EM2760/EM2765 データシート

型式： EM2760H (カメラコントローラのみ)
型式： EM2765H (カメラコントローラ + オーディオ機能)
概
要
EM2765 は、PC カメラおよびオーディオ入出力機能を持つマルチ・ファンクションデバイスで、EM2760 は、
PC カメラ機能のみを持つシングル・ファンクションデバイスです。チップには、CMOS センサーインターフェイス、
AC97 または PCM インターフェイス、コマンドシリアルバスインターフェイス、および汎用 I/O ポートが搭載さ
れています。ほとんどのポートおよびバッファは、多目的用ですから電源投入後ノーマルオペレーションに入る前に
コンフィギュレーションする必要があります。
デバイスは、USB リクエストのデコードおよび各種 I/O をコントロールする、エンベッデッドマイクロコントロ
ーラ 8051 を使っています。マイクロコードは、電源投入時にチップのキャッシュにダウンロードされます。ビデオス
トリーム、オーディオストリーム、およびトランスポートストリームは、マイクロコントローラを経由しないで直
接転送されます。
ビデオ入力は、YUV 4:2:2 または Bayer RGB フォーマットです。ビデオデータは、ベンダーレジスターの設定に
より処理され、出力フォーマッターにより処理されたデータは解凍されたフォームの RGB または YUV 各種フォーマ
ットに変換されます。オプションにより、ビデオデータはオンチップ MJPEG エンコーダによりデータ圧縮することも
でき、制限されている帯域の USB 1.1 パイプに対応できます。最終のビデオデータは、バルクパイプを通して USB
ホストに送られます。ビデオファンクションは USB ビデオクラスに準拠しています。
オーディオインターフェイスは、マイクロフォンおよびスピーカ機能用 AC97 または PMC プロトコールをサポ
ートします。オーディオ入出力は、リニア PCM-16、A-Law、または u-Law フォーマットです。オンチップコン
バータは、動作に必要な全ての変換を処理できます。チップは、オーディオストリーミング用にアイソクロナスパイプ
を使っており、USB オーディオクラスに準拠しています。
チップは、CMOS センサー等周辺チップおよび EEPROM との通信用にコマンドシリアルバスをサポートします。
このシステムのアプリケーションは、ビデオ会議、ビデオメール等です。
構成およびブロック図
EM2765 の機能ブロック図は下記の通りで、次の 7 メインブロックより構成されています。
-
ビデオ／オーディオ入力ポート
USB 2.0 トランシーバ
GPIO、2 線式シリアルバス
USB 2.0 シリアルインターフェイスエンジン
エンドポイントバッファー
ビデオパイプラインおよび MJPEG エンコーダ
8051 プロセッサ
EM2760.doc
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特
徴
外部メモリー必要なし
◆ 柔軟なビデオ入力ポート
各種 CMOS センサーによる柔軟な入力サポート
Bayer RGB フォーマットまたは YUV 4:2:2 入力サポート
エンベッデッド sync 付、CCIR-656 YUV サポート
CMOS センサーへのクロック供給
USB ビデオクラス準拠
スナップショットボタン入力
◆
Bayer RGB カラープロセッサ
ブラッククランピング
ガンマ補正
RGB スペースでのゲインおよびオフセット調整
オート露光およびオートホワイトバランス用、9 ウィンドウイメージスタティスティックコレクション
不良ピクセル補償
◆ YUV カラープロセッサ
YUV スペースでのゲインおよびオフセット調整
シャープネス増強
◆
ビデオスケーラー
X および Y 方向へのランダムレイショウダウンスケーリング
プログラマブルコンプレッションレートによるモーション JPEG エンコーダ
◆ オーディオインターフェイス(EM2765 のみ)
USB オーディオクラス準拠
マイクロフォン入力、スピーカ出力ストリーミング共にサポート
AC97 CODEC インターフェイス
PCM インターフェイスサポート
リニア PCM-16、A-Law、および u-Law フォーマットサポート
AC97 CODEC レジスターへのソフトウェアダイレクトアクセス
ステレオおよびモノオーディオサポート
8 KHz～48 KHz までのオーディオサンプルレートサポート
◆
USB ポート
ハイスピードおよびフルスピードトランシーバ付、USB 2.0 PHY 組込み
USB 2.0 および 1.1 準拠
アイソクロナスオーディオサポート
◆
EEPROM インターフェイス
2 線式シリアルコマンドバス EEPROM : 4K～64K バイトサポート
フルカスタマイズ可能 EEPROM 範囲 : 8K または 20K バイト
カスタマイズされたベンダー ID およびプロダクツ ID
カスタマイズされたベンダーストリング、プロダクツストリング、およびシリアルナンバーストリング
◆
その他
2 線式シリアルバス／2 セットを周辺機器へ
USB サスペンド出力を周辺機器へ
