7.1.Основныеузлыиблокиприемныхустройствцифровоготелевизионноговещания

Цифровойтелевизионныйприемвнастоящеевремяобычноосуществляетсялибоинтегрированнымдекодером,либоприставкойктелевизору[38,39].

Независимооттого,nоступаетлицифровойтелевизионныйсигналсназем­ногопередатчика,соспутникаилипокабелю,большинствофункцийприемногаустройствавовсехслучаяхостаютсясхожими.

Кодированиеисходногосигнала-этовсегдаMPEG-2компрессия,несмотрянато,чтовзависимостиотформатоввещаниямодуляционныесхемы,каналь­ноекодированиеит.п.вразличныхстранахразные.

Какуюжеработудолженпроделатьнадпринимаемымцифровымсигналомтелевизионныйприемник,чтобывитогенаэкранекинескопа,моглапоявитьсяцифроваятелевизионнаяпрограмма?

Дляэтогорассмотримобобщеннуюструктурнуюсхемуинтегрированногоприемника-декодераIRD(рис.7.1).

Преждевсего,надовыделитьиусилитьтюнеромвысокочастотныйрадио­сигнал,настроитьсянанужныйканалипреобразоватьрадиочастотувболеенизкую-промежуточнуючастоту.Вслучаеприемасоспутника,чтоипоказанонарис.7.1.первичноепреобразованиеспонижениемчастотынесущейосуще­ствлятьсямалошумящимпреобразователемLNCилималошумящимблокомLBN,находящимсявголовкеантенны.

ДалеесигналПЧдемодулируетсявовходномблокеипреобразуетсявсиг­налосновнойполосы.Этотпроцессможетбытьаналоговымилицифровым.ВслучаеиспользованияQРSК-модуляции(дляспутниковойпередачи)илиN-QАМ-модуляции(длякабельной)демодуляторомвходногоблокавыделяютсядвадемодулированныхсигнала1иQ,априисnользованииОFDМ-модуляции(дляназемнойпередачи)-одинмногоуровневыйвыход.

ВследзадемодуляциейвовходномблокеидетВитерби-декодирование-процесс,обратныйвнутреннемукодированию.Приеговыполнениивыделяетсяодинцифровойпоток,которыйподвергаетсяпроцедуредеперемежениядляполученияправильногопорядкаследованияданныхповремени.Сцельювы­делениятранспортных188-битовыхпакетовпотокзатемповергаетсяпроцеду­редекодированияРида-Соломона.Послеэтогоэтапасигналпринимаетвидтранспортногопотока.

Затемсигналдолженбытьдемулыиплексирован,т.еразделеннаотдель­ныесоставляющиесоставногоинформационногопотока,полученногомульти­плексором.

ДлядемулыиплексированиянеобходимопроизвеститакназываемуюРID­фильтрацию,котораявключаетвсебя:

• установлениесинхронизмаработыдекодера.Дляэтогосистемаавтома­тическинаходитпервыйбайтвзаголовкетранспортногопакета;

• поисктранспортныхпакетовсидентификаторомPID=Oдляпостроения

таблицысоединенияпрограммРАТ,атакжепоискпакетовсидентификаторомPID=1дляпостроенияпринеобходимоститаблицыусловногодоступаСАТ;

• использованиеРАТдляпостроениятаблицплановпрограммРМТ.атакжетаблицСАТдляпредоставлениязрителюинформацииодоступныхдлянегопрограммахвмультиплексированномпотоке.

g}нaSCART

L}Напроцессор

R сигналов

звука

Рис.7.1.Обобщеннаяструктурнаясхемаинтегрированногоприемника-декодераIAD

Зрительможетвыбратьнеобходимуюпрограмму,подавсоответствующуюкомандусПДУ,сигналскоторогообрабатываетсямикропроцессором.Получивкоманду,приемникссузнает>>всоответствиисэтойкомандойиинформациейизтаблицРАТиРМТидентификационныеРID-номератранспортныхпакетов,не­обходимыхдляреконструкциипакетныхэлементарныхпотоков,составляющихзаданнуюзрителемпрограмму.

