一种具有HDMI接口的电视游戏机的制作方法

本发明涉及电视游戏机接口领域，特别涉及一种具有HDMI接口的电视游戏机。

背景技术：

电视游戏机是计算机技术与电视技术结合的一种高级电子娱乐装置。家用型电视游戏机价格低，图像、伴音和游戏方法都比较简单，用电视机作为显示部件。目前，电视游戏机利用AV、S端子等将模拟图像和声音信号发送给电视机。AV(Audio&Video)接口又称（RCA），人们也称它为莲花接头。分为了3条线，分别为：音频接口（红色与白色线，组成左右声道）和视频接口（黄色）。由于AV输出仍然是将亮度与色度混合的视频信号，所以依旧需要显示设备进行亮度和色彩分离，并且解码才能成像。这样的做法必然对画质会造成损失，所以AV接口的画质依然不能让人满意，虽然AV接口实现了音频和视频的分离传输，在成像方面可以避免音频与视频互相干扰而导致的画质下降。

电视游戏机模块一般有三种：分别是兼容FC的8位电视机游戏机模块、兼容SFC的16位电视游戏机模块以及兼容SEGA的16位电视游戏机模块。其中兼容FC的8位电视机游戏机模输出四根RGB数据线，分别包括D6、D7、D8、D9以及CLK、HSYNC、VSYNC，兼容SFC的16位电视游戏机模块也有8根RGB数据线D0，D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7以及CLK、HSYNC、VSYNC。兼容SEGA的16位电视游戏机模块有三根RGB数据线以及CLK、HSYNC、VSYNC。

目前，兼容FC的8位电视机游戏机模块、兼容SFC的16位电视游戏机模块以及兼容SEGA的16位电视游戏机模块将这些模拟信号从一个视频信号和两个音频信号插头输出就是AV接头。

高清晰度多媒体接口（英文：High Definition Multimedia Interface，HDMI）是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为2.25GB/s。HDMI接口是不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。

目前，游戏机没有HDMI接口，不能通过HDMI接口与电视机相连，利用电视机显示标清的图像。

技术实现要素：

本发明针对目前电视游戏机与电视机之间只有AV或者S端子等模拟输出端子相连，电视机上播放的画质依然不能让人满意的不足，提供一种HDMI接口的电视机游戏机。

本发明为实现其目的所采用的技术方案是：一种具有HDMI接口的电视游戏机，包括电视游戏机模块，所述的电视游戏机模块输出数字图像数字信号、模拟音频信号，行同步信号、帧同步信号信号和时钟信号；其特征在于：还包括图像处理器，所述的图像处理器采用凌阳出品的型号为GT208的芯片；所述的电视游戏机模块输出数字图像数据信号、模拟音频信号，行同步信号、帧同步信号(VHYNC)信号和时钟信号分别与GT208芯片的同名端相连；在图像处理器中对数字图像数据信号，行同步信号、帧同步信号(VHYNC)信号和时钟信号进行译码，对模拟音频信号进行AD转换形成数字音频信号，然后编码形成HDMI接口信号输出；GT208芯片引脚分别与HDMI接口的同名插针相连，所述的图像处理器产生控制游戏机模块的电源控制器控制所述的电视游戏机模块。

本发明选择了一个图像处理器实现电视游戏机模块输出与HDMI接口的转接，实现了电视游戏机模块从HDMI接口接电视机。

进一步的，上述的具有HDMI接口的电视游戏机中：所述的电视游戏机模块包括分别是兼容FC的8位电视机游戏机模块、兼容SFC的16位电视游戏机模块以及兼容SEGA的16位电视游戏机模块。

进一步的，上述的具有HDMI接口的电视游戏机中：所述的电源控制器包括三极管Q1、场效应管U16，电视机游戏机模块的电源供给端经过开关后接场效应管U16的源极(S)，场效应管U16的漏极(D)接电视机游戏机模块的电源输入端，场效应管U16的栅极接三极管Q1的集电极，在场效应管U16的源端与栅极之间设置有电阻R44，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极接图像处理器。电视机游戏机模块的电源供给端经过开关后给图像处理器工作。随后，图像处理器提供Q1高电平，场效应U16工作。

进一步的，上述的具有HDMI接口的电视游戏机中：所述的兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块利用接口转换电路与所述的图像处理器的一个通道相连。

