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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Analoges TTL Signal fuer TFT oder LCD wandeln


Autor: Christoph B. (te21blz)
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Hallo Experten,

Ich besitze einen Kompakt Mac und habe mir gedacht, das es doch moeglich 
seins sollte das analoge Signal fuer die originale CRT Roehre in ein 
entsprechendes Signal fuer einen TFT od. LCD Bildschirm umzuwandeln.
Ich denke, es gibt sicherlich mehrere Optionen wie man sowas anstellt.

Gut, es ist sicherlich auch denkbar, das es tatsaechlich gar nicht 
moeglich ist, den googeln hilft nicht viel, es scheint jedenfalls noch 
niemand auf die Ideee gekommen zu sein.
Ich bin nicht an einem hochaufgeloesten, super qualitativen Bild 
interessiert, mir reicht sozusagen schwarz-weiss auf minimalster Stiuf

Das Viedosignal wird von einem VLSI Mikrochip namens EAGLE produziert, 
kein Schaltplan vorhanden. (Apple Geheimniss ;-))
Wie dieses Signal aussieht ist im Anhang aufgezeigt.

1. Wer kann mir bei der Interpretation dieses Video Timing Schemas 
helfen?
2. Wie muesste grundsaetzlich so ein Analog TTL/Digital TTL Wandler 
prinzipiell aussehen?
3. Es gibt ja so Wandler zu kaufen... TTL->LVDS, eine Moeglichkeit?
4. Oder: Ich habe gelesen, das es ja auch Analog TFT's gibt. Kann man 
die wirklich einfach so an analoge Quellen anschliessen?

Bin fuer jede Info dankbar.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> 2. Wie muesste grundsaetzlich so ein Analog TTL/Digital TTL Wandler
> prinzipiell aussehen?
Es gibt kein Analoges TTL.
TTL heißt Transistor-Transistor-Logik und ist schon voll digital.

> 3. Es gibt ja so Wandler zu kaufen... TTL->LVDS, eine Moeglichkeit?
Nein, denn du hast ein analoges Signal. Dieses müsstest du erst mal nach 
TTL wandeln. Und dann kannst du deinen LVDS-Wandller auch noch 
dranhängen.
> ... es scheint jedenfalls noch niemand auf die Ideee gekommen zu sein.
Such mal nach CRTtoLCD.

> 4. Oder: Ich habe gelesen, das es ja auch Analog TFT's gibt.
Jupp. Mein Monitor kann das.

Autor: Christoph B. (te21blz)
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Lothar Miller schrieb:

>
>> 4. Oder: Ich habe gelesen, das es ja auch Analog TFT's gibt.
> Jupp. Mein Monitor kann das.

Was fuer eine Spezifikation muesste eingehalten werden? Analoges-TFT - 
sind das dann VGA Parameter, oder was anderes?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Christoph B. schrieb:
> Analoges-TFT -  sind das dann VGA Parameter, oder was anderes?
Die analoge VGA-Schnittstelle wird über einen Konverter-IC in ein Signal 
umgewandelt, das der TFT-Bildschirm darstellen kann. Diese Umwandlung 
ist nicht trivial: dazu müssen die 3 Farbkanäle des VGA-Signals mit 
einem schnellen AD-Wandler eingelesen und entsprechend den Sync-Signalen 
in einen Speicher geschrieben werden. Dann dort wieder ausgelesen (evtl. 
skaliert (Bildgröße) und linearisiert (Farbabgleich)) und dann mit neuen 
Sync-Signalen (Bildposition) wieder ausgegeben werden.

Bei VGA ist da aber noch nicht Schluss: es gibt auch SVGA und XGA noch 
analog.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Ein massives Problem dürfte hier in der hust geringen Auflösung des 
Macs bestehen. Damit die Bildqualität nicht zu sehr leidet, sollte ein 
etwaiges Display mit seiner nativen Auflösung angesteuert werden.
Und da liegt der Hase im Pfeffer - woher bekommst Du ein Display mit 
gerade mal 512 * 342 Pixeln Auflösung?

