4. Системауправления

Управлениевсемилогическимиоперациямителевизорапообработкесиг­наловосуществляетсясистемойуправления(рис.8.27),основукоторойсо­ставляетмикроконтроллерIC1101.Всоответствииспринципомсинтезачастотонподо,ерживаетработусхемтелевизора,системысинхронизацииипамяти.

-------------------------·_!r------,

--т--'1!..._" _,

Шина412С

1

1

1

r-- .!--:t 1

.--IIL--...Z...--.L....,

....._...Микроконтроллер·-------..

IC1101

Х1101

i-----------------

1

1

.^'1:

1 1

1^{.-----------------------·}1

: км :

1

1

^:, ^П--^л-^а-^т-^а--^Е--

Шина312с

.---.....обработки141.............

сигналов

Dolby

Рис.8.27.Структурнаясхемасистемыуправления

Управлениетелевизоромможноосуществлятьдистанционно.ВмикросхемеПДУ(рис.8.28)IC1типаMN15814EKWгенерируетсяпоследовательноекоди­рованноесловоданных(код)длякаждойкоманды,котороезатемпередаетсянаприемникИКизлучениятелевизора.Этотсигналдемодулируетсяиобраба­тываетсятакимобразом,чтобыегоможнобылоподатьнепосредственнонамикроконтроллерввидесигналадистанционногоуправления(REMOTE).

КодированноеслововмикросхемеПДУмодулируетсянесущейчастотой

38кГц.Цифроваяинформацияусиливаетсятранзистором01иизлучаетсясветодиодомLD1.Kepafl.ческийкварцевыйрезонаторХ1,определяющийчас­тотугенераторатактов1::"импульсовмикросхемыПДУ,подключенкеевыв.11и12.Рабочийтокпередатчикадостигаетвеличины35мА,благодарячемуПДУможетработатьсрасстояниядо1Омоттелевизора.ПитаниеПДУосуществ­ляетсянапряжением3Вотдвухбатареек.

Глава8

МикроконтроллерIC1101работаетвкачествецентральногопроцессараоб­работкиинформации.Аппаратноопределяемаяпрограммахранитсявовнеш­немстираемомпрограммируемомпостоянномзапоминающемустройствеEPROM.Всоставэтойпрограммывходятданные,которыетребуютсядляуправленияобработкойсигналоввбольшинствемикросхем,длянастройкире­жимаOSDидр.ОперациимикшированиярежимаOSDвыполняютсяпроцессо­

ромтелетекстанабазецифровыхсигналовR,G,Ввместессоответствующейинформациейуправления.Дляобеспечениявсехлогическихоперацийвтеле­визореимеетсячетырецифровыешины1²СиоднашинаМЗL.

IC1РОО

Р01

РОЗ_:::

z

Р10

("J"1"

(Х)

^Р11"""

m

Р12

Р13

Рис.8.28.ПринципиальнаясхемаПДУ

ВтелевизорахиспользуетсямикроконтроллерIC1101типаSDAЗOC164-2

{рис.8.29),находящийсянаплатеЕ{см.рис.8.З).Ядроэтогомикроконтролле­расостоитизцентральногопроцессараCPU8051идвухвнутреннихОЗУспро­извольнойвыборкой(ОЗУПВ):ЗУПВемкостью256байт-главноерабочееОЗУ,котороесодержитнеобходимыерегистрыифлаги(признаки);ЗУПВемко­стью2048байт,котороеиспользуетсявтомслучае,когдаглавномуЗУПВем­костью256байттребуетсядополнительныйобъемпамятидлявыполнениябольшихпроrрамм.

ПрограммноеобеспечениедлямикроконтроллерахранитсявОЗУемкостью

2Мбайтвместесинформациейочастотахгенераторовиадресамисоответст­вующихмикросхем.НарядусинтерфейсамицифровыхшиниинтерфейсамивнешнихПЗУимеются34вывода,обеспечивающиеввод/выводинформациииуправляющихкоманд.

