Preliminary Data
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to
change without notice.
February 2006
Rev1
1/55
1
STw8009
STw8019
Mobile Video DENC
Features
Two analog outputs (10 bits DAC) with:
CVBS (Composite) output or Y/C (S-VHS)
NTSC-M & 4.43 & PAL-BDGHI, N, M
support
35 mA current driver
8-bit digital interface input supporting both
embedded and external synchro
CCIR 601 / YCbCr 4:2:2 format
CCIR 656: 27 Mhz pixel input clock
Latest Macrovision (7.1.L1) (STw8019 only)
2-wire serial MPU interface (I2C compatible)
Master and slave modes
TV / VCR plug insertion detection
Supply voltages
2.8V/3.3V analog
1.8 V digital I/O
1.2 V for core
Power consumption
Sleep mode: 5 W
Standby mode: 150 W maximum
CVBS: 125 mW
Y/C: 245 mW
Package
TFBGA 4x4x1.2 mm height, 0.5 mm pitch,
VFBGA 3x3x1 mm height, 0.4 mm pitch
TQFP64 also available
Full matrix: 7 x 7
Description
STw8009/STw8019 is aimed at mobile video
Digital ENCoder (DENC). This device converts
digital video signals into high quality analog signal
compliant with TV standards, it is able to encode
interlaced (in all standards) and non-interlaced (in
PAL and NTSC).
Featuring ultra low power consumption, it suits
perfectly mobile appliances that interface
occasionally with TV sets or VCRs. It is also the
ideal companion for digital application processors
such as ST's Nomadik family.
To minimize PCB space usage,
STw8009/STw8019 features a high level of
integration. STw8009/STw8019 drives directly the
video input, CVBS of a TV set or the Y/C video
input of a VCR through optional ESD protection
devices.
The 27 MHz clock and the device power
management are controlled through the digital
processor interface [PORn, Suspend and 2-wire
I2C compatible serial MPU]. This digital processor
interface also controls the STw8009/STw8019
operating modes (off, sleep, standby and active).
Applications
Mobile video Digital ENCoder (DENC)
Order codes
Part number
Package
STw8009A
TFBGA49
STw8019A
TFBGA49
STw8009BS3
VFBGA49
STw8019BS3
VFBGA49
STw8009
TFBGA 4 mm x 4 mm x 1.2 mm
VFBGA 3 mm x 3 mm x 1.0 mm
www.st.com
Contents
STw8009/STw8019
2/55
Contents
1
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2
Functional block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3
Ball/pin information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.1
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.2
Master & slave modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.3
Auto test mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.4
Input demultiplexor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.5
Sub-carrier generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.6
Luminance encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.7
Chrominance encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.8
Composite video signal generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.9
MacrovisionTM copy protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.10
TV/VCR plug insertion detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.11
DAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.12
Power management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.12.1
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.12.2
Mode transition diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.13
JTAG interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5
Control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.1
Register addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.2.1
DENC registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.2.2
Control & power management unit registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6
Bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.1
2 wire serial MPU control interface (I2C compatible) . . . . . . . . . . . . . . . . 42
7-bit address mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
10 bits address mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
STw8009/STw8019
Contents
3/55
6.2
YcbCr bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.1
Absolute maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.2
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
7.3
Electrical and timing characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
8
Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
9
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.1
TFBGA 49 balls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.2
VFBGA 49 balls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
10
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
List of tables
STw8009/STw8019
4/55
List of tables
Table 1.
Product name ball functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Table 2.
Register addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Table 3.
std1, std0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 4.
sync2, sync1, sync0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 5.
Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 6.
valrst1 and valrst0 selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 7.
syncin_ad[1:0]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 8.
syncout_ad[1:0] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 9.
jump, dec_ninc, free_jump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 10.
cfc[1:0]: colour frequency control via CFC line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 11.
ph_rst_mode[1:0]:sub-carrier phase reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 12.
dac1_mult[5:0]: multiplying factor on dac1_y digital signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 13.
c_mult[3:0]: multiplying factor of C digital output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 14.
Chroma main_coef_[8:0] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 15.
main_del[3:0] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 16.
Luma_coef_[0:9] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 17.
dac12_conf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 18.
dac2_multi[5:0] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 19.
main_chr_del[3:0] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Table 20.
STw8009/STw8019 addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Table 21.
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 22.
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 23.
2 wire serial MPU control interface timing (
Figure 15
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Table 24.
Digital I/O interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Table 25.
YcbCr data bus timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Table 26.
Power consumption/R load = 37.5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Table 27.
DAC & Video output characteristics / Rload = 37.5 Ohms F = 27 MHz Rext = 2.4 k
. 48
Table 28.
TFBGA 4x4x1.2 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Table 29.
VFBGA 3x3x1.0 mm - 49 balls - Pitch 0.4 ball 0.25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Table 30.
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
STw8009/STw8019
List of figures
5/55
List of figures
Figure 1.
Application diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 2.
STw8009 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 3.
STw8019 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 4.
Ball layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 5.
Luma filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 6.
Luma filtering with 3.58 MHz trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 7.
Luma filtering with 4.43 MHz trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 8.
1.1 MHz chroma filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 9.
1.3 MHz chroma filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 10.
1.6 MHz chroma filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 11.
1.9 MHz chroma filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 12.
Mode transition diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 13.
2-wire serial MPU control interface format (I2C compatible) / 7-bit addresses. . . . . . . . . . 43
Figure 14.
2-wire serial MPU control interface format (I2C compatible) / 10-bit addresses. . . . . . . . . 44
Figure 15.
2-wire serial MPU control interface timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figure 16.
YcbCr bus format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 17.
Typical application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Figure 18.
TFBGA 49 balls 4 x 4 x 1.2 mm body size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Figure 19.
VFBGA 49 balls 3 x 3 x 1.0 mm body size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
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