專利名稱：微處理器控制的數(shù)字自動(dòng)微調(diào)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)測(cè)量例如在電視接收機(jī)中產(chǎn)生的中頻(IF)信號(hào)頻率的數(shù)字設(shè)備。
在電視接收機(jī)中，由射頻(RF)信號(hào)源提供的RF信號(hào)被RF放大器接收。RF放大器選擇對(duì)應(yīng)于被用戶所選頻道的RF信號(hào)。該所選的RF信號(hào)被耦合到混頻器，在混頻器中，RF信號(hào)與具有對(duì)應(yīng)于所選頻道的頻率的本機(jī)振蕩器(LO)信號(hào)進(jìn)行混頻，產(chǎn)生中頻信號(hào)?？刂票緳C(jī)振蕩器信號(hào)的頻率使得中頻信號(hào)的圖象載波的頻率處于一額定值，例如在美國(guó)，是在45.75MHz。
用兩個(gè)調(diào)諧電路裝置來(lái)控制LO頻率是公知的第一個(gè)電路裝置用來(lái)建立所選擇頻道的處于額定值的LO信號(hào)頻率;第二個(gè)電路裝置用來(lái)使LO信號(hào)的頻率偏離額定值，例如，計(jì)算出所選擇頻道信號(hào)的射頻與它的標(biāo)準(zhǔn)值的頻偏。當(dāng)RF信號(hào)源是除廣播發(fā)射機(jī)之外的例如電纜分布網(wǎng)絡(luò)或者類似錄象機(jī)(VCR)或視頻磁盤放象機(jī)的視頻輔助裝置時(shí)，RF信號(hào)的頻率可能與它的標(biāo)準(zhǔn)值有一被廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的偏移。第一個(gè)電路裝置可以包括閉環(huán)或者頻率合成的電路結(jié)構(gòu)形式，例如，包括鎖相環(huán)(PLL)或鎖頻環(huán)(FLL)，或者開(kāi)環(huán)或電壓合成的電路結(jié)構(gòu)形式，例如，包括數(shù)-模轉(zhuǎn)換器。第二個(gè)電路裝置一般包括自動(dòng)微調(diào)(AFT)單元，用來(lái)產(chǎn)生表示IF圖象載波與其額定值的頻率偏移的AFT信號(hào)。
通常，用來(lái)產(chǎn)生AFT信號(hào)的電路是“模擬”電路，且包括常常被稱為“AFT振蕩回路”的用來(lái)產(chǎn)生模擬AFT信號(hào)的濾波器，該AFT信號(hào)電平的極性和幅值代表IF圖象載波的頻率與其額定值偏離的趨向和幅度。在某些調(diào)諧系統(tǒng)中，例如在Rast、Henderson和Wine于1977年7月21日公開(kāi)的題為“具有接收非標(biāo)準(zhǔn)頻率的RF載波構(gòu)造的電視調(diào)諧系統(tǒng)”，美國(guó)專利4，031，549號(hào)中，模擬AFT信號(hào)被直接用來(lái)控制LO頻率。在此外的調(diào)諧系統(tǒng)中，例如在Tults、Testin和Rumreich于1989年9月19日公開(kāi)的題為“用于從AFT特性計(jì)算本機(jī)振蕩器頻率的調(diào)諧系統(tǒng)”，美國(guó)專利4，868，892號(hào)中，模擬AFT信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(通常由兩位構(gòu)成)，數(shù)字信號(hào)再被用來(lái)控制鎖相環(huán)以及LO頻率。
因?yàn)榕c“模擬”AFT單元相關(guān)的AFT振蕩回路電路中所需的元件不易被集成在集成電路(IC)中并且可能需要統(tǒng)調(diào)，所以需要提供一種“數(shù)字”AFT單元。另外，由于不需要將模擬AFT信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字AFT信號(hào)的接口電路，所以數(shù)字AFT單元與數(shù)字調(diào)諧控制單元更加兼容。