Такимобразомприемникначинаетдемулыиплексироватьтранспортныйпо­

ток,восстанавливаяисходныепакетныеэлементарныеаудио-ивидеопотокиPES,которыеподаютсянааудио-ивидеодекодерыдляМРЕG-декодированияаудио-ивидеосигналовврезультатечегоnолучаютсяцифровыепотокидан­ных,подвергаемыеобратномупреобразованиювнизкочастотныеаналоговыевидео-иаудиосигналы.ВидеосигналынавыходеЦАП-этолибосигналыос­новныхцветовR,G,ВилидекодированныесигналысистемPAL,NTSCилиSECAM,поступающиенавидеопроцессор.

Приемныеустойствацифровоготелевизионноговещания

СигналызвуканавыходеЦАП-этосигналыЗЧлевогоиправогоканалов,поступающиенапроцессорсигналовзвука,гдепроисходятрегулировкигром­кости,баланса,тембровВЧиНЧит.д.

Нарис.7.2показанвариантобобщеннойструктурнойсхемыприставкициф­

ровоготелевизионногодекодераприемника,котораяможетбытьподключенакобычномутелевизору.

Канальныйдекодервключаетвсебяцифровойдемодуляториузелкоррек­цииошибок.ДекодерпринимаетцифровыемодулированныеВЧсигналыисо­ставляетизнихцифровойтранспортныйпоток,содержащийпакетымультип­лексированныхпрограмм.Цифровойтранспортныйпотокпоступаетнадемуль­типлексор,которыйопознаеткаждыйпакетпонаходящемусявнемпрограмм­номуидентификаторуиперекомпановываютданныесцельюсозданияпакетавыбраннойпрограммы.

Модули­рованныесигналыВЧ

Демультиnлексортрансnортногоnотока

Шина12с

Шина

микроnроцессора Наантенный

входобы<ноготелевизора

Суммирующийусилитель

L}Выход

L-------+А еСfка

Рис.7.2.Обобщеннаяструктурнаясхемаприставкидекодераприемника

Еслипакетскремблируется,т.е.цифровойсигналпреобразуется.врезуль­татечегоразрушаютсякорреляционныесвязимеждусимволамиисходногосигнала,изменяютсяегостатическиесвойстваионприобретаетсвойстваслу­чайногосигнала,тоонпоступаетвмодульусловногодоступа,предназначен­ныйдляопределениявозможностизрителемпользоватьсявыбраннойпро­граммой.Еслиэтонедоступно,тообработкасигналовпрекращается.Еслиэтоделатьможно,тосигналвозвращаетсявдемультиплексор,откудадванаборацифровыхсигналовподаютсянасоответствующедекодеры:одиннабор-од­нобайтовые(8битов)видеосигналы,другой-последовательныесигналызву­ка.Дляхраненияипоследующейвыдачивидео-извуковыхсигналовиспользу­етсябыстраяпамятьтранспортногопотокаСОЗУ8Кх8.

ВидеодекодерстандартаMPEG-2преобразуетвидеосигналывсигналыяр­

костиУицветностиСАиСв.БольшаяпамятьвидеоданныхвмикросхемеДОЗУнеобходимадляодновременногохраненияинформациионесколькихкадрах.

ЦифровыесигналыяркостиицветностипередаютсявкодерPAL,которыйпреобразовываетихвполныйаналоговыйвидеосигналCVBS,поступающийзатемвУВЧ-модулятор.

ЗвуковойканалсодержитдекодерMPEG,которыйдекодируетзвуковойсиг­налпотемжеправилам,чтоиприегокодированиивпередатчике.Звуковойдекодерформируетпевый(L)иправый(R)аналоговыезвуковыесигналы.МикросхемаДОЗУзвуковыхсигналовнеобходимадляиххранениявпамятиисоздаетзадержкудляобеспечениясинхронизациизвукаиизображения.За­держканеобходима,посколькуобработкавидеосигналовпроизводитсядоль­ше,чемобработказвуковыхсигналов.

