DLPC347x和DLPC343x 兼容設(shè)計說明

Other Parts Discussed in Post: DLP2010, DLP2010NIR, D LPC3430, DLPC3470, DLP3010, DLPC3438, DLPC3478, DLP4710, DLPC3439, DLPC3479, DLP3010EVM-LC

作者：DLP China Team

1. 概述

TI近期發(fā)布了針對于消費級3D機器視覺和3D打印市場的新型控制器-DLPC347x系列。它可以為主流的3D掃描儀和3D打印機帶來精確的光控制和超高的圖像質(zhì)量。

新的DLPC347x系列控制器與針對顯示市場的DLPC343x控制器類似。兩個系列是pin to pin兼容并且只有幾個引腳的定義不同。這意味著客戶可以做非常少的修改，就可以將用于顯示應(yīng)用的驅(qū)動板修改為用于3D機器視覺和3D打印機應(yīng)用的光控制驅(qū)動板。同時兩種驅(qū)動板也可以實現(xiàn)兼容設(shè)計，這會在下文中討論。

表1是針對不同DMD的DLPC347x系列控制器

表1: DLPC347x控制器以及對應(yīng)的DMD

DMD	顯示應(yīng)用	光控制應(yīng)用	控制器數(shù)量
DLP2010/DLP2010NIR	DLPC3430	DLPC3470	1
DLP3010	DLPC3438	DLPC3478	1
DLP4710	DLPC3439	DLPC3479	2

?2. 引腳差別

DLPC347x系列控制器和DLPC343x系列控制器是pin to pin兼容的，僅有幾個引腳功能不同。表2列出了所有具有不同功能的引腳定義作為參考。詳細(xì)的引腳功能，請參考ti.com上的對應(yīng)控制器的數(shù)據(jù)手冊。

表2: 引腳差異

引腳名	輸入/輸出	定義(DLPC347x)	描述
3DR	Input	Trigger In	高或低有效脈沖，用于顯示下一個pattern
GPIO_06	Output	Patter Ready	高或低有效，用于表示控制器可以接收trigger in信號
TSTPT_4	Output	Trigger Out One	高或低有效，與Vsync同步，最小脈沖寬度為20us
GPIO_07	Output	Trigger Out Two	高或低有效，工作在pattern曝光時間
GPIO_05⁽¹⁾	Input	NA	主控制器的GPIO_5 需要和從控制器上的GPIO_6相連
TSTPT_2⁽¹⁾	Output	NA	主控制器的TSTPT2需要和從控制器上的3DR相連 (基于VINTF，可能會需要電平轉(zhuǎn)換芯片)

注釋：（1）GPIO_05和TSTPE_2只使用與雙ASIC情況下的主控制器?

3. 兼容設(shè)計

對于已經(jīng)有DLPC343x驅(qū)動板設(shè)計經(jīng)驗的光機廠商，可以通過做非常少的修改來升級到DLPC347x驅(qū)動板。另外，客戶可以通過增加額外的選擇性跳線實現(xiàn)DLPC343x和DLPC347x系統(tǒng)的自由切換，這可以幫助客戶降低研發(fā)成本和時間。圖1和圖2分別是單控制器和雙控制器的兼容設(shè)計圖。

圖1: 單控制器設(shè)計⁽¹⁾

圖2：雙控制器設(shè)計⁽¹⁾

注釋：（1）圖1和圖2中的紅色/藍(lán)色矩陣代表跳線

客戶可以通過表3中的配置，實現(xiàn)不同驅(qū)動板的切換：

表3：DLPC343x和DLPC347x驅(qū)動板切換

應(yīng)用	紅色跳線	藍(lán)色跳線
DLPC343x	不安裝	安裝
DLPC347x	安裝	不安裝

在雙控制器的的設(shè)計中，主控制器的TSTPT_2和從控制器的3DR信號中間有一個電平轉(zhuǎn)換芯片。值得注意的是是目前從主控制器上TSTPT_2上輸出的脈沖信號的脈寬只有25ns，不是所有的電平轉(zhuǎn)換芯片都能在這么短的時間內(nèi)將信號拉升到需要的電平，因此客戶需要選擇合適的電平轉(zhuǎn)換芯片來實現(xiàn)正確的功能。