Микроконтроллервыполняетследующиефункции:

• генераторатактовойчастотыцентральногопроцессараCPU;

• генераторатактовойчастотыдляцифровыхшинпередачиинформации;

• обработкисигналовдистанционногоуправленияикомандуправленияспереднейпанелителевизора;

• управленияцифровымимикросхемами,каскадамисигналовРЧиПЧ,комму­тациисмикросхемойпамятииаудио-видеосхемамичерезцифровыешины1²С;

АО...А17

00...07

ALE,PSEN

ПортОВбит

Порт1

8бит

Порт24бит1/0+4битАОС

ПортЗВбит

Порт4

8бит

Рис.8.29.СтруктурнаясхемамикроконтроллераSDAЗOC164-2

• управлениясветодиодомдежурногорежима;

• формированияпоследовательныхпроцессовпереключения,например,та­ких,каквключение/выключение(ON/OFF)ит.п.;

• таймерапрограммированиявременивыключения.

ДлявыполненияприведенныхфункцийвсQставемикроконтроллераимеют­сяследующиеустройства(см.рис.8.29):

• микропроцессорCPU8051;

• рабочиезапоминающиеустройстваспроизвольнойвыборкойемкостью256и2048байт;

• интерфейсвнешнегоПЗУ;

• генератортактовыхимпульсовсосхемойсинхронизации;

• интерфейсшины1²С;

•АЦП;

• двесхемысинхронизации;

• восьмиканальныйШИМ;

• сторожевойтаймер(таймерсистемыбезопасности);

• портыРО-Р4собщимколичествомвыводоввхода/выхода34;

• последовательныйинтерфейсприемопередатчикаUART.

Внутреннийгенератормикроконтроллерасинхронизировансвнешнимквар­цевымгенераторомчастотой12МГц,подключеннымквыв.26,27микрокон­

2

троллера.Тактоваячастотадляшин1

иМЗLполучаетсяизэтойчастотывнут­

реннимделением.Управлениепереключениемтактовыхчастотосуществляет­сяпрограммно.

Микроконтроллерполучает·командыуправленияввидеинформационнойпоследовательностиданныхвдвоичномкоде,подаваемымнавыв.39IC1101(см.рис.8.3).Локальныекомандыуправленияподаютсячерезвыв.50IC1101.Этотвывод,какивседругиепереключаемыевходыивыходы,имеетнапряже­ние5Вблагодаряналичиютакназываемыхподтягивающихрезисторов.Этотвысокий(HIGH)уровеньподцерживаетсяивдежурномрежиме.Командыуправления,поступающиеспанелиуправленияисПДУ,обрабатываютсякаккоманды,имеющиеодинаковыйстатус.

Дляуправлениявыборомсистемыцветностиилистандартавканалесигна­

лаПЧплатыВиспользуютсяконт.16и17соединителяВ1/Е22.ОдинизнихиспользуетсядлявыборасистемыSECAM,адругой-длявыборамеждустан­дартамиLиL'.

РаботасхемыАРУ(AGC)втелевизорахзадаетсячерезпрограммнееобес­печениечерезвыв.30микроконтроллера.

Втелевизорахиспользуетсядополнительнаясверхнизкочастотнаядинами­ческаяголовка,котораяможетвключатьсяиотключатьсяпользователем.Сиг­налуправленияподаетсясвыв.47микроконтроллераIC1101ичерездиод02303поступаетнабазутранзистора02301(см.рис.8.3)Длявключенияго­ловкисигналнавыв.47имеетнизкийуровень.апривыключениипереходитнавысокий{HIGH)уровень,чтооткрываетупомянутыйтранзистор02301изамы­каетнакорпусвходсоответствующеймикросхемыУЗЧ{IC2301).

УправлениесветодиодомдежурногорежимаО1051,находящимсянаплате

М(рис.8.30)осуществляетсячерезвыв.53микроконтроллера.Врежимеожи­даниянаэтомвыводеустанавливаетсянизкий(LOW)уровень,которыйчерезконт.9соединителяЕ9/М4(SBLEO)подаетсянабазутранзистора01052пла­тыМ,открываетего,исветодид01051начинаетсветиться.

Управляющийсигналпереключениярежимаформата(16:9/4:3)подаетсясвыв.36микроконтроллерачерезконт.9соединителяЕ10/011набазутранзи­стора0551платыО.Припереключенииизображениянаформат4:3накине­скопе,предназначенномдляформата16:9,происходитувеличениетокалучей,вызванноеуменьшениемплощадиизображения.Такоеувеличениетокаприпереходеврежим4:3вызываетсрабатываниесхемыавтоматическогоограни­чениятокалучей(ABL)нанекоторыхкадрахизображения.Длятого,чтобыэтоисключить,транзистор0551переводитсявсостояниевключено(ON),одно­временнооткрываятранзистор0553,чтоприводиткуменьшениютокалучейкинескопапутемвоздействиянасформированныемикросхемойIC603(см.рис.8.3)сигналыR,G,В.