Tults的于1984年11月27日公開(kāi)的題為“在垂直回掃期間內(nèi)被啟動(dòng)的數(shù)字AFT”的美國(guó)專利4，485，404號(hào)中揭示了一調(diào)諧系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中計(jì)數(shù)電路裝置被用來(lái)測(cè)量IF圖象載波的頻率以便產(chǎn)生數(shù)字AFT信號(hào)。在測(cè)量期間內(nèi)計(jì)數(shù)電路裝置被允許計(jì)算IF圖象載波的周期。計(jì)算出在測(cè)量期間內(nèi)累計(jì)的計(jì)數(shù)值以確定IF圖象載波的頻率。
雖然在Tults的專利中描述的數(shù)字AFT單元不需要例如AFT振蕩回路這樣的模擬電路，但是構(gòu)成數(shù)字AFT單元的邏輯電路可以是很復(fù)雜的。因此需要在結(jié)構(gòu)方面相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)字AFT單元。
本發(fā)明部分地基于這樣的認(rèn)識(shí)包括微處理器(也被稱為微計(jì)算機(jī)或微控制器)和用來(lái)為電視接收機(jī)的各個(gè)部分產(chǎn)生和傳送數(shù)字控制信號(hào)的串行數(shù)據(jù)總線的電視接收機(jī)的控制系統(tǒng)也可以被作為數(shù)字AFT單元的完整的一部分，數(shù)字AFT單元包括控制計(jì)數(shù)器以及計(jì)算出在測(cè)量期間內(nèi)被計(jì)數(shù)器累計(jì)的計(jì)數(shù)值以便計(jì)算IF圖象載波的頻率的計(jì)數(shù)器。具體而言，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例包括微處理器、雙向串行數(shù)據(jù)總線和計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器被組合在集成電路(IC)內(nèi)，該集成電路至少包括電視接收機(jī)的IF部分，最好還包括其它部分，例如亮度和色度信號(hào)處理部分。微處理器產(chǎn)生控制IC的各功能的數(shù)字控制字。數(shù)字功能控制字通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線被傳送到IC。此外，微處理器產(chǎn)生啟動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)算在測(cè)量期間內(nèi)的IF圖象載波的周期的數(shù)字控制字。數(shù)字計(jì)數(shù)啟動(dòng)字通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線也被傳送到IC。在產(chǎn)生和傳送計(jì)數(shù)啟動(dòng)信號(hào)之后的一指定時(shí)間內(nèi)，這一時(shí)間最好由產(chǎn)生和傳送計(jì)數(shù)啟動(dòng)信號(hào)所需的指令的執(zhí)行自動(dòng)地確定，計(jì)數(shù)器的內(nèi)容也用串行數(shù)據(jù)總線來(lái)“讀出”并且通過(guò)微處理器計(jì)算計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值以便確定IF圖象載波的頻率偏移。
本發(fā)明的各個(gè)方面將參照附圖加以描述。
為更好理解本發(fā)明，需參看附圖，其中

圖1以方框圖的形式表示包括數(shù)字AFT單元的電視接收機(jī)的調(diào)諧系統(tǒng)，數(shù)字AFT單元包括計(jì)算IF圖象載波的周期以便產(chǎn)生數(shù)字AFT信號(hào)的計(jì)數(shù)電路裝置;
圖2表示作為IF圖象載波頻率與其額定值偏離的函數(shù)的IF圖象載波周期的各種計(jì)數(shù)值(N)出現(xiàn)的概率之間的關(guān)系，各種計(jì)數(shù)值是由圖1所示的數(shù)字AFT單元的計(jì)數(shù)電路裝置產(chǎn)生的;
圖3部分地以方框圖的形式、部分地以邏輯框圖的形式表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面構(gòu)造的數(shù)字AFT單元;
圖4表示在圖3所示的數(shù)字AFT單元工作期間產(chǎn)生的信號(hào)的波形;
圖5表示與圖3所示的數(shù)字AFT單元一道使用的軟件程序的流程圖。
在各圖中，以同樣的方式標(biāo)明相同或相似的部件和信號(hào)。