Abgesehen davon brauchst Du keinen Analog/Digital-Wandler, da das 
Videosignal bereits in digitaler Form vorliegt - und zwar sogar als 
reines S/W-Signal ohne jedwede Graustufen.
Das ist prinzipiell eine ideale Voraussetzung, um ein Display 
anzusteuern, allein, die aus heutiger Sicht sehr ungewöhnliche Auflösung 
macht ein Problem daraus.

LVDS kommt übrigens bei so niedrigen Auflösungen auch nicht ins Spiel, 
das wäre da kompletter Overkill, auch beim äußerst geringen Pixeltakt 
von gerade mal 15 MHz.

Autor: Christoph B. (te21blz)
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Das Video Timing Schema - welchem Standard kommt das am naechsten?
Ich habe gelesen, das FBAS das simpelste ist - aber das basiert auf PAL 
und hat glaube ich nichts mit dieser Art von Signal zu tun die der Chip 
vom Mac produziert.

CRTtoLCD - naja die Eingaenge von diesen Kontron-Dingern akzeptieren ja 
auch nicht irgendein beliebiges Signal, mind. RGB oder FBAS.

Ich stell' mir das nun so vor:

Gesetzt den Fall ich kriege raus von welchem Pin des VLSI Chips das 
Signal erzeugt wird, dann muss ich ggf. Spannungspegel anpassen bzw. 
Ruecklaufzeit von unten nach oben gibts ja bei LCD auch nicht mehr. 
Whatever.
Nun gibts ja so programmierbare Mikrokontroller (AVR?) die analoge 
Signale akzeptieren und die dann per programmierten Algorithmus 
verzoegert, geaendert, anders ausgegeben usw. werden.
Gut, vom Programmieren habe ich viel mehr Ahnung was das betrifft, ich 
muesste nur wissen was da in Frage kommt was den Kontroller betrifft. 
(Arduino?)

Verwirren tut mich noch folgendes als Elektronik Dummie:
Das vom Mac produzierte Signal sagt Ihr, sei ein digitales TTL Signal.
Vertehe ich das richtig, digital im Sinne von Schaltungsvorgaengen. 
(Spannung runter, Spannung rauf)
Aber an und fuer sich ist das ein analoges Signal, wie beispielsweise 
auch ein VGA Ausgang hier links an meinem Notebook? Der ist ja auch 
nicht digital und produziert so eine Art Spannungspegelsignal mit HSYNC 
und VSYNC, also eigentlich aehnlich wie der Mac - nur mit anderen 
Werten?

Ach noch so eine Frage: TFT/LCD da gibts doch keinen Unterschied was die 
Ansteuerung betrifft?

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Christoph B. schrieb:
> Das Video Timing Schema - welchem Standard kommt das am naechsten?
> Ich habe gelesen, das FBAS das simpelste ist - aber das basiert auf PAL
> und hat glaube ich nichts mit dieser Art von Signal zu tun die der Chip
> vom Mac produziert.

Das Videosignal besteht hier aus drei Komponenten, den Sync-Signalen 
HSYNC und VSYNC sowie dem eigentlichen Videosignal, das die digitale 
Helligkeitsinformation enthält.

Daraus ließe sich BAS (ohne F, denn das steht für die hier nicht 
vorhandene Farbinformation) durch Mischen der Komponenten erzeugen.

Allerdings entsprechen die Frequenzen der Sync-Signale keinem 
verbreiteten Standard, so daß das ganze keinen Sinn hat.


> CRTtoLCD - naja die Eingaenge von diesen Kontron-Dingern akzeptieren ja
> auch nicht irgendein beliebiges Signal, mind. RGB oder FBAS.

Nee, so etwas ist komplett ungeeignet. Und für diese lächerlich geringe 
Auflösung auch ziemlicher Overkill.


> Ich stell' mir das nun so vor:
>
> Gesetzt den Fall ich kriege raus von welchem Pin des VLSI Chips das
> Signal erzeugt wird, dann muss ich ggf. Spannungspegel anpassen bzw.

Das sollte kein Problem sein, herauszufinden, wo das Videosignal 
abzugreifen ist.


> Ruecklaufzeit von unten nach oben gibts ja bei LCD auch nicht mehr.

