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Generar señales de video para televisión |
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Escrito por DgM
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Lunes, 22 de Febrero de 2010 22:08 |
1.INTRODUCCIÓN
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En este tutorial vamos a hablar sobre como generar señales de video para televisión a través del cable coaxial de la antena y utilizando un microcontrolador PIC de Microchip como soporte hardware. También tendremos la posibilidad de simular mediante software los programas de ejemplo incluidos.
Se pretende explicar de una manera simple y aplicada a los PIC el funcionamiento de las señales de video, por lo que en alguna ocasión, el contenido de éste tutorial puede ser muy diferente a la información contenida en otros documentos.
En principio vamos a trabajar con imágenes en blanco y negro por resultar más sencillo. Veremos como controlar el funcionamiento de una televisión mediante ordenes y rutinas sencillas en ensamblador y las emplearemos para dibujar líneas horizontales y recuadros, e incluso la posibilidad de introducir mensajes de texto y animarlos, pero antes conozcamos el funcionamiento básico de una televisión:
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2.CONCEPTOS BÁSICOS
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Básicamente todos conocemos de algún modo el funcionamiento de un televisor. Consiste en un haz de electrones (en realidad son tres) que recorre la pantalla de izquierda a derecha y de arriba a abajo como se muestra en el gráfico. Según la intensidad del haz de electrones se excita en mayor o menor grado la capa de fósforo que recubre la pantalla produciendo una radiación visible para el ojo humano. El barrido, por tanto, se realiza en forma de líneas horizontales, de hay, que sea preciso sincronizar el haz de electrones para que fluya de manera ordenada. Los dos tipos de sincronización son: el vertical, que nos indica el comienzo de una imagen, y el horizontal, que nos indica el comienzo de la línea. Para controlar el haz es preciso conocer los tiempos de sincronismo y respetarlos en la medida de lo posible.
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| El valor de esos tiempos nos lo da la norma N de transmisión (muy poco utilizada). Concretamente utilizaremos el modo PAL-N (Phase Alternating Lines-Norma N) |
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2.1. La señal de video: nos interesan los siguientes parámetros:
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1. Frecuencia horizontal: la frecuencia a la que se repiten las líneas de imagen es de 15626Hz (duración de una línea: 64 useg).
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2. Sincronismo horizontal (H sync): pulso que indica el comienzo de una línea de imagen. Su duración a de ser de 4,8 useg (4 useg es suficiente para nuestro caso). |
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3. Frecuencia vertical: la frecuencia a la que se repiten las imágenes (campos) es de 50Hz (duración de un campo: entre 15.6mseg y 20mseg según la norma N de trasmisión). |
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4. Sincronismo vertical (V sync): pulso que indica el comienzo de una imagen (campo), es decir, pasa a la siguiente línea de imagen. Duración:2,44 líneas horizontales (2.5 líneas según la norma N). Obsérvese que 64 seg * 2.44 líneas = 15.6mseg (duración de un campo). |
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5. Front porch: intervalo previo a H sync. 1.9 useg. |
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6. Back Porch: Señal de 5 seg (para nuestro caso 4 useg) anterior a la señal de la imagen (Se usa para sincronizar la demoludación del color).
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7. Señal de la imagen: Es la señal analógica con los datos de la imagen que vamos a ver en pantalla. Su duración es de 52.3 useg (56 useg para nuestro caso).
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8. Líneas horizontales: 625 líneas en la pantalla de las cuales sólo veremos256. Las demás líneas son utilizadas para el sincronismo vertical. Obsérvese que 625/2.44(V sync)=256 líneas
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Por lo tanto tenemos que una señal de video típica para una línea de imagen (a color) según la norma N es de la forma:
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Como no generaremos imágenes en color no utilizaremos la señal Back Porch, por lo tanto, no habrá pulsos en ese espacio. La imagen se formará mediante pulsos generados con el PIC. El valor máximo de tensión corresponde al color blanco y el mínimo al negro con lo cual obtendremos una señal parecida a esta:
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La imagen completa en la pantalla se realizará, por tanto, línea a línea de arriba a abajo uniendo varias señales seguidas de la forma:
Ya tenemos entonces la primera imagen, veamos como pasar a la siguiente: |
| 2.2.Sincronización del haz de electrones: |
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Para comenzar una imagen nueva (el fotograma siguiente) es preciso "colocar" el haz de electrones en la parte superior izquierda de la pantalla. Para explicarlo de una forma sencilla, equivale a ejecutar la orden "cls" en Basic: se borra la pantalla y coloca el cursor arriba a la izquierda.
La sincronización se lleva a cabo mediante pulsos de ecualización previos a la sincronización vertical y posterior a ella como vemos en el gráfico:
Al final de cada imagen completa y para comenzar una nueva, realizamos 6 pulsos de Pre-ecualización que comprenden las tres ultimas líneas (623,624 y 625; Dos pulsos por cada línea). Luego se realiza 5 pulsos más cortos para colocar el haz de electrones correctamente. Y finalmente, los 6 pulsos de pos-ecualización (hasta la línea 5) para dar comienzo al barrido. Veremos más adelante como realizar esta sincronización mediante una rutina para el PIC.
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Última actualización el Lunes, 22 de Febrero de 2010 22:23 |