Дляобеспеченияправильнойобработкисигналовотдельнымимикросхема­мионидолжнызапускатьсявопределенноевремя,чтодостигаетсяприпомо-

Примененивцифровойобработкисигналоввтелевизорах

щиимпульсовсброса(RESET),подаваемыхсвыв.54микроконтроллераIC1101.Приподачепитающегонапряженияуровеньсбросаустанавливаетсянавысокоезначение(HIGH).Всемикросхемы,подключенныекцеписброса,запускаютсяпоположительномуфронтусигнала.

Посколькумикроконтроллердолженполностьювыполнятьсвоифункциидажевдежурномрежиме,токнемучерезвыв.28подсоединенаотдельнаяцепьсбросанамикросхемеIC1102итранзисторе01108.Привключениионапереводитвыв.28нанизкий(LOW)уровень,послечеговсеоперацииобра­боткисигналовначинаютсясположительногофронтаимпульсасбросаитолькопослеэтогонавыв.54микроконтроллераформируетсяуказанныйсигналсброса.

KD1

COLD----·-··············································································

IC1051

RPM·637CВRS1

С2366

0.01

--+Сиrнаnэвуttа

Рис.8.30.Принципиальнаяс,хемаплатыМ

Приработетелевизоравдежурномрежимемикроконтроллердляопреде­ленияфактавключениятелевизораиспользуетещеоднумикросхемусброса-IC1103,котораяконтролируетнапряжениепитания5В.

Привключениителевизорананееподаетсянапряжениепитания5В.Придостиженииимнапряжения4,5Всвыв.1IC1103навыв.55IC1101подаетсяимпульссброса,которыйисnользуетсядлятого,чтобыдатьмикроконтроллеруинформацию,когдаподаватьсвыв.54надругиемикросхемыимпульссброса.

Привключенииивыключениителевизорапрекращаетсяподачастрочных

запускающихимпульсовнавыходнойкаскад.Дляэтогопривключении(ON)

сигналнавыв.41микроконтроллераустанавливаетсянавысоком(HIGH)уров­не,послечегоонподаетсянабазутранзистора0401.Транзистороткрываетсяизапускающиеимпульсычерезоткрытыйтранзисторзамыкаютсянакорпус.

Вовремянормальнойработытелевизорасигналнавыв.41микроконтрол­

лераимеетнизкий(LOW)уровеньитранзистор0401закрыт.

Привыключениителевизора(OFF)транзисторсноваоткрывается,врезуль­татечегопрекращаетсяподачастрочныхзапускающихимпульсовнавыходнойкаскад.

ПосколькувтелевизоревсевыходныепортымикроконтроллераIC1101за­

действованы,тодлядополнИтельныхфункцийпереключенияиспользуетсявыв.5микросхемыIC2001.Микроконтроллерпошине21²С(см.рис.8.27)ин­формируетмикросхемуIC2001о.том,докакихпорсигналнаеевыв.5должен

находитьсявсостояниивысокогоилинизкогоуровня.

Выв.5микросхемыIC2001используетсядляуправлениядвумясхемами.Перваяизнихприменяетсядляизмененияемкостиразвязывающегоконденса­торамеждугребенчатымфильтромканалаяркостинавыв.14микросхемыIC1301идекодеромцветностинавыв.16микросхемыIC601.Схемавключаеттранзисторы0609,061ОиконденсаторыС654,С655.Внормальномрежимеработытелевизораобатранзистораоткрыты,аконденсаторысоединеныпа­раллельно.Врезультате,емкостьразвязывающегоконденсаторасоставляет0,95мкФ.Врежимевоспроизведениявидеозаписисигналнавыв.5IC2001пе­реходитнанизкийуровеньиврезультатеиспользуетсятолькоконденсаторС654.

Втораясхемасостоитизтранзисторов0611,0608,0612,которыеподсое­

диненыквыв.24микросхемыIC601ииспользуютсядляподстройкифазыстрочнойразверткиHPLL.

Приработевтелевизионномрежимеиспользуетсятранзистор0611.Он

включаетсявысокимнапряжениемнавыв.5IC2001.АврежимеAVтранзистор0611выключается.нооткрываетсятранзистор0612,обеспечиваяподстройкуконтурафазовойсинхронизацииPLL.Этаподстройкаиспользуетсядляулуч­шениякачестваизображениявслучаекоробленияверхнейчастимагнитныхлент.

