DLPC300：適用于DLP3000 DMD的DLP?數字控制器深度解析

在電子設計領域，數字控制器的性能與功能對于整個系統(tǒng)的運行起著至關重要的作用。今天我們要深入探討的DLPC300，作為適用于DLP3000 DMD的DLP?數字控制器，憑借其獨特的特性和廣泛的應用場景，成為了眾多工程師關注的焦點。

文件下載：dlpc300.pdf

特性與應用

特性亮點

DLPC300具有多模式、24位輸入端口，支持最高像素時鐘為33.5MHz的并行RGB和多種輸入顏色位深選項，包括24位RGB8888、18位RGB666、16位RGB565等，還支持最高像素時鐘為33.5MHz的8位BT.656總線模式。其支持的輸入分辨率豐富多樣，涵蓋608 × 684、864 × 480、854 × 480 (WVGA)等多種規(guī)格。在樣式輸入模式方面，提供輸入數據到微鏡的一到一映射，1位二進制模式速率高達4000Hz，最高8位灰度樣式速率可達120Hz。同時，它具備像素數據處理功能的視頻輸入模式，支持1Hz至60Hz的幀速率，還擁有可編程后期色彩校正、空間 - 時間復用、自動增益控制、顏色空間轉換等功能，輸出觸發(fā)信號可用于同步攝像機、傳感器等外設，并且具有低功耗（低于93mW典型值）的特點，還支持外部存儲器，如166MHz移動DDR SDRAM和33.3MHz串行閃存。

廣泛應用

DLPC300可用于確保DLP3000數字微鏡器件(DMD)可靠運行，在眾多領域都有出色的表現。例如在3D計量、3D掃描、工廠自動化、指紋識別、條紋投影、工業(yè)聯(lián)機檢驗、機器人視覺、立體視覺、化學檢測、移動傳感、光譜分析、擴增實境、信息疊加、醫(yī)療儀器、虛擬量規(guī)等方面都能發(fā)揮重要作用。

詳細規(guī)格

絕對最大額定值

在電氣方面，各電壓的絕對最大額定值有所不同，如VDD10為 -0.5V至1.32V，VCC18為 -0.5V至2.75V等。在環(huán)境方面，結溫范圍為 -30°C至105°C，存儲溫度范圍為 -40°C至125°C。需要注意的是，超過這些絕對最大額定值可能會對器件造成永久性損壞，且在這些條件下并不意味著器件能正常工作。

ESD 額定值

其靜電放電的人體模型(HBM)為 +2000V，帶電設備模型(CDM)為 +500V。這表明在制造過程中，需要遵循相應的ESD控制標準，以確保器件的安全。

推薦工作條件

在電氣方面，各電源的推薦工作電壓范圍明確，如VDD10為0.95V至1.05V，VCC18為1.71V至1.89V等。環(huán)境方面，工作結溫范圍為 -20°C至85°C。只有在推薦工作條件下，器件才能達到數據手冊中規(guī)定的功能性能。

熱信息

DLPC300的結到殼熱阻為19.52 oC/W，結到空氣熱阻（無強制氣流）為64.96 oC/W。在設計時，需要考慮這些熱參數，以確保器件在合適的溫度環(huán)境下工作。

輸入輸出電氣特性

不同類型的輸入輸出信號具有相應的電壓和電流特性，如B64輸入、I1 - I4等輸入的高電平輸入電壓和低電平輸入電壓在不同VCC電壓下有不同的取值范圍。

功率消耗

在特定測試條件下，各電源的典型功率消耗不同，如VCC18為50.8mW，VDD_PLL為2.8mW等。需要注意的是，VCC_FLSH在正常運行時功率為0，因為串行閃存僅在器件配置時被訪問。

接口時序要求

不同接口的時序要求各不相同，如I2C接口的時鐘頻率、時鐘高時間、低時間等都有明確的規(guī)定，這對于確保接口的正常通信至關重要。

引腳配置與功能

DLPC300的引腳眾多，每個引腳都有其特定的功能。例如，RESET引腳用于DLPC300的上電復位，當檢測到該引腳從低到高的轉換時，自配置開始。PARK引腳用于DMD park控制，必須在釋放RESET后的500μs內設置為高，以啟用正常操作。不同的接口引腳，如并行RGB接口、DMD接口、SDRAM接口等，都有各自對應的信號和功能，在設計時需要根據具體需求進行正確的連接和配置。

詳細描述

概述

在基于DLP的解決方案中，圖像數據從DLPC300輸入端口到DMD上的圖像都是100%數字的，不會轉換為模擬信號。DLPC300對數字輸入圖像進行處理，并將數據轉換為DLP3000所需的格式，DLP3000通過二進制脈沖寬度調制(PWM)來控制每個像素鏡的光線。

功能框圖

DLPC300的功能框圖展示了其內部的結構和工作流程。它提供了格式轉換功能，如色度插值、顏色空間轉換和伽馬校正，以及圖像增強功能，如可編程去伽馬、自動增益控制和圖像調整大小等。同時，還提供了通過空間 - 時間復用（抖動）的偽影遷移功能，以及將輸入數據格式化為DMD所需的功能。

