|
СХЕМЫ---->
СХЕМЫ ТЕЛЕВИЗОРОВ СТАТЬЯ №1-50
Однокристальные ТВ процессоры VCT48/49xyl.
Каналы дисплейной обработки и разверток.
Микроконтроллер управления.
А. ПЕСКИН, А. СПОРНЯК, г. Москва
Каналы дисплейной обработки и разверток (Display & Deflection) выполнены на основе микросхемы DDP3315C. Этот процессор разработан так, что может управлять как обычным кинескопом, так и жидкокристаллическим (ЖК) экраном.
Отклонение лучей в обычном кинескопе происходит благодаря магнитному полю расположенной на его горловине отклоняющей системы (ОС). Управляющие сигналы отклонения вырабатываются специальным имеющимся в микросхеме RISC-процессором, реализующим необходимый алгоритм в реальном масштабе времени. Сигналы строчной (SVM) и кадровой (VERT+ и VERT-) разверток через специальные ЦАП поступают на оконечные каскады. Через катушки ОС протекают большие токи, и они обладают большой индуктивностью, мешающей точно следовать изменению управляющего сигнала. Поэтому процессор устанавливает точное соответствие отклоняющих токов с сигналом изображения, чем обеспечивается отсутствие дрожания картинки.
Важнейшей частью узлов разверток следует назвать систему защиты, которая устраняет прожигание экрана или перегрузку выходного каскада строчной развертки. Процессор контролирует несколько сигналов, приходящих из различных узлов телевизора, и при неисправности гасит экран или выключает всю развертку.
Канал дисплейной обработки обеспечивает:
— динамическое улучшение контрастности (Dynamic Contrast Improvement — DCI);
— динамическое экспандирование (расширение) уровня черного (Dynamic Black Level Expander — BLE);
— динамическое расширение (вытягивание) черного (Dynamic Black Stretch — DBS) с пиковым уровнем черного и активным детектированием адаптивной контрастности;
— повышение четкости в сигнале яркости (Luma Sharpness Enhancement — LSE);
— улучшение цветовых переходов (Color Transient Improvement — CTI);
— коррекцию телесного цвета посредством селективного улучшения цветов (Selective Color Enhancer — SCE);
— регулировку яркости, контрастности, насыщенности и цветового тона;
— программирование коэффициентов сигналов Y, Сr, Св для создания матрицы RGB;
— статическое расширение черного, гамма-коррекцию в программируемом нелинейном апертурном цветовом пространстве (Non-Linear Colorspace Enhancer — NCE), воздействующую на сигналы RGB;
— работу одного внешнего аналогового RGB входа быстрого гашения (Fast Blank — FBL);
— работу одного внутреннего аналогового RGB входа FBL для вставки
сигналов OSD с уменьшенной контрастностью (25, 50 и 75 %);
— ограничение среднего тока лучей (Average Beam Current Limit — BCL);
— ограничение пикового тока лучей (Peak Beam Current Limit — PBL);
— автоматическую регулировку параметров изображения кинескопа (уровни черного и белого);
— генерацию испытательных сигналов;
— генерацию кадров изображения;
— формирование строчных (Н) и кадровых (V) синхроимпульсов для внешней синхронизации аналоговых сигналов RGB.
Процессор разверток позволяет получить:
— кадровый пилообразный сигнал с регулируемыми амплитудой, линейностью, S-коррекцией и масштабом (ZOOM);
— параболу восток/запад (East/ West);
— модуляцию скорости строчной развертки (Scan Velocity Modulation — SVM);
— нелинейный сигнал высокого напряжения для компенсации кадровой параболы East/West;
— динамическую горизонтальную стабилизацию высокого напряжения;
— кадровую коррекцию угла и наклона;
— дифференциальные выходы кадровой развертки;
— регулировку масштаба (ZOOM) через кадровую развертку;
— строчную и кадровую системы защиты;
— возможность выключения черного (Black Switch-off — BSO);
— "мягкий" старт/стоп строчной развертки;
— горизонтальную и вертикальную динамические фокусировки.
В выходных каскадах видеосигналов имеются:
— внешний аналоговый вход (SCART) для подачи сигналов RGB;
— внутренний аналоговый вход для сигналов OSD или PIP;
— сигнал быстрого гашения FBL;
— регулировка размахов и режимов выходных токов аналоговых сигналов RGB;
— регулировка уровня (яркости) основных и внешних сигналов RGB;
— регулировка контрастности аналоговых сигналов вставки RGB;
— формирователь дифференциальной кадровой "пилы";
— формирователь параболы East/ West;
— возможность выбора АЦП для измерения тока лучей.
Структурная схема, на которой показаны связи между узлами канала дисплейной обработки, представлена на рис. 15.
В канал входят все упомянутые выше узлы, а также многоуровневый смеситель сигналов элементов изображения (пикселов), который позволяет вставлять дополнительные слои изображения, такие как картинная рамка, шторка от генератора кадров изображения или контрольные тестовые сигналы от генератора испытательных сигналов. Канал дисплейной обработки работает на тактовой частоте 20,25 МГц, синхронной с частотой строк, обеспечивая минимальную разность между максимальными и допустимыми значениями сигналов.