參看圖1，RF源1提供對(duì)應(yīng)于各自頻道的多個(gè)RF電視信號(hào)。RF電視信號(hào)包括調(diào)制的圖象、彩色和伴音載波。RF源1提供的RF信號(hào)被耦合到RF放大器3，RF放大器3根據(jù)調(diào)諧電壓(VT)被調(diào)諧以便選擇對(duì)應(yīng)于用戶所選頻道的RF信號(hào)之一。該被選的RF信號(hào)被耦合到混頻器5。混頻器5也接收由LO 7產(chǎn)生的本機(jī)振蕩器(LO)信號(hào)。LO 7也響應(yīng)于調(diào)諧電壓以便根據(jù)所選的頻道控制LO信號(hào)的頻率?；祛l器5將由RF放大器3選擇的RF信號(hào)與由LO 7產(chǎn)生的LO信號(hào)外差，產(chǎn)生包括對(duì)應(yīng)于被選擇的RF信號(hào)的調(diào)制的圖象、彩色和伴音載波的IF信號(hào)。在美國(guó)，圖象載波具有45.75MHz的額定頻率，彩色載波具有42.17MHz的額定頻率，伴音載波具有41.25MHz的額定頻率。
由混頻器5產(chǎn)生的IF信號(hào)被耦合到對(duì)接收的IF信號(hào)進(jìn)行濾波和放大的IF部分9。該被濾波和放大的IF信號(hào)被耦合到視頻和音頻信號(hào)處理部分11。該處理部分11解調(diào)該被濾波和放大的IF信號(hào)，產(chǎn)生包括亮度、色度和同步分量的基帶視頻信號(hào)。視頻信號(hào)形成于包括含圖象信息的行掃間隔和含同步信息的水平及垂直回掃消隱間隔的連續(xù)場(chǎng)中。處理部分11對(duì)亮度、色度和同步分量進(jìn)行處理以便形成適合于再現(xiàn)圖象的由彩色信號(hào)代表的圖象。處理部分11也從IF信號(hào)中提取伴音信息以便產(chǎn)生適合于重放聲音的音頻信號(hào)。在其它功能中，處理部分11可控制被再現(xiàn)圖象的亮度、對(duì)比度和清晰度以及重放聲音的音量。
IF部分9和信號(hào)處理部分11的重要部分被組合在一個(gè)或多個(gè)集成電路(ICs)中。在所示的實(shí)施例中，這些部分被組合在用虛線方框13表示的單個(gè)IC中。這樣的IC是公知的，有時(shí)被稱作“稠密”ICs或“單片”ICs。
用戶使用安裝在遙控發(fā)射器(未示出)上或者直接安裝在電視接收機(jī)本身機(jī)殼上的包括鍵盤(未示出)的命令輸入單元15輸入命令，選擇將要接收的頻道和控制各種信號(hào)處理功能，例如圖象亮度、對(duì)比度和清晰度以及音量。包含根據(jù)存儲(chǔ)的軟件程序運(yùn)行的微處理器的電視控制單元17響應(yīng)由命令輸入單元15產(chǎn)生的命令信號(hào)，為電視接收機(jī)的各個(gè)部分產(chǎn)生合適的控制信號(hào)。更具體地講，控制微處理器17根據(jù)所選頻道的頻段和表示被用來(lái)產(chǎn)生用于RF放大器3和LO 7的調(diào)諧電壓(VT)的數(shù)目N的數(shù)字字，產(chǎn)生用于控制RF放大器3和LO 7的頻段選擇控制信號(hào)?？刂莆⑻幚砥?7還產(chǎn)生用于控制視頻和音頻信號(hào)處理部分11的各種功能的多個(gè)信號(hào)處理控制信號(hào)。
在作為例子的實(shí)施例中，調(diào)諧電壓(VT)由鎖相環(huán)(PLL)19來(lái)產(chǎn)生，鎖相環(huán)(PLL)19控制LO信號(hào)的頻率，使該頻率與從晶體振蕩器(未示出)的輸出信號(hào)中獲得的基準(zhǔn)頻率信號(hào)的比值為數(shù)目N。具體而言，數(shù)目N以在上述引用的Tults、Testin和Rumreich的美國(guó)專利4，868，892號(hào)中詳細(xì)描述的方式?jīng)Q定在PLL中的可編程分頻器的分頻比率。除了所選頻道的頻道數(shù)外，還根據(jù)代表IF圖象載波與其額定值(例如在美國(guó)是45.75MHz)的頻率偏移的AFT信號(hào)控制數(shù)目N，這樣就補(bǔ)償了所選頻道的RF信號(hào)與其標(biāo)準(zhǔn)(廣播)值的頻率的任何偏移。當(dāng)RF源1包含電纜分布網(wǎng)絡(luò)或者例如VCR或視頻磁盤放象機(jī)這樣的視頻輔助裝置時(shí)，RF信號(hào)的頻率與其標(biāo)準(zhǔn)值可有一偏移。這一頻率校正的方式也在Tults等人的美國(guó)專利中有詳細(xì)的描述。