进一步的，上述的具有HDMI接口的电视游戏机中：所述的接口转换电路包括型号为CD4053的模拟选择开关U13和模拟选择开关U15，所述的兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块同名输出端分别与模拟选择开关同一通道的两个输入端相连，模拟选择开关的选择信号输入端接图像处理器。

下面结合具体实施例对本发明作较为详细的描述。

附图说明

图1是本发明实施例1整体方框图。

图2是本发明中兼容FC的8位电视机游戏机模块接口。

图3是本发明中兼容SEGA的16位电视游戏机模块接口。

图4是本发明中兼容SFC的16位电视游戏机模块接口。

图5是本发明中电源控制电路。

图6是本发明中接口转换电路。

图7是本发明音频信号输入接口电路。

具体实施方式

实施例1，本实施例是一种具有HDMI接口的标清电视游戏机，该游戏机具有兼容FC的8位电视机游戏机模块、兼容SFC的16位电视游戏机模块以及兼容SEGA的16位电视游戏机模块等三种模块，基本上可以包括目前主流的电视游戏机了，这些电视游戏机的模块都具有数字图像和模拟音频信号AUDIO的输出口，如兼容FC的8位电视机游戏机模块就具有四根数字输出线CSI_D6_8BIT、CSI_D7_8BIT、CSI_D8_8BIT、CSI_D9_8BIT，如图2所示，另外还有行同步信号HSYNC、帧同步信号VHYNC信号和时钟信号CLK。兼容SEGA的16位电视游戏机模块的输出接口与兼容FC的8位电视机游戏机模块类似，如图3所示，它采用的是三根数据线，CSI_D7_16BIT、CSI_D8_16BIT、CSI_D9_16BIT，另外，还有同步信号HSYNC、帧同步信号VHYNC信号和时钟信号CLK，至于其它信号，它不是用于HDMI的，在这里它们悬空。因此，在实践使用时，可以通过一个接口转换电路采用二选一，输入到图像处理器中，与图像处理器的同名引脚相连，只是在图像处理器中采用不的译码方式获得数字视频信号，然后进行编码，使其符合HDMI接口规范从HDMI接口输出到电视机中，本实施例中，接口转换电路如图6所示，采用两块模拟二选一的的芯片实现兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块输入二选一输入到图像处理器中，本实施例中，模拟二选一的的芯片采用的型号为CD4053，它是一个三通道模拟二选一开关，二颗芯片总共是6个通道，因此，可以分别将兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块的同名端，如兼容FC的8位电视机游戏机模块的CSI_D7_8BIT与兼容SEGA的16位电视游戏机模块的CSI_D7_16BIT从模拟二选一的的芯片的同一通道的两个输入端输入。本实施例中采用如图6所示的电路：在芯片U13的三个二选一通道的输入端分别输入兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块的同步信号HSYNC、帧同步信号VHYNC信号和时钟信号CLK，在另一模拟颗二选一芯片U15的三个二选一通道的输入端分别输入兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块的CSI_D7_8BIT与CSI_D7_16BIT、CSI_D8_8BIT与CSI_D8_16BIT、 CSI_D9_8BIT与CSI_D9_16BIT，至于二选一控制信号A、B、C则由图像处理器控制，在同一时间只有一种电视机游戏机模块工作，因此，兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块的两个模块可以共用一个图像处理器的输入通道，二选一输出的信号与图像处理器的同名引脚相连，分别将兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块的两个模块的数字音频和视频信号输入到图像处理器中。

另外，兼容SFC的16位电视游戏机模块如图4所示，它除了同步信号HSYNC、帧同步信号VHYNC信号和时钟信号CLK以外，还有8根数字视频信号线BT_D0—BT_D7，因此，在实践应用过程中它占用一个图像处理器的通道，从图像处理器的同名端输入到图像处理器中，在图像处理器中进行译码，然后进行编码，使其符合HDMI的格式从HDMI的同名引脚中输入到HDMI接口。

上面各模块的数字视频信号直接输入到图像处理器中，在图像处理器中进行译码，形成可以转换成HDMI的数字视频信号，输入到图像处理器中，进行AD转换形成数字音频信号，然后与译码后的数字视频信号一起编码形成HDMI协议格式的输出信号与HDMI的同名输出引脚相连。

