明日からフルカラー出す／中編

ということで、暴挙にでるわけですが。（ここに至る過程に関しては前編参照のこと）


1bit のデジタル出力でアナログ信号を作る手法として、ΔΣDAC (Delta-Sigma DAC) というものがあります。
（理論からまともに解説できるだけの頭がないので、気になる方はググってみると吉。）

ここまでで、なにをしようとしているかピンと来る方も多いでしょう。


でも、この手法は本来は音声分野で使われているものなわけで‥‥。
これで映像信号を出しているという例を、ボクは見たことがないわけで‥‥。
で、どんなもんなんだかやってみたわけで‥‥。
（倉本聡な感じでお願いします。）


まず ドットクロック 25MHz 解像度8ビット の信号を処理できる ΔΣDAC に必要な動作クロックはどれぐらいでしょうか？

ざっくりと考えても 25M x 256 Hz 以上の周波数が必要なのは明らかです。


6.4GHz。


どうがんばっても現在の水準のＦＰＧＡでは無理です。ありがとうございました。

仕方がないのでもうちょっと現実的に。

Spartan-3 に実装することを考えると、10倍の250MHzぐらいが妥当か？と当たりをつけました。
実効解像度は4ビットに満たない感じですが、とりあえず先に進みます。

ΔΣDAC の実装例である Application Note XAPP154 を入力を５ビットに設定した上、ビデオ用に少し改変します。
（といってもブランキングのことを考慮して、入力が０の時には即出力をＬで固定するようにしただけですが。）

それを ISE10.1 で論理合成すると、結果はこんな感じに。


動作限界は 275MHz 。想定よりも速くできそうです。 
少しでも高速で動かしたほうが信号の質が上がるはずなので、クロックは 270MHz に決定。

さて、あとはクロック源です。
XILINX の FPGA には DCM と呼ばれるデジタルPLL が入っていて、ある程度自由な周波数や位相のクロックを出力できるのですが、それを使って 270MHz のクロックを作ります。
50MHz 入力 -> 270MHz 出力のDCM のパラメータを Clocking Wizard に作らせて、それをソースに貼り付けます。
Ｒ／Ｇ／Ｂ　の３つのDACのクロックとして DCMからの出力をつなぎ、リセットもつなぎます。



 完成。
（フォゾンな感じでお願いします。）


さて、もう気づいていると思いますが。

各入力が５ビットな時点で、フルカラーじゃないじゃん、ハイカラーじゃん！という声も聞こえますが、聞こえませんｗｗｗ

オレ的には、８色にくらべたら十分フルカラーです。
横浜だけにハイカラーなのです。（意味不明）


というわけで次回は、今回作った Video ΔΣDAC を使って、本来８色しか出ないはずのボードでフルカラー（本当はハイカラーだけど）を出力してみたいと思います。

お楽しみに。