特性描述

對于精確的圖案顯示，原生608 × 684輸入分辨率圖案與DLP3000上的相應微鏡有一對一的關聯(lián)，DLPC300能夠實現高速顯示這些圖案。輸入的16 - 24位RGB數據以60Hz的幀速率進行處理，每個顏色時間槽被進一步劃分為位平面，通過二進制脈沖寬度調制來控制圖像的強度。為了提高視頻幀的圖像質量，DLPC300會使用空間 - 時間算法對這些位平面、時間槽和顏色幀進行交織和交錯處理。在外部視頻模式下，控制器應用非線性伽馬校正。

設備功能模式

在不需要圖像增強的應用中，可以繞過視頻處理算法，使用特定的位平面集。對于結構化光應用，控制器應用線性伽馬校正，并提供顯示一組圖案并同步輸出觸發(fā)信號的能力，以指示攝像機捕獲這些圖案。

應用與實現

應用信息

DLPC300控制器能夠將DLP3000 WVGA芯片組集成到小尺寸和低成本的光轉向應用中。例如在3D掃描或計量系統(tǒng)、交互式顯示器、化學分析儀、醫(yī)療儀器等需要空間光調制的終端設備中都有應用。

典型應用

DLPC300是DLP3000 WVGA芯片組的一部分，與DLP3000 DMD配合工作。為了正常運行，DLPC300需要一個帶有配置信息的串行閃存設備，該信息在釋放RESET后加載。芯片組內部有多個接口，如DLPC300到DLP3000的數據和控制接口、到移動DDR SDRAM的接口等，外部也有數據接口和控制接口等。

系統(tǒng)示例

在視頻源系統(tǒng)應用中，DLPC300支持24位并行RGB，適用于LCD接口，可支持靜態(tài)和動態(tài)視頻源。在帶有可選FPGA的高圖案速率系統(tǒng)中，FPGA可以管理存儲在mDDR中的位平面，通過預加載位平面可以實現更快的幀速率。

電源供應建議

系統(tǒng)電源上下電順序

雖然DLPC300對電源供應的順序沒有嚴格要求，但為了確保正常運行，建議在釋放RESET之前，所有控制器電源應達到最低指定電壓水平，并且在1V核心電源施加且RESET釋放時，所有I/O電源應保持施加。在電源上電時，應按照一定的順序進行操作，如先給VDD10和VDD_PLL供電，再給VCC18、VCC_INTF和VCC_FLSH供電等。在電源下電時，也有相應的順序要求，如先將PARK拉低，等待一段時間后再將RESET拉低等。

系統(tǒng)電源I/O狀態(tài)考慮

不同電源的施加情況會影響輸出信號的狀態(tài)，如當VCC18 I/O電源施加而VDD10核心電源未施加時，與VCC18供應相關的所有mDDR和非mDDR輸出信號處于高阻抗狀態(tài)。

電源良好(PARK)支持

PARK信號是一個早期預警信號，在直流電源電壓下降到規(guī)格以下之前500μs通知控制器，以便控制器有時間對DMD進行停放操作，確保未來操作的完整性。

布局建議

布局指南

在PCB設計方面，對于MDDR和DMD接口，建議采用非對稱雙帶狀線配置，蝕刻厚度為0.5 - oz.(0.18 - mm厚)銅，單端信號阻抗為50Ω（±10%），差分信號阻抗為100Ω差分（±10%）。在層堆疊幾何方面，需要注意參考平面、信號跡線到參考平面的距離等參數。在信號層方面，應盡量減少單端信號的層變化，避免短截線，優(yōu)先路由雙數據速率信號。在路由約束方面，需要手動路由信號以滿足長度匹配和信號匹配要求，避免長走線和尖銳轉彎。在終止要求方面，不同信號需要采用相應的終止方式，如DMD相關信號在源端使用10 - 30Ω的串聯(lián)電阻進行終止。

布局示例

DLP 0.3 WVGA芯片組參考設計提供了一個完整的原理圖和布局示例，展示了各層的厚度、阻抗等參數。

熱考慮

DLPC300的最大工作結溫不能超過推薦工作條件中的規(guī)定值，該溫度受環(huán)境溫度、氣流、PCB設計、器件功耗等因素影響。由于其主要通過PCB的電源和接地層散熱，因此PCB的銅含量和氣流是重要因素。

器件和文檔支持

器件支持

了解器件的命名規(guī)則和標記對于正確使用和識別器件非常重要。在使用第三方產品時，需要注意TI對第三方產品的免責聲明。

文檔支持

相關文檔包括《DLP3000 0.3 WVGA系列220 DMD數據表》、《DLPC300編程人員指南》等，這些文檔為工程師提供了詳細的技術信息。

社區(qū)資源

TI E2E?在線社區(qū)和設計支持等社區(qū)資源可以幫助工程師與其他同行進行交流和獲取技術支持。

商標和靜電放電警告

需要注意相關商標的歸屬，以及在存儲和裝卸器件時，要采取措施防止靜電對MOS門極造成損傷。

機械、封裝和可訂購信息

DLPC300有特定的封裝類型，如NFBGA (ZVB)，176引腳。在訂購時，需要了解器件的狀態(tài)、材料類型、RoHS值、引腳數等信息。

總之，DLPC300作為一款功能強大的數字控制器，在DLP相關應用中具有重要的地位。工程師在設計過程中，需要充分了解其特性、規(guī)格、引腳功能等方面的信息，合理進行布局和電源設計，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時，要關注器件和文檔支持，充分利用社區(qū)資源，為設計工作提供有力的保障。大家在使用DLPC300的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨特的設計經驗呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。