ПрограмматорпамятисостоитизэлектрическипрограммируемогоПЗУ

2

(EAROM),котоЕоеподключаетсяксоединителюAV2(см.рис.8.27),иможетчерезшину41Сработатьвпрямомдиалоговомрежимесмикроконтроллером.Данныйпрограмматорприменяетсятольковсервисномрежиме.Вовсехдругихрежимахшина41Снеиспользуется.Этоосуществляетсясnомощьютранзи­сторов01102и01103платыЕ(см.рис.8.3),которыеподключеныквыв.31микроконтроллера.Этитранзисторывключаютсятольковсервисномрежимепутемподачинаихбазывысокогоуровня.Послеэтогоданныепрограммиро­ваниямогутбытьпереданыизпрограмматоравмикроконтроллерилинаобо­рот.Вовсехдругихрежимахработыэтитранзисторывыключеныпутемподачинанихсигналанизкqгоуровня.

Втелевизореимеютсятрисхемызащиты,которыепереводятеговдежур-

ныйрежим.Перечислимаппаратнореализованныесхемызащиты:

• поограничниютокалучейкинескопа(ABL);

• кадровойразвертки;

• поцепинапряженияпитания12В.Рассмотримихпопорядку.

ВовремянормальнойработытелевизорарезультатыизмерениятокалучейподаютсянавходBCL(выв.15)микросхемыIC603(см.рис.8.3).Схемаис­пользуетрезультатыэтихизмеренийиавтоматическиуменьшаетконтраст­ностьияркостьизображениявтехслучаях,когдапревышаетсядопустимоезначениетокалучей.Еслижетоклучейпревыситдопустимыепределыдажеиприпониженныхконтрастностиияркости,кинескопможетполучитьповрежде­ния,еслинебудутпредпринятыспециальныемерызащиты.СэтойцельювсоставплатыD(см.рис.8.25)введенытранзисторы0849и0531.Вовремянормальнойработытелевизораобатранзисторазакрыты,анавыв.40микро­контроллераIC1101устанавливаетсявысокийуровеньсигналаисхемазащитынеработает.

Привозникновениивышеописанногосбоятоклучейпродолжаетрасти.То­

гдаоткрываютсятранзисторы0849и0531,атаккакколлекторпоследнегоче­резкант.7соединителяD11/E10связансвыв.40микроконтроллераIC1101,сигналнанемпереводитсянанизкийуровень.Посленебольшагавремениза­держкимикроконтроллерпереключаеттелевизорвдежурныйрежим.

Защитамикросхемыкадровойразверткиосуществляетсяпосредствомцепиеепитания15В.Схемазащитывключаеттранзисторы0531,0533.Внормаль­ныхусловияхработытелевизоратранзистор0533открыт,чтообеспечиваетнизкийуровеньнапряжениянаегоколлекторе.

Вслучаевозникновениянеисправности,например,короткогозамыкания,напряжениенавыв.2ТДКСТ551начинаетпадать.Это,всвоюочередь,вызы­ваетуменьшениепадениЯнапряжениянарезистореR540,вызываязакрыва­ниетранзистора0533.

Этоприводиткоткрываниютранзистора0531,врезультатечегосигналнавыв.40микроконтроллераустанавливаетсянанизкийуровень.Посленеболь­шагавременизадержкимикроконтроллерпереключаеттелевизорвдежурныйрежим.

Транзистор0532платыD(см.рис.8.25)осуществляетконтрользанапря­

жениемпитания12В.Припаденииэтогонапряженияяркостьбудетвозрастать.Дляпредотвращениявыходакинескопаизстрояиспользуютсятранзисторы0531,0532платыD.

Внормальныхусловияхработытелевизоратранзистор0532открыт,вре­

зультатечегосигналнаегоколлектореимеетнизкийуровень.Транзистор0531включаетсяисигналнавыв.40микроконтроллераустанавливаетсянанизкийуровень.Посленебольшагавременизадержкимикроконтроллерпереключаеттелевизорвдежурныйрежим.

