摘 要：本文不用于以往的用標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)對(duì)芯片進(jìn)行初始化配置，而是采用一種新型單片機(jī)C8051F040對(duì)解碼芯片SAA7113進(jìn)行初始化，并給出解碼芯片各個(gè)寄存器的配置值及其C8051F040專用SMBUS總線的使用方法。SMBUS總線與IIC總線兼容，C8051F040具有專用的SMBUS總線接口，不需要用單片機(jī)引腳模擬IIC總線，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)只需要對(duì)其寄存器進(jìn)行操作，這就大大節(jié)省了硬件資源，編程方便。 關(guān)鍵詞：視頻解碼;SAA7113;C8051F040;SMBUS總線 Abstract：The video decoder chip SAA7113 is initialized by the Single Chip Microcomputer C8051F040 which is a new type MCU instead of the standard 51 MCU . The paper introduces the configuration of the various registers in the video decoder and the use of SMBUS which is exclusive in the Single Chip Microcomputer C8051F040.SMBUS is compatible with IIC,C8051F040 uses exclusively interface of SMBUS instead of the analog IIC in the standard 51 MCU. SMBUS only operates its registers to save the hardware resources and to make programming conveniently when it transmits the data. Key words：video decoder; SAA7113; C8051F040; SMBUS 　　SAA7113是飛利浦半導(dǎo)體推出的9位視頻AD芯片,在很多視頻產(chǎn)品如電視卡、MPEG2、MPEG4中都有應(yīng)用,也可用于可視對(duì)講、可視門鈴、可視電話中。SAA7113的主要作用是把輸入的模擬視頻信號(hào)解碼成標(biāo)準(zhǔn)的“VPO”數(shù)字信號(hào)，SAA7113兼容全球各種視頻標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)需要將其配置為相應(yīng)的視頻標(biāo)準(zhǔn)， 即初始化，否則SAA7113就不能按要求輸出，在我國(guó)應(yīng)用時(shí)習(xí)慣上將其配置為PAL制式。對(duì)SAA7113初始化需要通過IIC總線進(jìn)行，本文用C8051F040單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行初始化及其控制。C8051F040單片機(jī)是51單片機(jī)的一種，但是它不同于普通的51單片機(jī)，它具有專用的IIC接口，只需要對(duì)特定的SMBUS總線寄存器進(jìn)行操作，編程方便。 1、SAA7113的基本原理及其寄存器介紹 　　SAA7113是一種視頻解碼芯片,它可以同時(shí)輸入4路CVBS或者2路S視頻（Y/C）信號(hào)，通過內(nèi)部寄存器的不同配置可以對(duì)輸入進(jìn)行切換，輸出為8位的“VPO”數(shù)字信號(hào)，為標(biāo)準(zhǔn)的ITU656、YUV 4:2:2格式。SAA7113兼容PAL、NTSC、SECAM等多種制式，可自動(dòng)檢測(cè)50或60Hz的場(chǎng)頻,通過寄存器不同配置在各種制式間切換。 　　SAA7113的寄存器地址從00H開始，到FFH結(jié)束。其中00H、1FH、60H～62H為只讀寄存器，不可寫;14H、18H～1EH、20H～3FH、63H～FFH為保留地址;只有以下寄存器可讀寫： 01H～05H（前端輸入通道部分），06H～13H、15H～17H（解碼部分），40H～60H（常規(guī)分離數(shù)據(jù)部分）[1]。 　　對(duì)各個(gè)寄存器的配置值如下[2]： 　　寄存器地址： 　　01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H,0AH,0BH,0CH,0DH,0EH, 0FH,10H,11H,12H,13H,15H,16H,17H,40H,41H～57H,58H,59H,5AH,5BH,5EH 　　寄存器配置值： 　　08H,0C0H,33H,00H,00H,0EBH,E0H,0B8H,01H,80H,47H,42H,01H,01H 　　0FH,00H,0CH,0A7H,00H,00H,00H,00H,02H,FFH～FFH,00H,54H,07H,83H,00H 2、SAA7113與單片機(jī)C8051F040接口設(shè)計(jì) 　　C8051F040通過SMBUS（System Management Bus）總線（一種與IIC兼容的數(shù)據(jù)總線）將SAA7113各個(gè)寄存器的配置值送入解碼芯片SAA7113，單片機(jī)C8051F040與SAA7113接口電路設(shè)計(jì)如圖1所示。 [align=center] 圖1 SAA7113與C8051F040接口圖[/align] 　　單片機(jī)C8051F040有標(biāo)準(zhǔn)8051的端口（0、1、2和3），又有4個(gè)附加的8位端口（4、5、6和7），因此共有64個(gè)通用的I/O口，這些端口的工作情況與標(biāo)準(zhǔn)8051相似，但是有一些改進(jìn)。