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
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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
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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