對于系統(tǒng)集成廠商來說，通常只會針對某一特定的應(yīng)用，可以去除不需要的設(shè)計來降低系統(tǒng)尺寸。表4中描述了不同設(shè)計中可以刪除的冗余設(shè)計。圖3和圖4分別為針對顯示應(yīng)用和光控制應(yīng)用的簡化系統(tǒng)設(shè)計。

表4：DLPC343x和DLPC347x驅(qū)動板簡化設(shè)計

應(yīng)用	紅色跳線	藍(lán)色跳線
DLPC343x	刪除	直連
DLPC347x	直連	刪除

圖3：DLPC343x顯示應(yīng)用簡化系統(tǒng)

圖4：DLPC347x光控制應(yīng)用簡化系統(tǒng)

4. 參考設(shè)計

TI已經(jīng)在ti.com上發(fā)布了顯示和光控制的EVM和參考設(shè)計，客戶可以直接下載原理圖/PCB/BOM等。表5中列出了相關(guān)的參考設(shè)計鏈接，請直接訪問下載。

表5：參考設(shè)計鏈接

DMD	控制器	參考設(shè)計
DLP2010	DLPC3430/5	http://www.ti.com/tool/TIDA-00325
DLPC3470	http://www.ti.com/tool/TIDA-080001
DLP3010	DLPC3438	http://www.ti.com/tool/TIDA-00384
DLPC3478	http://www.ti.com/tool/TIDA-080003
DLP4710	DLPC3439(x2)	http://www.ti.com/tool/TIDA-01226
DLPC3479(x2)	http://www.ti.com/tool/TIDA-080005

5. 在光控制應(yīng)用中如何使用這些引腳

DLPC347x常用的光控制模式有Free running模式和Trigger in模式，下文會以這兩種常用的pattern模式為例，介紹這些引腳的功能。

Free running模式：

Pattern Sequence配置如圖5所示，圖6為在DLP3010EVM-LC上實測的對應(yīng)波形圖。

圖5：Free running模式Sequence配置

圖6：DLP3010EVM-LC對應(yīng)波形圖

在Free running模式中，

DLPC347x控制器會產(chǎn)生一個內(nèi)部的同步信號（Vsync）來觸發(fā)顯示pattern。
Trigger out 1信號與該內(nèi)部產(chǎn)生的Vsync信號同步。
Trigger out 2信號與pattern的曝光同步，有效脈沖寬度與pattern的曝光時間相同。
相鄰兩個pattern之間的暗場時間等于pre-exposure dark time和post-exposure dark time的和。

在3D機器視覺項目中，通常使用trigger out 2來觸發(fā)相機拍攝，實現(xiàn)投影和相機間的同步。需要注意的是相機的曝光時間需要包含完整的pattern的曝光時間，以防丟失pattern信息。

Trigger In 模式：

Pattern Sequence配置如圖7所示，圖8為在DLP3010EVM-LC上實測的對應(yīng)波形圖。

圖7：Trigger in模式Sequence配置

圖8：DLP3010EVM-LC對應(yīng)波形圖

在Trigger in模式中，

通過發(fā)送外部的觸發(fā)輸入信號來控制DLPC347x控制器顯示pattern。
DLPC347x控制器輸出pattern ready信號來通知是否準(zhǔn)備好接收外部觸發(fā)信號，外部觸發(fā)信號只有在pattern ready信號有效時才會生效。
Trigger out 2信號與pattern的曝光同步，有效脈沖寬度與pattern的曝光時間相同。

相鄰兩個pattern之間的暗場時間等于trigger in的周期與pattern曝光時間的差。這個時間需要大于pre-exposure dark time和post-exposure dark time的和。

在3D機器視覺項目中，外部產(chǎn)生的trigger in信號需要考慮pattern的周期和pattern ready信號的狀態(tài)，避免在控制器處于忙碌狀態(tài)的時候輸出trigger in信號。

編輯：fqj

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