至此描述的電視接收機(jī)部分是傳統(tǒng)的，調(diào)諧系統(tǒng)的剩余部分討論本發(fā)明主要涉及的數(shù)字AFT單元20。
數(shù)字AFT單元20通過(guò)在具有預(yù)定的持續(xù)時(shí)間的測(cè)量間隔或“窗口”期間對(duì)IF圖象載波的周期數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)而測(cè)量IF圖象載波的頻率。IF圖象載波在行掃間隔期間被圖象信息、在水平和垂直回掃消隱間隔期間被其它信號(hào)(主要是同步信息)進(jìn)行幅度調(diào)制。圖象載波會(huì)被從它的周期的不可靠計(jì)數(shù)中獲得的圖象信息過(guò)調(diào)制。因此，在上述引用的Tults的美國(guó)專利4，485，404號(hào)中建議只在垂直消隱間隔(VBI)期間對(duì)IF圖象載波的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，此時(shí)載波不會(huì)被過(guò)調(diào)制。但是，如果因?yàn)?，例如電視信?hào)被串?dāng)_或被變換以阻礙磁帶復(fù)制或者電視信號(hào)太弱，VBI不具有通常的形式，就很難確定VBI出現(xiàn)的時(shí)間。
在數(shù)字AFT單元20中，對(duì)IF圖象載波周期進(jìn)行計(jì)數(shù)的窗口被分布于整個(gè)測(cè)量期間，該測(cè)量期間至少為電視信號(hào)的一個(gè)場(chǎng)周期，例如，在美國(guó)是16.7毫秒(ms)。雖然在窗口和VBI之間的相位關(guān)系是隨機(jī)的，但可以這樣選擇各窗口的寬度和間隔，使得在每個(gè)測(cè)量期間內(nèi)至少有一個(gè)窗口落在VBI之內(nèi)。計(jì)數(shù)間隔或窗口由穩(wěn)態(tài)定時(shí)信號(hào)的脈沖來(lái)限定。例如，如圖1所示，可以從視頻和音頻信號(hào)處理單元11內(nèi)的3.58MHz彩色副載波振蕩器(未示出)中獲取定時(shí)信號(hào)。例如，對(duì)于圖1所示的數(shù)字AFT單元20，通過(guò)選擇持續(xù)時(shí)間為35.76微秒(μs)、間隔為同一值的窗口，IF圖象載波在每16.7毫秒測(cè)量期間被取樣約230次。這樣就保證至少某些窗口在VBI之內(nèi)，此時(shí)圖象載波沒(méi)有被過(guò)調(diào)制，因此可被可靠地計(jì)數(shù)。
與45.75MHz的額定IF圖象載波頻率最接近、在35.76μs窗口內(nèi)具有整數(shù)周期的頻率是45.751MHz(即具有1KHz偏移的頻率)。例如，在理想情況下對(duì)于45.751MHz的IF圖象載波頻率和35.76μs寬的窗口，每個(gè)窗口的計(jì)數(shù)值應(yīng)是1636周期。但是，各窗口和IF圖象載波的相位關(guān)系是隨機(jī)的，所以各個(gè)窗口的計(jì)數(shù)值各不相同。對(duì)其它IF圖象載波頻率情況也一樣。另外，對(duì)一定范圍的IF圖象載波頻率也會(huì)產(chǎn)生一特定的計(jì)數(shù)值。圖2表示對(duì)不同的IF圖象載波頻率出現(xiàn)一特定計(jì)數(shù)值的概率。在該圖中，IF圖象載波頻率用與45.751MHz的IF圖象載波頻率的偏離(△IF)來(lái)表示。
在分布于場(chǎng)周期內(nèi)的窗口中獲得的計(jì)數(shù)值會(huì)受到圖象載波的過(guò)調(diào)制或者因太低的(而不是太高的)計(jì)數(shù)值而引起的信號(hào)失落的影響。另外，噪聲作為具有接近IF通帶的中央的頻率(例如，約43MHz)的信號(hào)分量而出現(xiàn)，這樣就導(dǎo)致低的計(jì)數(shù)值。結(jié)果是忽略了低的計(jì)數(shù)值。
通過(guò)查看圖2可得知通過(guò)只檢測(cè)兩個(gè)計(jì)數(shù)條件，與在45.751MHz的額定圖象載波頻率附近的一定范圍的頻率相關(guān)的N1≥1636和與更高些的相鄰范圍內(nèi)的頻率相關(guān)的N2≥1638，就能夠如下表所示的那樣確定IF圖象載波頻率是低于、高于或在規(guī)定的界限之內(nèi)。表中“1”表示存在計(jì)數(shù)值，而“0”表示不存在計(jì)數(shù)值。