Системачетырехцифровыхшин1²Сформируетсямикроконтроллером

IC1101(см.рис.8.27).Выходылинийданныхподключеныкследующимвыво­даммикроконтроллера:SDA1-выв.23;SDA2-выв.21;SDAЗ-выв.19;SDA4

-выв.17;выходылинийсинхронизацииподключеныкследующимвыводам

микроконтроллера:SCL1-выв.22;SCL2-выв.20;SCLЗ-выв.18;SCL4-выв.16.

Кшине11²Сподключены:тюнер;ЭППЗУIC1105(EPROM);контроллерраз­

вертокIC401(платаЕ);генератортактовыхимпульсовIC1552(платаF);деко­дерсигналовцветностиIC601(платаЕ).Кшине21²Сподключены:мультистан­дартныйзвуковойпроцессорIC2001(платаЕ);видеопроцессорсигналовR,G,

ВIC603(платаЕ);микросхемыпереключенияаудио-видеосигналов(платаН);

микросхемаIC601(платаF);процессордисплеяIC602(платаF);видеопроцес­сорIC1701(платаF).

1

КшинеЗ²Сподключены:процессорPIPIC1841(платаG);декодерцветно­

стиPIPIC1801(платаG);каналобработкисигналовDolby(платаК).

1

Кшине4²Сподключен21-штырьковыйсоединительAV2всервисномре­жимепрограммирования(техническогообслуживания)телевизора.

ШинаМЗLиспользуетсядляуправленияобработкойсигналовтелетекста,котораявыполняетсямикросхемойIСЗ501.

ШинаМЗLявляетсятрехпроводнойиподключенакследующимвыводаммикросхемы:42(1²Cen),4З(SDA),44(SCL).

ВЭППЗУ(EPROM)IC1104нарядуссистемнымиданнымихранитсятакжеипользовательскаяинформация.Всоставхранимыхданныхвходят:адресныеданныетелепрограмм,такиекакканал,диапазон,стандарт,атакжезначенияпользовательскихнастроекяркости,контрастностиигромкости.

Vcc--+

GNO---+-

Выходыданных00...07

ОтnираниевыходаОтnираниечипаПрограммнаялогика

Адресные

входы

АО...А16

У-декодер

Х-декодер

Вентильная(селективная)схема

Матрицаячеек128х8бит

Рис.8.31.СтруктурнаясхемамикросхемыEPROM

2

ЭППЗУимеетобъемпамяти16З88Зсловпо8биткаждое.Время.,храненияинформацииравно,какминимум,1Огодам,аколичествооперацийсчитываниянеограничено.Управлениеоперациямизаписи/считыванияинформацииосу·ществляетсямикроконтроллеромIC1101платыЕпосредствомцифровойшины11С.Дляэтойцелимикроконтроллергенерируетадресноеслово,которомупредшествуетстартовыйбит.Этовосьмибитовоесловосостоитизсемибитово·гослова,котороесодержитадрес,иодногобита,содержащегокомандусчиты­вания.Затемадресноесловоприпомощиподсоединенныхксистемемикро­схемпроверяетсянасовместимостьсадресом,содержащимсявэтихмикро·схемах,чтоподтверждаетсячерезсоответствующуюмикросхемувыдачейбитаподтверждения.Послеэтогонаглавнуюмикросхему(вданномслучаеэтомик·роконтроллерIC1101)передаетсяадреспамяти.Онтакжесостоитизвосьми­битовогослова,приемкоторогоподтверждаетсябитомподтверждения.Затемвосьмибитовоесловоданныхпередаетсяиливыбираетсяизмикросхемыпа­мятииегоприем(выборка)сноваподтверждаетсясоответствующеймикросхе·мой.ПередачаданныхпроизводитсяполинииданныхSDAисинхронизируетсяполинииSCL.

Послепередачипоследнегобитаподтверждения,инициализируетсяпро·цессработыспамятьюпокомандевводавнееинформации.Дляисключения

любоговнешнеговлияниянапамятьвовремязаписиинформации,линииSDAиSCLЭППЗУнаходятсяв«защелкнутом))состоянии.Послевключенияпамятимикроконтроллеромсистемойпроизводитсясчитываниеинформацииизпамя­

типосредствомшины1J²C.

СтираемоеэнергонезависимоепрограммируемоеПЗУ(EPROM)IC1105(рис.8.31)имеетпамятьемкостью2Мегабайта.Онасостоитиз262144{256К)словпо8биткаждое.ПередачаданныхизстираемогоППЗУвмикроконтроллерпо­казананарис.8.3и8.31.