Звуковыесигналыобоихканаловпоступаютнасуммирующийусилитель,где

создаетсясигналмонофоническогозвука,подаваемыйнаУВЧ-модулятор.Сиг­налсУВЧ-модулятораможетбытьподаннаантенныйвводобычноготелеви­зора.

Дляуправлениясистемойприменяетсямикроконтроллер(рис.7.3),который

выполняетвсюнеобходимуюпрограммнуюработу.Связьмикроконтроллерасовсемидругимиузламиприемногаустройстваосуществляетсяпооднойилине­сколькимцифровымшинамуправлениякакпоследовательным.такипараллельнымспособом[40].

Канальный

^{декодер} Видео-Звуковой Транспортныйдекодердекодер поток

Клавиатурапередней..........

панели

Цифроваяшина

Синхронизация

Рис.7.3.Структурнаясхемауправленияинтегрированнымдекодеромприемникацветноготелевизора

Однакочащедляуправленияиспользуетсяпоследовательныйспособпере­дачиданных,адляпередачиданныхполезныхсигналовцифровыхустройств-параллельный.

Обычновтелевизионныхсхемахвстречаютсятриразличныхтипасистем-

ныхшинспоследовательнойпередачейинформации:

-шинаlM(lntermetaM-Bus);

-шинаТомсона(МЗL);

-шина1²С.

Вконкретномтелевизореможетиспользоватьсядвеиболеесистемныхши­ны,атакжевозможныкомбинацииразличныхсистемныхшин.

ШинаlMпредставляетсобойкомплектизтрехсигнальныхлиний:линии

данных {DATA),линиисинхронизации (CLOCK)илинииидентификации

{IDENT).

Линияданныхявляетсядвунаправленной,передачаинформациипоос­тальнымдвумлиниямвозможналишьводномнаправлении.ШинаlMприме­няетсявдвухвариантах:длямедленныхnередаваемыхпотоков(IM-IDS)ибы­стрыхпередаваемыхпотоков(IM-IDF).Всхемахмаркируетсялинияидентифи­кации-IDS(Siоw-медленная)илиIDF(Fаst-быстрая).

Приемнь1еустойствацифровоготелевизионноговещания

Обменданныминачинается,когдауровеньнавсехлинияхшиныпереходитвсостояниелогическогоО.Конецобменаданнымисигнализируеткороткийим­пульсвлинииидентификации.

Нарис.7.4показанавременнаядиаграммауровнейсигналовдлятрехли­нийшины-IМ.

lndent"--------------1 _u:

Clock

Старт ^{Адресизмикроконтроллера} Данныевмикроконтроллерилиизнего

Стоn

Рис.7.4.ВременныедиаграммыуровнейсигналоввлинияхIМ-шины

ШинаТомсона(МЗL),какишинаlM,такжепредставляетсобойтрехпровод­нуюсистему,состоящуюизлинииданных(DATA),линиисинхронизации(CLOCK)илинииразрешения(ENABLE).Временнаядиаграммауровнейвши­неТомсонапредставленанарис.7.5.Линияданныхявляетсядвунаправлен­ной.Передачаданныхначинаетсяприизмененииуровнянанизкий,аконецпередачиданныхпроисходитпокороткомуимпульсувлинииразрешения

Шина1²С(lnterlntegratedCircuit)наиболеечастоиспользуетсявтелевизион­

ныхприемниках.Онапредставляетсобойдвунаправленнуюсинхроннуюшину,состоящуюиздвухсигнальныхлиний:линииданных(SDA-SerialData)или­ниисинхронизации(SCL-SerialClock).Передачаданныхвозможнатакжеиводномнаправлении,еслиабонентышиныработаюттолькокакприемники.Всостояниипокояуровеньсигналавшинесоответствуетпогическойединице,т.е.соответствуетрабочемунапряжениюпитанияшины5В.Нарис.7.6пред­

ставленавременнаядиаграммауровнейшины1²С.