表 1
記住這些作為基礎(chǔ)的原理，就可以詳細(xì)描述圖1所示的數(shù)字AFT20。
再參看圖1，從IF部分9的末級(jí)IF放大器中得出的并且被適當(dāng)?shù)叵薹员阈纬膳c邏輯器件兼容的信號(hào)的IF信號(hào)被耦合到門24。根據(jù)由被READIF信號(hào)的低電平啟動(dòng)的控制邏輯單元26產(chǎn)生的CKGATE信號(hào)的脈沖，門24被有選擇地將IF信號(hào)耦合到計(jì)數(shù)器22。READIF信號(hào)的低電平的寬度為16.7ms，當(dāng)需要測(cè)量IF圖象載波頻率時(shí)由電視控制微處理器17來(lái)產(chǎn)生。CKGATE信號(hào)決定分布于16.7ms的測(cè)量期間內(nèi)的計(jì)數(shù)間隔或“窗口”。
在每個(gè)窗口內(nèi)經(jīng)門24通過(guò)的IF信號(hào)的周期被計(jì)數(shù)器22進(jìn)行計(jì)數(shù)。因?yàn)镮F圖象載波是IF信號(hào)的主要分量，所以計(jì)數(shù)器22響應(yīng)IF圖象載波而不響應(yīng)IF信號(hào)的其它分量。根據(jù)由控制邏輯單元26在每個(gè)窗口出現(xiàn)之前瞬間產(chǎn)生的RESIF信號(hào)將計(jì)數(shù)器22復(fù)位。計(jì)數(shù)器22各級(jí)的唯一地表示計(jì)數(shù)值N1和N2存在的被選輸出被耦合到產(chǎn)生表示各個(gè)計(jì)數(shù)值N1和N2存在(“1”)或不存在(“0”)的單比特信號(hào)的計(jì)數(shù)譯碼邏輯電路28。表示計(jì)數(shù)值N1和N2的比特分別被存儲(chǔ)在鎖存器30和32中。鎖存器30和32在16.7ms的測(cè)量期間開(kāi)始之前響應(yīng)READIF信號(hào)的高電平而被保持為復(fù)位狀態(tài)，但在測(cè)量期間內(nèi)不再被復(fù)位。
在16.7ms的測(cè)量期間結(jié)束后由電視控制微處理器17讀出鎖存器30和32的內(nèi)容并且根據(jù)表1進(jìn)行解析以便判斷IF圖象載波的頻率是低于、高于或在規(guī)定的界限之內(nèi)。在判斷的基礎(chǔ)上，控制微處理器17用在上述引用的美國(guó)專利4，485，404號(hào)中描述的方法控制與PLL19相關(guān)的數(shù)目N并由此控制LO的頻率。只要以小于56KHz(由圖2所示的一個(gè)概率峰值覆蓋的頻率區(qū)間)的步長(zhǎng)調(diào)整LO頻率，就獲得了基本正確和穩(wěn)定的調(diào)諧狀態(tài)。例如，可以用31.25KHz的步長(zhǎng)調(diào)整LO頻率。
具體而言，在讀出N1和N2之后，電視控制微處理器17將如下動(dòng)作1.如果N1＝1和N2＝1，那么IF頻率太高，LO頻率被減少例如31.25KHz。
2.如果N1＝1和N2＝0，那么IF頻率在規(guī)定的界限內(nèi)，LO頻率不被改變。
3.如果N1＝0和N2＝0，那么IF頻率太低，LO頻率被增大例如31.25KHz。
在與本發(fā)明相同的發(fā)明人Tults的題為“測(cè)量IF信號(hào)的頻率的數(shù)字方法和設(shè)備”的共同提交的申請(qǐng)?zhí)枮?35，843的美國(guó)專利申請(qǐng)中，可得到實(shí)施例1中以方框圖形式表示的數(shù)字AFT單元20的詳細(xì)邏輯電路。
圖1所示的數(shù)字AFT單元20工作相當(dāng)令人滿意。但是，它需要與計(jì)數(shù)譯碼器28以及鎖存器30和32相關(guān)的分立邏輯元件。圖3所示的數(shù)字AFT單元20允許消除或者至少大大地簡(jiǎn)化這些邏輯元件。具體而言，如圖3所示的那樣，被用來(lái)控制電視接收機(jī)的各個(gè)部分的電視控制微處理器17和串行數(shù)據(jù)總線23也被作為數(shù)字AFT單元20的不可分割的部分。在圖3中，以相同的方式標(biāo)明先前參看圖1討論過(guò)的各個(gè)元件。