8051 の 2 タィマーサポート
8051 のベーシックおよびエクステンデッドインタラプトサポート
8051 の UART ボーレート 9600、38400 でサポート
ほとんどの汎用 I/O を、8051 により制御可能
0.18 ミクロン、1.8V コア、3.3V I/O CMOS プロセス
EM2765 は、52 ピン QFN パッケージ
EM2760 は、48 ピン QFN パッケージ
EM2760.doc
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機能概要説明
ビデオ入力
ビデオインターフェイスブロックは、各種 CMOS センサーからビデオデータを受信するよう設計されています。
ビデオソースからのビデオクロック(VCLK) およびリファレンス信号(VREF、HREF)がストローブとして使われてビ
デオ入力されます。データ(VID[7:0]は、ベンダーレジスターの制御下で VCLK の何れかのエッジでストローブされま
す。HREF および VREF のアクティブレベルは、ベンダーレジスターにより選択できます。
チップには、スレーブモード CMOS センサーの HREF および VREF を発生するビデオタイミングジェネレータ
も含まれています。チップはまた、CMOS センサー用の多くの周波数の XCLK も発生します。ビデオコントロール
I/O(VCLK、VREF、HREF、XCLK)は、汎用 I/O とピンを共有していますので、もしビデオ信号機能を使わない場合
には、そのピンを汎用 I/O として使用できます。
入力されたビデオはビデオサブ・ブロックからビデオパイプラインへ入ります。
ビデオパイプライン
ビデオパイプラインは、ベンダーレジスターの制御下で次のオペレーションを行います。
- ブラッククランピング
- ガンマ補正
- RGB ゲインおよびオフセット
- 欠陥ピクセル補償
- アップサンプリング 8 ビット Bayer から 24 ビット RGB へ
- YUV へのカラースペースコンバーション
- 自動露出および自動ホワイトバランス用ピクセルアキュムレーション
- ダウンスケーリング
- シャープネス増強
- コントラスト、ブライトネス、およびサチュレーション調整
- UV オフセット調整
- 出力フォーマッティング
- イメージコンプレッション
エンドポイントバッファおよび MJPEG エンコーダ
ビデオパイプラインより圧縮されていないビデオアウトプットは、ビデオエンドポイントバッファにストアされ、
USB バルク転送用にパケット化されます。一方、圧縮されていないビデオ出力は、圧縮するためオン・チップモーシ
ョン JPEG エンコーダに送ることもできます。縮小されたデータレートが、USB 1.1 パイプの制限された帯域幅でも
ビデオストリームに適合させることを可能にします。コスト面の考慮により、モーション JPEG エンコーダは、640
ホリゾンタルピクセルまでのみサポートします。コンプレッションレートは、ベンダーレジスターを通してプログラ
マブルです。
MJPEG エンコーダは、ベンダーレジスターの制御下で次のオペレーションを行います。
- 8x8 データパッキング
- 2D DCT(Discrete Cosine Transformation)
- 量子化
- ハフマンコーディング
MJPEG エンコーダ出力は、ビデオエンドポイントバッファ内にストアされ、USB バルク転送用にパケット化さ
れます。
チップはまた、USB ビデオクラスにより定義されている静止画キャプチャーオペレーションに関連したスナップ
ショットボタンもサポートします。SNAP ピンの状態変化が、8051 のファームウェアに USB インタラプトパケッ
トの転送することを引起します。それに応じて、ホストはスチルイメージリクエストを発行し、それからチップはスチ
ルイメージを配信します。この動作モデルは、8051 ファームウェアにより管理されており、たとえファイナルイメ
ージ転送が DMA であったとしても管理されています。
オーディオ入力
チップは、オーディオ入力(マイクロフォン)用アイソクロナスエンドポイントおよびオーディオ出力(スピーカ)用ア
イソクロナスエンドポイント各ひとつの USB オーディオクラスをサポートします。チップは、オーディオストリー
ムの送信側と受信側を外部 CODEC に依存しています。サポートされている CODEC は、AC97 および PMC です。
AC97 では、2-チャンネルのオーディオのみサポートされています。PCM では、1-チャンネルのみサポートされてい
ます。オーディオデータフォーマットは、AC97 CODEC の本来のフォーマットである 16 ビットリニア PCM で
す。オンチップコンバータは、A-Law および u-Law をリニア PCM-16 に変換し、または逆の変換も同様に行い
ます。オーディオサンプルレートは、外部 CODEC により決められます。チップは、最大 48KHz、2 チャンネル
のオーディオレートをサポートできます。
チップは、AC97 CODEC または PCM CODEC とのインターフェイスに 4 信号線を使います。： BCLK、SYNC、
SDI、および SDO です。