^{lndent'-------------------'} u:

Clock

Стар1 Адf)есизмикроконтроллера ^{Данныевмикроконтроллер}

илиизнего

Стоn

Рис.7.5.ВременныедиаграммыуровнейсигналоввлинияхшиныТомсона(МЗL)

НачаломпередачиявляетсялогическийОвлинииданных.Данныепереда­ютсяблоками(кодовымисловами)из8последовательныхинформационныхбитов(побайтно).Дополнительнопередаетсяквитирующийбит(сигналпод­твержденияприема)отпоследнегопринимавшегоданныеабонентасистемнойшины.Восьмойбитвкодовомсловеоднозначноопределяетнаправлениепе­редачиследующегокодовогослова(передача-О,прием-1).Передачазакан­чивается,когдауровеньвлинияхSDAиSCLсоответствуетлогической1.

7-2328 ₁₉₃

Взависимостиотсхемныхрешенийкшине1²Свозможноподключениетакихфункциональныхузловкактелетекст,«кадрвкадре))ит.п.

Питающеенапряжение5ВприкладываетсяклиниямSDAиSCLчерезпод­тягивающиерезисторы.Дляразвязкинавходахотдельныхустройств,подклю­чаемыхкшине,обычноразмещаютразвязывающиерезисторы.

Старт

SCLCiock---

SDAData

Адресизмикроконтроллера t Данныевмикроконтроллер

Подтверждениеприемаилиизнего

Рис.7.6.Временныедиаграммыуровнейсигналоввлинияхшины1²С

Нарис.7.7.представленаупрощеннаяструктурнаясхемавключенияузловтелевизорапосредствомцифровойшины1²С.

Измеренияуровнейсигналоввсистемнойшинеприпоискенеисправностивтелевизорезачастуюбыстроведуткеелокализации.Впервуюочередьпро­веркеподлежитпитающеенапряжениешины,таккакдажемалыеегоотклоне­нияотноминальногомогутпривестикпрекращениюработытелевизора.Осо­боевниманиенеобходимообращатьнаналичиенапряженияпитания,особен­новслучаях,когдапоявляетсянекаянерегулярнаянеисправность.Пульсациинапряжениямогутсоставлятьнесколькомилливольт,ивсомнительныхслуча­яхпроверкупитающегонапряжениянадопроводитьспомощьюосциллографа.

Подтягивающиерезисторы

Рис.7.7.Структурнаясхемасоединенияряf,аустройствтелевизорапоцифровойшине1С

Измерениенапряжениядоипослеподтягивающихрезисторовужедаетин­формациюовероятныхнеисправностяхвустройствакподключенныхксис­темнойшине,прибольшомпадениинапряжениянаних.Аv.змерениянавходахузловилимикросхем(послесоответствующихразвязывающихрезисторов)мо­гутдатьответонеисправностифункциональногоузла.

Приемныеустойствацифровоготелевизионноговещания

Поискнеисправностейнесколькоосложняется,когдаподключениеотдель­ныхсхемкшинепроизводитсябезразвязывающихрезисторов,таккаклюбойнеисправныйузелможетполностьюзаблокироватьобменинформациейпосистемнойшине.Тогдапридетсяпоследовательноотсоединятьотшиныпод­ключаемыекнейсхемы.Можнопосоветоватьначинатьсузлов,подключенныхчерезсоединители(частоэтотюнер,узелтелетекста,схемаPIP...).

Проверканаличиясигналоввшинетакжеявляетсяваж.нымусловиемприпоискенеисправностей.Отсутствиесигналасинхронизациислужитуказаниемкакнанеобходимостьпроверкиработоспособностимикропроцессора,такивнешнегокварцевогорезонатора.Неисправностичастотозадающихэлементовявляютсяпричинойссухода))частотысинхронизацииотноминальной,чтоможетпривестикнарушениюобменаданными.