更具體地講，在圖1所示的電視接收機(jī)中，在電視控制微處理器17及視頻和音頻信號(hào)處理部分11、調(diào)諧電壓發(fā)生器19以及數(shù)字AFT單元20之間耦合的各信號(hào)是通過(guò)不同的導(dǎo)線來(lái)傳送的。在圖3所示的電視接收機(jī)中，這些信號(hào)中包含的信息是通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線23以數(shù)字形式在電視控制單元17和處理部分11、調(diào)諧電壓發(fā)生器19和數(shù)字AFT單元20之間傳送的。IC13中有一總線接口單元25，用來(lái)對(duì)從電視控制微處理器17接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼以便為信號(hào)處理部分11和數(shù)字AFT單元20提供控制信號(hào)。在調(diào)諧電壓發(fā)生器19中也有一類似的總線接口單元(未示出)，用來(lái)對(duì)從電視控制微處理器17接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼以便提供控制PLL的分頻系數(shù)N的控制信號(hào)并且也為RF放大器3和LO 7產(chǎn)生頻段選擇信號(hào)。
例如，串行數(shù)據(jù)總線23可以是在由法國(guó)的湯姆遜消費(fèi)電子公司制造的電視接收機(jī)中使用的并且如圖5所示的那一類總線。串行數(shù)據(jù)總線23也可以是由德國(guó)的ITT INTERMETALL半導(dǎo)體公司開(kāi)發(fā)的、在ITT報(bào)告“數(shù)字2000VLSI數(shù)字TV系統(tǒng)”中描述的熟知的IM(INTERMETALL)型總線，或者也可以是由荷蘭的Philips公司開(kāi)發(fā)的、在Philips技術(shù)公報(bào)110-“消費(fèi)電子學(xué)中的I2C總線”中描述的熟知的I2C(Inter IC)型總線。
簡(jiǎn)而言之，如圖3所示的那樣，串行總線23包括三根導(dǎo)線一根用于數(shù)據(jù)(DATA)信號(hào);一根用于時(shí)鐘(CLOCK)信號(hào);一根用于啟動(dòng)(ENABLE)信號(hào)。這三種信號(hào)的波形如圖4所示。數(shù)據(jù)總線23是“雙向”的，這就是說(shuō)，數(shù)據(jù)能夠在通常包括例如電視控制微處理器17這樣的微處理器的“主”單元和包括例如總線接口單元25這樣的總線接口單元的“從”單元之間的兩個(gè)方向上耦合傳送。根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘脈沖同步地傳送數(shù)據(jù)。時(shí)鐘信號(hào)由控制微處理器17產(chǎn)生并且被總線接口單元25用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)譯碼。啟動(dòng)信號(hào)也由控制微處理器17產(chǎn)生，它啟動(dòng)控制微處理器17和總線接口單元25之間的通信過(guò)程。
啟動(dòng)信號(hào)的第一、即低電平部分被用來(lái)從主單元到從單元傳送或“寫入”數(shù)據(jù)。在“寫入”部分的第一個(gè)間隔內(nèi)，發(fā)送表明將要被控制的功能的8比特的“地址”字。在“寫入”部分的第二個(gè)間隔內(nèi)，可以發(fā)送代表將要被控制的功能的特定方面的8比特的數(shù)據(jù)字。在圖3所示的數(shù)字AFT單元20中，“地址”字被用來(lái)傳送使總線接口單元25產(chǎn)生如圖4所示的READIF信號(hào)的低電平的READIF命令。啟動(dòng)信號(hào)的第二、即高電平部分被用來(lái)從從單元到主單元發(fā)送或“讀出”數(shù)據(jù)。可以在啟動(dòng)信號(hào)的“讀出”部分內(nèi)傳送兩個(gè)例如每個(gè)8比特的數(shù)據(jù)字。第一個(gè)數(shù)據(jù)字必須包括對(duì)從主單元發(fā)送來(lái)的“地址”字進(jìn)行接收的確認(rèn)，也可以包括“地址”字的一部分。在圖3所示的數(shù)字AFT單元20中，第二個(gè)數(shù)據(jù)字被用來(lái)將代表計(jì)數(shù)器22的計(jì)數(shù)值的數(shù)據(jù)傳送給電視控制微處理器17。為此，計(jì)數(shù)器22的內(nèi)容被傳送到并行-串行轉(zhuǎn)換器27，轉(zhuǎn)換器27將代表計(jì)數(shù)值的比特轉(zhuǎn)換為串行比特流，串行比特流通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線23耦合到控制微處理器17。