EM2760.doc
3
インターフェイスの選択は、ベンダーレジスターにより行われます。この 4 ピンは、汎用 I/O としてのラインと共用
ですから、もしオーディオ機能を使用しない場合には、ピンは汎用 I/O として使用できます。オーディオ入力／出力デ
ータ各スロットバスは直接 USB オーディオエンドポイントバッファに転送されます。AC97 のオーディオデータ
は常に 2 チャンネルですからエンドポイントに関連しています。AC97 CODEC によりサポートされている全てのサ
ンプルレートは、このチップでサポートされています。
チップは、チューナー、デモジュレータ、およびファームウェア EEPROM との通信に 2 線式シリアルバスを使
います。シリアルポートは、SLC(クロック≫および SDA(データ）より構成されています。何れもオープンコレクタの
バイ・ディレクショナルポートです。どちらのラインにも外部にプルアップ抵抗器が必要です。チップは常にバスマス
ターですので、トランザクションの起動および CLS(クロック)をドライブします。スレーブデバイスは、ホールティ
ングダウン SCL によりウェイトステートの挿入ができます。シリアルポートは、インターナルステートマシーン
またはソフトウェアで直接操作することができます。
チップには、プライマリーと呼ばれるコマンドシリアルバスが 1 チャンネルサポートされています。プライマリー
チャンネルは、SCL1、SDA1 の各信号が汎用 I/O ピンと共有されており、ソフトウェアモードにおいてソフトウェ
アが汎用 I/O ピンをバスプロトコールをエミュレートするよう動作します。さらに他のコマンドシリアルバスが必要
な場合には、割り当てられていない汎用 I/O ピンをソフトウェアのみモードで使うことができます。弊社のファームウ
ェアでは、P0_4 および P0_5 がそれぞれエクストラコマンドシリアルバスの SCL および SDA として割り付け
られています。
マイクロコード EEPROM は、ブートローダーがプライマリーバスのみとして組込まれていますので、プライマリ
ーバスにします。CMOS センサーはパワーマネージメント等を考慮してエクストラバスにします。
チップは、USB 2.0 および 1.1 スタンダードに準拠し、ハイ・スピードおよびフル・スピードモードをサポート
しています。全てのスタンダード、クラス、またはベンダーリクエストのコントロールは、8051 プロセッサにより
処理されます。それ故、USB の性能は 8051 ファームウェアにより大きな影響を受けます。
チップは、USB パワーマネージメントスタンダードに準拠しています。USB バスが、3 mini seconds?アイドル
状態の時 USB コントローラは 8051 にインタラプトを発生します。8051 ファームウェアは、警告を察して整然と
ペリフェラルデバイスおよびプロセッサ自身のシャットダウンを始めます。チップはそれでサスペンドモードとなり、
全てのインターナルクロックを一時的に中断します。チップはまた、省力化のため外部デバイスに SSPND 信号も送
り出します。これにより USB 2.0 仕様で定義されているサスペンドモードの最低電流を確保します。
ホストまたはデバイスから起動されて目覚めさせられ、SSPND 信号はアクティブでなくなり、インターナルクロ
ックは再開されます。8051 プロセッサはよび覚まされて、USB コントローラは 8051 インタラプトをトリガーし
ます。8051 ファームウェアは意味を察してペリフェラルデバイスを目覚めさせ始めます。そして全てのチップが通常
状態に再び戻ります。
EM2700 シリーズ製品
EM2700 シリーズ製品の機能とサポートセンサーは下記のようになります。
EM2700 シリーズ製品と機能
サポート
P/N
VGA 30FPS
EM2750
RGB/YUV
EM2760
RGB/YUV
EM2765
RGB/YUV
EM2770
RGB/YUV
EM2775
RGB/YUV
0V
7725/7670/60/48
サポートセンサー
MI360/370/380..
Samsung 83A
サポート
1.3M ピクセル
RGB/YUV
RGB/YUV
RGB/YUV
RGB/YUV
RGB/YUV
サポート
2.0M ピクセル
YUV
YUV
YUV
YUV
YUV
0V
9650/53/55
MI1310/20/30
MI2010/2020
Samsung 3BAF
0V2640
取扱店 :
東京都大田区西馬込１丁目４番３号
電話：03-3771-8091 ﾌｧｸｼﾐﾘ: 03-3771-8244
フリーコール： 0088-22-1553
E-mail : [email protected]
Web : www.n-digital.co.jp
〒143-0026
EM2760.doc
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サポート
Mic タイプ
アナログ
N.A.
アナログ
N.A.
デジタル
ビデオクラス
N
Y
Y
Y
Y

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