Приизмеренияхвсистемнойшиневнутреннеевходноесопротивлениеос­циллографадолжнобытьвысоким,измерительнойщупдолжениметьделитель1:10,инеобходимовыбратькакможноболеевысокийпределизмерений.Еслиневнимательноотнестиськпроцессуизмерениячастотысинхронизации,этоможетпривестикизменениючастотывовремяизмеренияипрекращениюоб­менаданными.Приналичииконтрольнойточкиизмерениячастотысинхрони­зации,измерениянеобходимопроводитьтольковней.

Проверканаличиясигналоввлинииданныхнедаетполнойинформации

оправильностиобменаинформациеймеждуустройствами,подключеннымикшине.Однакосамоналичиеинформациившинеявляетсякосвеннымподтверждениемпроисходящегообмена.

Какправило,прицифровойобработкеполезныхсигналов,ивдругихслучаях,

используетсяпараллельнаятрансляциякодовыхслов.Вэтомслучаевпередатчи­кахиприемникахинформациииспользуютпараллельныепорты.Напринципиаль­ныхсхемахлиниитакогопортаимеютследующиеобозначения[41-43]:

MSB(MostSignificantBit)-старшийзначащийбит.Проверкуналичияциф­

ровойинформациинеобходимоначинатьсэтойлинииидалеепонисходящей,таккакстаршиеразрядыопределяютболеевысокиеуровнианалоговогосиг­нала.Еслизаблокированопрохождениеинформациивэтойлинии(короткоезамыканиеилиобрыв),тоэтонеизбежноприводиткнарушениюправильнойработытелевизора.

LSB(LeastSignificantBit)-младшийзначащийбит.Припараллельнойциф­ровойобработкеэтонаименееважныйинформационныйразрядПринеис­правностивлинииLSBврядлибудутпроявлятьсянарушенияработытелеви­зора,особенновслучае,когдакодовыесловаВ-разрядные,ане4-разрядные.

Отдельныелинии,покоторымподаютсяуправляющиесигналы,обознача­ютсятак:

CS(ChipSelect)-сигналактивирования(выбора)соответствующейсхемы.

Выполняетфункциюсигналаадресации;

ОЕ-(OutputEnaЬie)-разрешающийсигналдлячтенияданных;WE(WriteEnaЬie)-разрешающийсигналдлязанесенияданных.

МикроконтроллерсистемыуправлениядекодируетИКсигналотПДУисиг-налыотклавиатурыпереднейпанелителевизора.Онуправляетканальнымдекодером,включаяселекторканалов(тюнер)ицифровойдемодулятор,ви­део-извуковымдекодерами,декодеромPALитранспортнымпотоком.Смик­роконтроллеромпоцифровойшинесвязаныДОЗУифлэш-память.

Канальныйдекодер(рис.7.8)называемыйтакжевнешниминтерфейсом,являетсяоднойизосновныхчастейцифровойприставкиктелевизору.Селек-

торсмешиваетвходноймодулированныйВЧсигналссигналомгетеродина(ГУН),врезультатечегополучаетсямодулированнаяПЧ-сигналы1иQ.

ДляпередачинацифровойдемодуляторПЧнадопреобразоватьихвциф­ровуюформуспомощьюАЦП.Частотавыборкидолжнапревышатьчастотусимволоввпередаваемомсигналепокрайнеймерев2раза.

Цифровойдемодуляторпредставляетсобоймикросхемупроцессарациф­

ровойобработкисигналов,которыйможетбытьдемодуляторомсигналовспут­никовогоприемаилидемодуляторомCOFDMсигналовназемногоприема.Де­модуляторуправляетсяипрограммируетсясистемныммикроконтроллеромпо

1

цифровойшине²С.Оноцениваетмощностьвходногосигналаипосылаетсиг­

налАРУнаселектор.