На рис. 16
изображена структурная схема выходных каскадов видеосигналов, из которой видно, что в каждом канале имеются по два ЦАП. Один из них преобразует размах сигнала (40 % полного диапазона), а другой — уровни черного (60 % полного диапазона). Для гашения используются специальные узлы фиксации.
Выходные каскады обеспечивают вставку двух внешних сигналов — OSD или PIP. Сигналы RGB этих источников поданы на главные тракты через смесители. В каждом дополнительном канале также имеются по два ЦАП.
Все сформированные выходными каскадами сигналы проходят на кинескоп и отклоняющие катушки ОС.
Микроконтроллер управления (Controller, OSD, Text) выполнен (см. рис. 1 и 2) на основе одной из микросхем серии SDA55xx. В контроллер записывают такое программное обеспечение, что он управляет всеми функциональными узлами телевизора. Ядром контроллера служит микропроцессор CPU семейства 8051 (см. рис. 2) с максимальным объемом памяти 1 Мбайт. В нем размещают сложные программы всех многочисленных меню с описанием функций для потребителя.
На основании вышесказанного фирма предлагает свои процессоры с базовой программой, которая послужит производителям телевизоров исходной основой для разработки собственного
программного обеспечения. Она состоит из программы-компилятора, компонующей программы, промежуточного и внутреннего системных эмуляторов.
Микроконтроллер имеет следующие основные характеристики и узлы:
— внешнюю рабочую частоту — 20,25 МГц;
— рабочую частоту CPU — 40,5 МГц;
— частоту CPU в режиме энергосбережения — 10,125 МГц;
— внутрикристальное ПЗУ программ (ROM) объемом 256 Кбайт;
— внутрикристальное ПЗУ символов (ROM) объемом 24 Кбайт;
— внутрикристальное ЗУ с произвольным доступом (XRAM) объемом 20 Кбайт;
— четырехуровневый 24-входовый контроллер прерывания;
— немультиплексированную 8-битовую шину данных и 20-битовую адресную шину;
— восемь 16-битовых регистров данных;
— два 16-битовых таймера перегрузки;
— контролирующий таймер и систему защиты;
— универсальный асинхронный приемопередатчик (Universal Asynchronous Reseiver-Transmitter — UART);
— таймер реального времени (Real Time Clock — RTC);
— двухканальный 14-битовый и шестиканальный 8-битовый широтно-импульсный модулятор (Pulse Width Modulator — PWM);
— четыре 8-битовых АЦП;
— внутрикристальную FLASH-пaмять;
— внешнюю и внутреннюю память данных;
— программируемые мультиплексируемые порты ввода/вывода;
— справочную таблицу цветов (Color Look-Up Table — CLUT);
— буферную память для обслуживания запросов в порядке их поступления (First-In, First-Out — FIFO);
— управление по цифровой шине I2С.
Система отображения символов на экране (On Screen Display — OSD) имеет следующие основные характеристики и узлы:
— внутрикристальное ЗУ (RAM) объемом 20 Кбайт;
— внутрикристальное ПЗУ (ROM) объемом 24 Кбайт для работы с таблицей знакогенерации восточных и западноевропейских языков (латинский, кириллица, арабский и др.);
— поддержку работы с параллельными дисплейными атрибутами;
— поддержку работы с символами настройки вывода изображения на экран: тень, ширина/высота, подчеркивание и т. д.;
— 12 программируемых цветных таблиц;
— один из восьми цветов переднего и заднего планов;
— 1024 воспроизводимых символа на экране;
— комбинированные символьные режимы;
— горизонтальное экранное разрешение 33—64 столбца;
— вертикальное экранное разрешение 25 рядов символов;
— горизонтальное символьное разрешение 12 пикселов;
— вертикальное символьное разрешение 9—12 пикселов;
— программируемые частоты пикселов 10...32 МГц;
— программируемый курсор;
— четырехбитовые встроенные ЦАП сигналов RGB.
Система телетекста (Teletext) имеет следующие основные характеристики:
— до 11 программируемых видеовходов;
— обработку телетекстовых сигналов стандартов WST (World System Teletext), PDC (Programm Delivery Control), VPS (Video Programming System) и WSS (Wide Screen Signalling);
— независимое от основного изображения использование экрана;
— синхронизацию данных, ограниченную только имеющейся памятью;
— измерение шумов и управление их компенсацией;
— возможность просмотра до 10 страниц с внутренней памятью;
— возможность просмотра до 1000 страниц с внешней памятью;
— возможность измерения ослабления сигнала и его автоматической компенсации;
— возможность измерения групповой задержки и ее автоматической компенсации;
— точную отстройку от мешающих сигналов;
— обработку информации 23-й строки системы PALplus.
Упрощенная структурная схема микроконтроллера управления с системами OSD и Teletext показана на рис. 17.
Эта часть процессоров питается от источников напряжения 1,8 и 3,3 В (совместимы с элементами структуры TTL).
Принципиальная схема включения процессора VCT49xyl представлена на рис. 18.
Как уже упоминалось, для построения полного телевизора к показанным узлам необходимо добавить только выходные мощные каскады (УЗЧ, строчной и кадровой разверток), и источник питания.
Статья подготовлена по материалам, предоставленным фирмой "ИНТЕХ Электроникс":
www.intech-ec.ru,
Журнал "Радио" 2005 №12.
|