每個(gè)端口都可以被配置為推挽或者漏級(jí)開路輸出，另外還引入了數(shù)字交叉開關(guān)，這是一個(gè)大的數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許將內(nèi)部數(shù)字系統(tǒng)資源映射到P0、P1、P2和P3的端口I/O引腳。這一特性允許用戶根據(jù)自己的特定需要選擇通用端口I/O和所需數(shù)字資源的組合。 　　通過配置端口I/O交叉開關(guān)寄存器0——XBR0=0x01和端口I/O交叉開關(guān)寄存器2——XBR2=0x40，將單片機(jī)的P0.0和P0.1引腳分別作為SMBUS總線的SDA（Serial Data）和SCL（Serial Clock）腳。 3、SMBUS總線時(shí)序 　　SMBUS是Intel開發(fā)的雙向二線總線,其I/O接口只有2條接線:SDA和SCL。SCL傳輸總線時(shí)鐘,SDA傳輸總線數(shù)據(jù)。C8051F040 SMBUS總線符合SMBUS VL1.1規(guī)范且與IIC總線兼容[3]。 　　SMBUS接口可以被配置為工作在主方式或從方式,其傳輸模式可分為主機(jī)發(fā)送、主機(jī)接受、從機(jī)發(fā)送、從機(jī)接收4種模式。本系統(tǒng)中單片機(jī)作為主機(jī)向SAA7113發(fā)送數(shù)據(jù)。在SDA上發(fā)送串行數(shù)據(jù),在SCL上輸出串行時(shí)鐘。本文只給出單片機(jī)作為主機(jī)發(fā)送示意圖如圖2所示。 [align=center] 圖2 主機(jī)發(fā)送示意圖[/align] 　　對(duì)SMBUS串行接口的訪問和控制是通過5個(gè)特殊功能寄存器來實(shí)現(xiàn)的：控制寄存器SMB0CN，時(shí)鐘速率寄存器SMB0CR，地址寄存器SMB0ADR，數(shù)據(jù)寄存器SMB0DAT和狀態(tài)寄存器SMB0STA。通過SMB0STA寄存器可獲取發(fā)送、接收信息，以控制數(shù)據(jù)傳輸過程;通過SMB0DAT接收，發(fā)送數(shù)據(jù);通過SMB0ADR寄存器配置從機(jī)自身的地址。 　　本系統(tǒng)將SMB0ADR配置為SAA7113的地址0x4a，SMB0CR配置為0x40，SMB0CN的初始值配置為0x40，即：使能SMBUS總線并將總線初始狀態(tài)設(shè)為空閑狀態(tài)。 4、軟件設(shè)計(jì) 　　主機(jī)在發(fā)送之前先查詢BUSY（SMB0CN.7）位，若該位為0，則總線空閑，主機(jī)可以占用總線，否則表示總線忙，主機(jī)可一直查詢?cè)摖顟B(tài)，直至BUSY=0。主機(jī)通過將STA（SMB0CN.1）置1產(chǎn)生起始條件。 　　起始條件發(fā)送后會(huì)產(chǎn)生中斷，主機(jī)在中斷中查詢SMB0STA的值，如果SMB0STA=0x08，則表明起始位發(fā)送成功，此時(shí)將STA=0，并將從機(jī)地址和寫控制位送入SMB0DAT，再將SI（SMB0CN.3）置0，SMB0DAT中的數(shù)據(jù)按從高位到低位的順序發(fā)送出去。 　　從機(jī)接收到地址，并以自身地址比較,如果相符合，產(chǎn)生ACK信號(hào)。主機(jī)產(chǎn)生中斷，查詢SMB0STA的值，若SMB0STA=0x18，表明從機(jī)地址和寫控制發(fā)送成功，并受到應(yīng)答信號(hào)，此時(shí)將主機(jī)待發(fā)送數(shù)據(jù)裝入SMB0DAT，并將SI置0。 　　從機(jī)接收到數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生ACK信號(hào)，主機(jī)中斷，查詢SMB0STA的值，若SMB0STA=0x28，則主機(jī)上次數(shù)據(jù)發(fā)送成功。若主機(jī)沒有發(fā)送完畢，繼續(xù)發(fā)送;若發(fā)送完畢，將STO（SMB0CN.4）置1，結(jié)束發(fā)送。工作流程圖如圖3所示，其中aa[k]為主機(jī)要發(fā)送的數(shù)據(jù)。 [align=center] 圖3 工作流程圖[/align] 5、仿真結(jié)果 　　通過keil3仿真器進(jìn)行仿真，并單步執(zhí)行，隨時(shí)查看SMBUS各個(gè)寄存器中的值，確保數(shù)據(jù)發(fā)送。圖4、圖5、圖6分別為數(shù)據(jù)起始位發(fā)送成功、從地址和寫控制位發(fā)送成功和數(shù)據(jù)發(fā)送成功的仿真結(jié)果圖。 6、結(jié)論 　　SAA7113在很多產(chǎn)品中都有應(yīng)用，本系統(tǒng)通過C8051F040單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行初始化，不必通過模擬化的IIC總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，節(jié)省資源，并在實(shí)際試驗(yàn)中的得到了驗(yàn)證。 參考文獻(xiàn) 　　[1]張曉健.視頻解碼芯片SAA7113的初始化與控制[J].電子設(shè)計(jì)應(yīng)用，2003，（8）：84-85 　　[2]SAA7113H Product specification/Data sheet. PHILIPS,1999 　　[3]童長(zhǎng)飛.C8051F系列單片機(jī)開發(fā)與C語(yǔ)言編程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005