204-байтовые

Цифровойтранспортныйпоток

(188-байтовые

r--------. пакеты)

Шина

.--..--•адресаи

данных

Рис.7.8.Структурнаясхемаканальногодекодера

ДемодуляторчерезсхемууправленияГУНуправляетгетеродиномселекто­ра.Выходныеданныецифровогодемодуляторасостоятиз204-байтовыхпаке­товданных(видео-звуковыхилиобслуживанияпрограмм).Затемтранспортныйпотокнаправляетсянаустройствопрямойкоррекцииошибок.Этоустройствоиспользуетконтрольныебайтыкорректирующегокодадляпринятиярешениявзависимостиотполученныхданных.Оноопределяет,содержатлиполученныепакетыданныхкакие-либоошибки.Еслиэтотак,тоустройствопытаетсяскор­ректироватьих.Принеудачнойпопыткеустройствокоррекциипометитпакеты,которыесодержатошибки,ионинебудутподвергатьсядальнейшейобработке.

Вконцеэтогопроцессаформируетсятранспортныйпоток,которыйсодер­жит188-байтовыемультиплексированныепакеты,относящиесякчетыремилипятиразличнымтелевизионнымпрограммам.Передвосстановлениемизобра­женияпакеты,относящиесяквыбраннойпро_грамме,должныбытьопознаныиразмещенывнеобходимомпорядке,чтоипроисходитвтранспортномдемуль­типлексоре.

Транспортный демультиплексор (рис.7.9) принимает на свой вход

8-битовыйтранспортныйпоток,содержащийвидео-,звуковуюилислужебнуюинформацию,относящуюсякчетыремилипятиразличнымпрограммам,пред­ставленныйввиде188-байтовыхпакетов.Каждыйпакетсодержитсловосин­хронизациидлявхождениявсинхронизм,идентификаторпакета,опорныйсиг­налсинхронизациипрограммыибитывидео-,звуковыхислужебныхданных.Еслииспользуетсяскремблирование(шифрование),входныеданныепереда­ютсянамодульусловногодоступапоВ-битовойшинеСАМDATAOUT,если

доступразрешен,тоданныевозвращаютсяпоВ-битовойшинеСАМDATAIN.Доступомуправляетмикроконтроллер,которыйможетобращатьсякинтерфей­сукредитнойкарты,чтобыустановитьвозможностьзрителяпользоватьсяпод­пискойнавыбраннуюпрограмму.

Итак,основнойзадачейтранспортногодемультиплексораявляетсяиденти­фикацияnакетов,относящихсяквыбраннойпрограмме,ииспользованиеихметоквременидлясинхронизациивыбранныхпакетовмеждусобой.Затемде­мультиплексорфильтруетвыбранныепакетыипередаетвидеоданныенави­деодекодерMPEG-2пошинешириной8битов.

Звуковыепакетыпреобразуютсядемультиплексоромвпоследовательностьзвуковыхданных,которыеподаютсяназвуковойдекодерMPEG-2.Этойопера­циейуправляетмикроконтроллер,которыйпомимопрочего,проверяетслужеб­ныепакетызапрошенныхпрограмминаправляетсоответствующиеинструкциипоуправлениюиобработкенадемультиплексор.

Цифровойтранспортныйпоток(8битов

ввиде188-байтовых

пакетов)

Синхроимпульсы

Транспортный

8битов

8битов

t----•(навидеодекодер)

демультиплексор

8битов

Видеоданные

(25МГц)

t------+Последовательные

.._,......r--r--r--r----r-. звуковыеданные

(назвуковойдекодер)

Микроконтроллер

Рис.7.9.Структурнаясхематранспортногодемультиплексора

Дляхранениявыбранныхвидеоизвуковыхпакетовипоследующейихвы­дачииспользуетсябыстроеСОЗУ(времядоступа20...25не).Дляэтойцелииспользуютсяспециальныешиныадреса(13битов)иданных(8битов)ОЗУмикроконтроллера.Крометого,используютсянескольколинийуправления:чтение/записьR/W,подтверждениеASKивыборкристаллаCS,атакжеоднаилиболеелинийзапросапрерыванияIRQ.Демультиплексориспользуетзапро­сыпрерываниявчастностидлятого,чтобы,например,проинформироватьопереполнениибуфераСОЗУ.Системнаясинхронизациятранспортногоде­мультиnлексорасоставляет25МГц,втовремякакnроrраммнаяоnорнаясин­хронизацияпотокаданныхсоставляет27МГц.