本实施例中，三个模块输入的音频信号分别为AUDIO_IN_8BIT、AUDIO_IN_SNES、AUDIO_IN_SEGA，它们是模拟音频信号，需要输入到图像处理器中进行数字化，然后通过HDMI的数字音频引脚输出。在进入数字图像处理中时，具有如图7所示的接口电路。

该接口电路包括输入电容C30、C46或者C69，它们是223PF的电容，用于隔离模拟音频信号中的直流信号，然后经过电阻R31和电阻R32分压后，再经过串连连接的电容C32和电容C33输出的信号MICP接到图像处理器芯片GT208的音频信号输入端，也就是MICP引脚。为了在图像处理器中进行处理，还生成了一个音频输入的基准参考信号MIC_BIAS输入到图像处理器中。从电容C32和电容C33之间引出线通过电容R33引出信号，利用电容C35和电容C34并联接地后的就是基准参考信号MIC_BIAS。VSS_ADC是模拟信号的地线。

本实施例中，兼容FC的8位电视机游戏机模块、兼容SFC的16位电视游戏机模块以及兼容SEGA的16位电视游戏机模块等三种模块不同时工作，因为在一台电视游戏机中，玩家只能一次玩一个模块，电视上也只能显示一个模块的输出。

目前，实现将兼容不同的电视游戏机模块输出的音频和视频数字信号转换成HDMI信号的图像处理器一般采用凌阳出品的型号为GT208的芯片，它具有128引脚，分别具有与兼容FC的8位电视机游戏机模块和兼容SEGA的16位电视游戏机模块的RGB数据线的接口和一个与兼容SFC的16位电视游戏机模块接口的具有8根数据线的接口，并可分别对接收到的RGB数字信号进行译码，然后编码生成HDMI接口的标准数据。

本实施例中，为了实现图像处理器对这三个电视机游戏机模块进行控制是采用对兼容FC的8位电视机游戏机模块、兼容SFC的16位电视游戏机模块以及兼容SEGA的16位电视游戏机模块的电源进行控制的，在图像处理器完成启动以后，再通过电源控制器，控制是否向电视机游戏机模块加电，向哪个电视机游戏机模块加电。如图5所示就是电源控制原理图，图中具有三极管Q1和场效应管U16两个由图像处理器控制的开关管实现对电视游戏机模块的加电控制，电视游戏机电源供给端从IN接口进入电源控制器，然后，在图像处理器控制信号PWR_CTRL_GAME控制下，场效应管U16这个开关是否导通是由三极管Q1这个开关是否导通决定的，当图像处理器控制信号PWR_CTRL_GAME有效时，也就是说它是高电平时，经过串连接地的电阻R41和电阻R42分压，电阻R42上的电压现样也是高电平，此时，三极管Q1导通，该控制电路中，图像处理器控制信号PWR_CTRL_GAME首先通过电容C48接地，滤掉交流成份。三极管Q1的连接方式比较传统，其基极b接控制信号经过分压后的信号，发射极e接地，集电集c接场效应管U16的栅极g，当三极管Q1导通时，场效应管U16的栅极g将低于源极s电压，这样，场效应管U16的源、漏极导通，电视游戏机的电源供给端IN与电视游戏机的工作电源OUT就导通了，电视游戏机获得电就开始工作。电视游戏机的工作电源是在选择该模块时从OUT处获得的，目前，三个电视游戏机模块中只有一个电视游戏机模块的电源工作，电视游戏机的工作电源，是在图像处理器产生控制信号PWR_CTRL_GAME有效时，并在手动开关处于该模块时有效。本实施例中，在原有的电视游戏机模块的基础上，只增加了如图5所示的电源控制电路，原电源工作与否按照原来的工作方式，如用手拨开关控制电源到位后，还需PWR_CTRL_GAME有效，才能工作。本实施例中，三个电视游戏模块分别都采用这样的电源控制电路，但图像处理器产生控制信号PWR_CTRL_GAME只有一路，它产生的有效信号POW_CON分别与三个电源控制电路中的三极管基极相连，只有在图像处理器工作后才能打开三极管这个开关，通过三极管开关才能打开场效应管开关，这三个电源控制电路中，三个模块的IN端分别串接一个二极管作为电源供给隔离，也就说三个模块的电源供给端分别先给图像处理器供电，由图像处理器工作后才去控制模块运行，这样的方式有效的避免因提前模块工作丢失画面的情况。