摘       要

    由于电视技术的快速发展，目前视频信号叠加、图像处理已广泛运用于生活的各种场合。因此，了解全电视信号，可以更好的理解图像的采集和处理，为硬件图像处理奠定基础。
    AVR单片机是Atmel公司于1997年推出的高档8位单片机，由于其全新的硬件设计和最大的C编译效率，使AVR单片机的运行速度是8位单片机中的佼佼者。同时AVR单片机内部RAM较大，可以满足黑白全电视信号产生的要求。http://www.16sheji8.cn/
    本课题利用AVR系列的Mega16单片机的定时功能产生行、场同步信号，PORTD.5作为同步输出端口，PORTD.6作为视频信号输出端口，通过视频DAC系统，将同步信号和视频信号合成为模拟全电视信号，实现NTSC逐行制式图像的生成。

关键词：电视制式  同步信号  同步产生  时序  像素填充

ABSTRACT

    Because of rapid development and wide application of TV technology, overlap of video signal and dispose of image is used widely nowadays, so that, it can be said that video technology is utilized in kinds of field in life.  It plays an important role in acquisition and dispose of image TV signal to know TV signal well, and it is foundation of hardware real-time dispose of image.
    AVR MCU is an advanced MCU, which is shown out in1997 by Atmel company. Due to its newly hardware design and most efficiency of C compiler, AVR’ running speed is almost most quickly in 8-bit MCU. Also ithttp://www.16sheji8.cn/
equips with a large RAM ,which makes it possible to generate black-white TV signals.
    In the paper, timer function of Mega16 is adopted to generate horiz- ontal and vertical synchronous signal, while PORTD.5 is used as synchr- onous output and PORTD.6 is used as video output. Through video DAC system, simulative TV signal is formed from video output and synchronous output, in this way, NTSC non-interlaced video signals is formed.

Keyword: Rule of the TV, Synchronous signal, Synchronous generation, Time sequence, filling of picture element
目  录

第一章  绪  论 1
第二章  黑白电视基础知识 2
2.1  基本原理 2
2.2  电视制式 3
2.3  黑白全电视信号 3http://www.16sheji8.cn/
第三章  AVR Mega16单片机介绍 7
3.1　AVR单片机介绍 7
3.2  AT mega16单片机硬件简介 错误！未定义书签。
3.3  AVR单片机的编程 15
3.4  仿真及调试 17
3.5  下载 18
第四章  标准制式图像发生器的设计 20
4.1  总体设计 20
4.2  硬件设计 21
4.3  软件设计 22
4.4  实验及结果 27
结    论 29
致    谢 30
参考文献 31
附    录 32
 
第一章  绪  论
    电视技术是20世纪先进的电子科学技术，是人类进行信息传播的主要载体。要了解电视技术，必须对黑白全电视信号有所了解。黑白全电视信号由“图像信号”和确保扫描同步的“复合同步信号”以及消除扫描逆程回扫线的“复合消隐信号”等辅助信号而构成的。它的设计巧妙，内容丰富，时序准确。http://www.16sheji8.cn/
    由于电视信号带宽大，信息量丰富，一般的单片机难以产生黑白电视信号，而Atmel公司的AVR系列的Mega16单片机的速度快，在8M晶振的情况下，单周期指令的执行时间为 125nS,可以满足黑白全电视信号的速度要求。同时Mega16内部的RAM较大，可以存放较多的显示数据，完成点，线，字符等显示数据的存放。
    本课题利用Mega16单片机的定时器中断产生行、场同步信号，利用其高速度进行像素填充，实现图像信号的生成。将视频信号和同步信号通过视频DAC系统合成为全电视信号，通过示波器查看信号的正确与否。硬件部分由Mega16单片机，视频DAC数模转换系统，示波器和监视器组成。软件部分可以分为同步产生、图像内容生成和图像显示三部分。本设计的主要工作量在于单片机编程，这里采用了CodeVision编译器，并用C语言作为编程语言，来实现NTSC逐行图像的生成。

第二章．黑白电视基础知识
  2.1基本原理
    电视技术是20世纪先进的电子科学技术的一项重大成果。电视技术主要由摄像技术、信号传输技术和图像显示技术构成。下面着重介绍摄像技术和图像显示技术。
  2.1.1 摄像技术http://www.16sheji8.cn/
    摄像技术的关键是摄像管，它是一种电真空器件，它主要由镜头、光电靶、电子枪、聚焦线圈和偏转线圈组成。
    光电靶由光敏半导体材料构成，具有受光作用之后电阻率变小的性能。靶面上的光图像使靶面各单元受光照的强度不同，因而其各单元的电阻率也不同，与较亮像素相对应的靶单元阻值较小，与较暗像素相对应的靶单元阻值较大。这样一幅图像上各像素不同的亮度就表现为靶面上各单元不同的电阻值。从摄像管阴极发射出来的电子束，在电子枪的电场及偏转线圈的磁场力作用下，高速、顺序地扫过靶面的各个单元。当电子束接触到靶面某单元时，就可以使阴极、信号板(靶)、负载、电源构成一个回路。在负载RL中就有电流通过，其电流大小取决于光电靶在该单元的电阻值大小。光照强的单元，对应阻值较小，流过负载的电流就较大，因而RL两端产生的压降也就较大，输出信号的电位也就越低。http://www.16sheji8.cn/
  2.1.2 图像显示技术
    图像显示是将一幅图像上各像素相对应的电信号，和按顺序传送的电信号再重新恢复为一幅图像重现的过程（即图像的分解与重现），都是通过电子扫描来实现的。
    电子扫描是通过电子束在偏转磁场的作用下发生偏转而实现的。当安装在摄像管或显像管外面的偏转线圈中通过电流时，会产生偏转磁场，磁场的方向取决于流过线圈的电流方向。电子束垂直穿过磁场时，在磁场力的作用下会发生偏转，其偏转方向遵从左手定则。若偏转线圈中电流方向改变，则电子束的偏转方向也发生改变；偏转线圈中的电流为零，则电子束不偏转，射向荧光屏的中央。因此，流过偏转线圈中电流的幅度和方向，决定着偏转线圈中磁场的强弱和方向，最终决定了电子束偏转角度的大小和方向。http://www.16sheji8.cn/