ВидеодекодерMPEG-2(рис.7.10)предназначендлявосстановленияисход­

ныхсигналов.Процессвключаетвсебяраспаковкуданных,реконструированиеизображенияпокадрамивоспроизведениеисходныхсоставляющихяркостиУицветностиСАиС_8длякаждогокадра.Чтобыреконструироватьизображение,

надоодновременнохранитьпередаваемыекадрыипровестинеобходимыесравнениямеждунимидлявосстановленияполныхкадров.Поэтомунеобхо­димапамятьбольшогообъема.ВеекачествеиспользуетсябуферноеДОЗУ.

Послевосстановленияизображенияданныепикселов,связанныесяркостьюицветностью,передаютсянакодерPALпоВ-битовоймультиплексированнойшинеданных(мулыиплексированныйCVBS).КодерPALформируетстандартныйтеле­визионныйсигнал(625строквкадреи25кадроввсекунду).НачалокаждойстрокиразверткиопределяетсясигналомHSYNC,поступающемскодеранавидеодеко­дер.НечетныеичетныеполяуказываютсясигналамиODDEиEVENсоответст­венно.ПолныйвидеосигналCVSподаетсянаУВЧмодулятор.

Синхро- _EVEN

импульсы

декодера

ODDE

^{(5,5МГц) HSYNC} Сигнал

:а

>:S:

.:rU_{

_{oro Видеоданные} Видеодекодер ro.:r

LQ.

^оо (Вбитов)

MPEG-2

IDL

_aO_.:s:

:S::т

_С: ct>-

^ос:; Адрес ^Q)

о

с:

^{(.):S: видеоданных} телевизионный

^.:r (6битов)

&

1--:::ii

(/)

видеосигнал

о

Данные

()а: ^{транспортного CVBS}

потока(27МГц)^Шина12С

микро- ^Адрес

_{контроллера} микроконтроллера

_{(Вбитов)} (ббитов)

IAQ

Микроконтроллер

Рис.7.1О.СтруктурнаясхемавидеодекодераMPEG-2

Длясинхронизациипроцессасбораданныхивидеодекодер,икодерPALтактируютсяопорнымипрограммнымисинхроимпульсамитранспортногопото­качастотой27МГц.

КодерPALпрограммируетсяиуправляетсямикроконтроллеромпоВ-битовойшинеданныхи6-битовойадреснойшинесиспользованиемнесколь­кихуправляющихсигналов,втомчислезаписи/считыванияRIWивыборакри­сталлаCS.

ДлязапросапрерываниявидеодекодеруMPEG-2предоставляетсяодинсиг­

2

налIRQ.КодерPALуправляетсятакжеотмикроконтроллерапоцифровойшине

1С,покотороймикроконтроллерустанавливаетрабочиепараметрыкодера.

ЗвуковойдекодерMPEG-2(рис.7.11)-этомикросхема,котораяполучаетпоследовательныецифровыезвуковыесигналыоттранспортногодемультип­лексораивыполняетнеобходимуюобработкусигналов,формируядва(левыйиправый)последовательныхзвуковыхканаласимпульсно-кодовоймодуляци­ей(ИКМ).Звуковойдекодерможетформироватьсигналыпритрехразличныхчастотахвыборки32;44,1и4ВкГц.

Управлени{частотои

ДОЗУ

звуковыхданных

Данные

звуковойпамяти

(8битов)

ПолныйтелевизионныйвидеосигналCVBS

выборки

Цифровыепоследовательныезвуковыесигналы

Синхроимпульсы

(25МГц)

Данныемикроконтроллера

(8битов)

ЗвуковойдекодерMPEG-2

ua:⁾

IRQ

Микроконтроллер

Адресмикроконтроллера(7битов)

Рис.7.11.СтруктурнаясхемадекодеразвукаMPEG-2

Информациюофактическойчастотевыборки,используемойпередатчиком,nре­доставляеттрансnортныйдимультиплексор,которыйизвлекаетееизпоступаю­щеготранспортногопотока.

