） 存儲(chǔ) 480 個(gè)字符地址，這些地址“指向”存儲(chǔ)在 NVM 字符存儲(chǔ)器中的字符。顯示存儲(chǔ)器的內(nèi)容可通過SPI兼容串行接口進(jìn)行用戶編程。顯示內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)于顯示器上的固定位置。請(qǐng)參見下面的圖 1。每個(gè)字符需要兩個(gè)字節(jié)。第一個(gè)字節(jié)包含字符存儲(chǔ)器中的字符號(hào)（請(qǐng)參閱下面的討論）;第二個(gè)字節(jié)包含字符屬性狀態(tài)位，如圖 2 所示。字符從左到右和從上到下編號(hào)。

圖1.顯示存儲(chǔ)器的固定位置。

圖2.顯示存儲(chǔ)器的字符屬性狀態(tài)位。

字符記憶

非易失性字符存儲(chǔ)器存儲(chǔ)要顯示的字符或圖形圖像。字符存儲(chǔ)器的內(nèi)容可通過SPI兼容串行接口進(jìn)行用戶編程。每個(gè)字符由 12 個(gè)水平 x 18 個(gè)垂直像素組成。每個(gè)像素由兩個(gè)位表示：

00 = 黑色，不透明
01 = 透明 10 = 白色，不透明
11 = 透明

因此，每個(gè)字符有 12 x 18 = 216 像素。一個(gè) 8 位字節(jié)描述四個(gè)像素。因此，每個(gè)字符需要 216/4 = 54 字節(jié)的數(shù)據(jù)。（請(qǐng)參閱圖 3。

圖3.字符內(nèi)存配置。

為了使尋址更容易，內(nèi)存以 64 字節(jié)的塊進(jìn)行組織。前 54 個(gè)字節(jié)中的每一個(gè)都描述一個(gè)字符。剩余的 10 個(gè)字節(jié)未使用。因此，字符存儲(chǔ)器的長(zhǎng)度為 64 x 256 = 16384 字節(jié)。

因此，每個(gè)顯示存儲(chǔ)器地址位置中包含的數(shù)字實(shí)際上是與所選字符對(duì)應(yīng)的 64 字節(jié)塊的地址。

評(píng)估板圖形用戶界面（GUI）軟件

MAX7456評(píng)估板提供GUI軟件，允許用戶控制器件并下載自定義圖形。

與軟件相關(guān)的文件組織類似于MAX7456的存儲(chǔ)器。字符存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)保存在一個(gè)文件中，而顯示存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)保存在另一個(gè)文件中。這些文件的文件擴(kuò)展名是：

*.mdm 顯示內(nèi)存 *.mcm 字符內(nèi)存

這些 ascii 文本文件可以使用任何文本編輯器（如 Windows? 記事本）查看。因此，每行都以 ASCII 字符返回/換行序列結(jié)尾。

顯示內(nèi)存文件的組織

.mdm 顯示內(nèi)存文件的一部分如圖 4 所示。

圖4.顯示內(nèi)存組織。

在圖4中，第1行給出了器件類型：MAX7456。第 2 行給出視頻標(biāo)準(zhǔn)：PAL 或 NTSC。第 3 行顯示關(guān)聯(lián)字符文件的文件名：Duck.mcm。第 4 行及以下行是行對(duì)，它們?cè)谄聊簧系拿總€(gè)位置提供字符，如上面的圖 1 所示。

因此，其中 x 是圖 1 中的字符位置，描述字符的行由下式給出：

n = 4 + 2 × x 字符數(shù)
n = 5 + 2 × x 字符屬性

字符屬性如圖 5 所示：

圖5.字符位置的字符屬性如圖 1 所示。

在此示例中：

顯示中的字符 0 使用字符記憶中的字符 1。
字符 0 不閃爍、反轉(zhuǎn)或透明
顯示中的字符 1 使用字符記憶中的字符 2。
字符 1 不閃爍、反轉(zhuǎn)或透明
顯示中的字符 2 使用字符記憶中的字符 2。
字符 2 不閃爍、反轉(zhuǎn)或透明
等。

請(qǐng)注意，.mdm 文件的長(zhǎng)度取決于視頻標(biāo)準(zhǔn)。如果選擇 PAL，則文件將有 480 行對(duì);該文件在 NTSC 中將有 390 行對(duì)。