Das ist nicht kritisch, ein LC-Display "verknust" es, wenn nach den 
Daten für eine Zeile oder ein komplettes Bild Pausen im Datenstrom 
kommen.

> Whatever.
> Nun gibts ja so programmierbare Mikrokontroller (AVR?) die analoge
> Signale akzeptieren und die dann per programmierten Algorithmus
> verzoegert, geaendert, anders ausgegeben usw. werden.

Microcontroller sind für diese Aufgabe deutlich zu langsam.


> Gut, vom Programmieren habe ich viel mehr Ahnung was das betrifft, ich
> muesste nur wissen was da in Frage kommt was den Kontroller betrifft.
> (Arduino?)
>
> Verwirren tut mich noch folgendes als Elektronik Dummie:
> Das vom Mac produzierte Signal sagt Ihr, sei ein digitales TTL Signal.
> Vertehe ich das richtig, digital im Sinne von Schaltungsvorgaengen.
> (Spannung runter, Spannung rauf)
> Aber an und fuer sich ist das ein analoges Signal, wie beispielsweise
> auch ein VGA Ausgang hier links an meinem Notebook?

Nein, es ist ein Signal mit genau zwei Zuständen: eins und null.

> Der ist ja auch  nicht digital und produziert so eine Art
> Spannungspegelsignal mit HSYNC und VSYNC,

Die Sync-Signale sind digital, die drei Farbsignale aber analog, der 
Spannungspegel ist proportional zur Helligkeit.

> also eigentlich aehnlich wie der Mac - nur mit anderen
> Werten?

Dein Mac gibt exakt zwei Pegel aus: Ein und Aus für Pixel leuchtet bzw. 
Pixel leuchtet nicht. Farbe gibt es keine.

> Ach noch so eine Frage: TFT/LCD da gibts doch keinen Unterschied was die
> Ansteuerung betrifft?

Ein TFT-Display ist ein LC-Display, aber nicht jedes LC-Display ist ein 
TFT-Display. LC-Display ist der Oberbegriff, TFT-Display ist eine 
Variante.


All diese Überlegungen und Betrachtungen sind aber ohne ein Display mit 
der passenden Auflösung ziemlich sinnlos.

Mit einigem Aufwand könntest Du (oder besser jemand, der sich damit 
auskennt) folgendes konstruieren:

Eine Vorrichtung, die ein 640x480-Display ansteuert und dazu einen 
Bildspeicher verwendet, der mit dem 512x342-Pixel-Signal des Macs 
gefüllt wird. Drumherum bleibt halt ein ungenutzter Trauerrand.

Um das Mac-Videosignal auszuwerten, sind die oben beschriebenen Signale 
erforderlich, aber noch zusätzlich der Pixeltakt. Solltest Du über 
anständige Serviceunterlagen des Macs verfügen, lässt sich eventuell 
dieses Signal auch noch lokalisieren.

Die Vorrichtung kann so auch noch das recht langsame Videotiming an die 
Anforderungen moderner Displays anpassen, und in Summe nennt sich so 
etwas dann "frame rate converter".

Grundlage für so etwas ist ein FPGA und eine Handvoll Speicherbausteine.

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Man könnte das Signal für ein monochromes STN Display aufbereiten. 
Pollin hat ja welche mit 640x480 pixel. Wenn dich ein Trauerrand nicht 
stört dann lies das Signal in einen flotten CPLD/FPGA ein und ergänze 
die fehlenden Pixel. Auslesen kann man dann mit dem nötigen Takt des 
LCDs. Zum Thema LCDs hat Benedikt einiges geschrieben, schau dir in der 
Codesammlungen seine Sachen mit dem Atmels an.

Autor: Christoph B. (te21blz)
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Danke, das ist doch schon mal ein Anfang, ich entnehme Euren Beitraegen 
zumindest, das es technisch nicht vollkommen unmoeglich ist.

Und ja gut - das IST ein Spassprojekt aber um Douglas R. Hofstadter zu 
bemuehen: "Sinn macht mehr Sinn als Unsinn, aber Unsinn erfuellt auch 
seinen Zweck!"

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