Сигнал

звука>-----+--+

Генераторзвуковойподнесущей

Настроечныйварикап

сигнал

Звуковоймодулятор

Схемавосстановленияпостояннойсоставляющей

СинтезаторнесущихчастотсФАПЧ

ПолныйвидеосигналCVBS

Индексмодуляции

Усилительпетли-смеситель2

_.вч

выход

Антенныйвход

Рис.7.12.СтруктурнаясхемаУВЧмодулятораиусилителяпетли

ХранениеобъемазвуковыхданныхосуществляетДОЗУ,котороеобеспечива­еттаюкезадержкусигнала.Декодерзвукауправляетсяипрограммируетсямик­роконтроллеромпо7-битовойадреснойшине,В-битовойшинеданныхиуправ­ляющимлиниямR/WиCS.СпомощьюпредоставляемогозапросапрерыванияIRQзвуковойдекодерможетинформироватьмикроконтроллеронекоторыхвоз­никающихсбояхизапрашиватьпрерывание.

ОконечныекаскадыЗЧ

L

R

--Аналоговаяобработкасигналов

Цифровая

Аналоговая ·1

обработкасигналов обработкасигналов

Системауправления

_оПДУ

"

Рис.7.13.Упрощеннаяструктурнаясхемателевизора,видео-иаудиосигналывкоторомобрабатываютсявцифровомвиде

СхемаУВЧмодулятора(рис.7.12)состоитизнепосредственноУВЧмодуля-торассинтезаторомчастотФАПЧиусилителяпетли.

ВсоставУВЧмодуляторавходят:

• синтезаторчастотФАПЧ,управляемыйпоцифровойшине1²С;

• амплитудныймодулятор;

• звуковойгенератордлязвуковойподнесущей;

• схемавосстановленияпостояннойсоставляющейвидеосигнала;

• смесительсрегулятороминдексамодуляции.

Настройкамодулятораосуществляетсяпостояннымнапряжением0...24В,полученнымвсинтезаторечастотФАПЧ.Настройкапроизводитсяспомощьюварикапа.

ЗвуковойсигналиспользуетсядляЧМмодуляциисигналазвуковойподнесу­

щей.Затеммодулированнаязвуковаяподнесущаяскладываетсясполнымви­деосигналомпослевосстановлениявнемпостояннойсоставляющейиполучен­ныйтакимобразомсигналиспользуетсядляамплитудноймодуляциивыбран­нойУВЧнесущей.МодулированнаяУВЧнесущаяпоступаетвусилительпетли,которыйсмешиваетэтотсигналссигналом,поступающимнаантенныйвход.

Когдацифровойдекодернеработаетвкачествеприставки,УВЧ-модулятор

ссинтезомотключаетсяпокомандеотмикроконтроллерауправления.посту­пающейпоцифровойшине1²С.Усилительпетлипродолжаетработать,поэто­

мусигналотантенноговходачерезусилителипроходитнаВЧвыход.

Взаключениеразделаприведенаупрощеннаяструктурнаясхемателевизо­ра(рис.7.1З),видео-иаудиосигналывкоторомобрабатываютсявцифровомвиде.

Длянаглядностишиныуправлениянарисункенепоказаны.ИменнотакойконцепциицифровоготелевизорасоответствуетмодельтелевизорафирмыPANASONIC,подробноописаннаявследующейглаве.

7.2.Элементнаябазаприемныхустройствцифровоготелевизионноговещания

Вэтомразделеидетречьпреждевсегоомикросхемах,которыевыполняютглавнуюрольвпостроениицифровыхтелевизоров.Большоеколичествотакихмикросхемрассмотреновследующейглаве,поэтомуздесьмыостановимсятольконаневошедшихвнеенекоторыххарактерныхмикросхемах.

ПреждевсегорассмотримдвемикросхемыАЦПиЦАПфирмыTOSHIBA.

МикросхемаTD6712P-АЦПвидеосигнала

Основныевыполняемыефункции