字符記憶文件的組織

下面的圖 6 顯示了 *.mcm 文件的一段。

圖6.顯示存儲(chǔ)器的組織。

第 1 行給出了設(shè)備類型。第 2 行及以下行定義了像素，如上圖 3 所示。在此示例中，字符 0 的每個(gè)像素都設(shè)置為“01”，即透明。

人物記憶提示

不必將字符 0 的每個(gè)位都設(shè)置為“01”。但是，當(dāng)設(shè)備通電時(shí)，顯示存儲(chǔ)器將默認(rèn)重置為指向字符 0。因此，在上電時(shí)，輸入視頻將通過，沒有錯(cuò)誤的疊加。正確初始化設(shè)備后，普通字符可以正常覆蓋。

為什么像素顯示為灰色或透明

如果字符存儲(chǔ)器中將像素定義為透明（內(nèi)存中的“01”或“11”），則根據(jù)其他幾種情況，它可以顯示為透明或灰色。

有三個(gè)條件會(huì)影響像素：

字符級(jí)別，由顯示存儲(chǔ)器中每個(gè)字符集的屬性位定義。

全局級(jí)別，在視頻模式寄存器的背景位中定義（位 7，Reg 01）。

外部同步檢測(cè)器的狀態(tài)。

位也可以是透明的，具體取決于輸入視頻同步檢測(cè)的狀態(tài)。真值表如表 1 所示，它假設(shè)像素在像素級(jí)別定義為透明。如果不透明，則像素將顯示為黑色或白色，與任何其他設(shè)置無關(guān)。當(dāng)然，也假設(shè) OSD 顯示設(shè)置為打開。

如果像素顯示為灰色，則可以使用地址位置 90H 到 9FH 中的寄存器 RB0 到 RB15 逐行設(shè)置亮度。

轉(zhuǎn)換字符內(nèi)存文件中的像素顏色

通過了解評(píng)估板文件的結(jié)構(gòu)，可以很容易地將像素轉(zhuǎn)換為黑色、白色或透明色。

字符內(nèi)存文件很容易通過Excel等程序轉(zhuǎn)換。下面的圖 7 中顯示了這方面的一個(gè)示例。加載到評(píng)估板軟件時(shí)，標(biāo)題如下所示。

圖7.可以使用 Excel 更改字符內(nèi)存來更改像素的顏色。

標(biāo)題字體為白色背景上的黑色。有一種簡(jiǎn)單的方法可以轉(zhuǎn)換此配色方案。

將 .mcm 文件加載到 Excel 中。作為文本文件，只需打開即可導(dǎo)入.mcm文件。請(qǐng)記住，這些行必須被視為文本，否則將刪除前導(dǎo)零。因此，在導(dǎo)入過程中將列數(shù)據(jù)格式設(shè)置為文本。

若要保留格式，最好將值列復(fù)制到新的電子表格中。

現(xiàn)在使用 Excel MID 功能將行切成 4 x 2 個(gè)字符。

在此之后，轉(zhuǎn)換兩個(gè)字符值。

重建線路。

現(xiàn)在，將原始文件中的列替換為組裝的列，然后保存它。

為了證明所取得的成就，將新的.mdm文件加載到評(píng)估板軟件中。

在此示例中，所有黑色字符都轉(zhuǎn)換為白色，所有白色字符轉(zhuǎn)換為透明字符。因此：

“00”變?yōu)椤?0”—黑色轉(zhuǎn)換為白色 “10”變?yōu)椤?1”—白色
轉(zhuǎn)換為透明
“01”保持不變 — 透明不變

這種顏色轉(zhuǎn)換只需在Excel中完成。結(jié)果將返回到原始文件以保留格式。

Excel 公式很簡(jiǎn)單，如下所示。A 列是原始數(shù)據(jù)。

列 B = MID（Ax， 1， 2） 選擇從字符 1
開始的兩個(gè)字符 列 C = MID（Ax， 3， 2） 選擇從字符 3
開始的兩個(gè)字符 列 D = MID（Ax， 5， 2） 選擇從字符 5
開始的兩個(gè)字符 列 E = MID（Ax， 7， 2） 選擇從字符 7
開始的兩個(gè)字符 列 F = IF（Bx=“00”，“10”，IF（Bx=“10”，“01”，Bx）） 列 G = IF（Cx=“00”，“10”，IF（Cx=“10”，“01”，Cx）） 列 H = IF（Dx=“00”，“10”，IF（Dx=“10”，“01”，Dx）） 列 I = IF（Ex=“00”，“10”，IF（Ex=“10”，“01”，Ex））



將“00”替換為“10”或?qū)ⅰ?0”替換為“01”
列 J = 連接（F2，G2，H2，I2） 重建新單詞

J列被復(fù)制到原始文件并保存以保留格式（圖8）。

圖8.上面的公式用于在Excel中轉(zhuǎn)換像素顏色。

加載到評(píng)估軟件后，新文件如圖9所示。

圖9.更改后的像素顏色在 Excel 中的顯示方式的圖示。

審核編輯：郭婷