計(jì)數(shù)器22的內(nèi)容被包括與非門288和或非門289的邏輯裝置部分地譯碼，以產(chǎn)生表示1536計(jì)數(shù)值的信號(hào)。與計(jì)數(shù)器22的12個(gè)輸出比特相比，只有組成全部8比特的計(jì)數(shù)器22的Q2-Q8輸出端和1536計(jì)數(shù)值指示端被耦合到控制微處理器17。計(jì)數(shù)值表示數(shù)字字中比特?cái)?shù)的減少使得能夠只用一個(gè)8比特的數(shù)字字通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線23傳送計(jì)數(shù)信息。
與圖3所示的數(shù)字AFT單元相關(guān)的程序的一部分的流程圖如圖5所示。如圖5所示，在AFT子程序被啟動(dòng)后，用來(lái)測(cè)量經(jīng)過(guò)的時(shí)間的“定時(shí)器”被啟動(dòng)并且將發(fā)送READIF命令。由此產(chǎn)生的READIF信號(hào)的低電平使控制邏輯單元26產(chǎn)生建立35.76μs的計(jì)數(shù)窗口的CKGATE信號(hào)。在圖3所示的實(shí)施結(jié)構(gòu)中，控制邏輯單元26包括7級(jí)紋波計(jì)數(shù)器266，與非門267，2級(jí)紋波計(jì)數(shù)器268和反相器269。在控制邏輯單元26內(nèi)產(chǎn)生的Q7CLK信號(hào)和Q7GATE信號(hào)的波形如圖4所示。如信號(hào)CLKIF的斜線部分所示的那樣，CKGATE的高電平使作為門24的與非門將IF信號(hào)耦合到計(jì)數(shù)器22。
在35.76μs的計(jì)數(shù)窗口結(jié)束之后，即當(dāng)CKGATE信號(hào)回復(fù)為低電平時(shí)，電視控制微處理器17在軟件控制下檢查計(jì)數(shù)器22的內(nèi)容以便確定由11比特表示的計(jì)數(shù)值是等于或大于1636或者1638并且存儲(chǔ)這一結(jié)果。在圖4所示READIF信號(hào)的負(fù)躍變之后經(jīng)過(guò)53.66μs(17.9μs+35.76μs)的時(shí)間之后都可隨時(shí)進(jìn)行這樣的檢查。因?yàn)橥娇刂莆⑻幚砥?7和數(shù)字AFT單元20之間的通信的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘脈沖是被控制微處理器17所產(chǎn)生的并且因此與它的指令周期相關(guān)，所以控制微處理器17“知道”這一時(shí)間。如圖5所示，這一過(guò)程被重復(fù)至少16.7ms的時(shí)間間隔。因?yàn)樵诳刂莆⑻幚砥?7和總線接口單元23之間的通信需要略多于256μs(即4字×8比特/字×8μs/比特)和VBI包括至少9行，總持續(xù)時(shí)間為571.5μs(9行×63.5μs)，所以能夠保證在VBI期間出現(xiàn)至少一個(gè)計(jì)數(shù)間隔，如果過(guò)程的重復(fù)例如每500μs一次。
在16.7ms的測(cè)量期間結(jié)束時(shí)，如果在16.7ms的測(cè)量期間內(nèi)獲得的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)樣值是1638或更大，那么LO頻率就被減少N。如果沒(méi)有一個(gè)計(jì)數(shù)樣值是等于或大于1636，那么就增大LO頻率。如果一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)樣值等于或大于1636但沒(méi)一個(gè)等于或大于1638，則LO頻率就保持不改變。
為了比較，應(yīng)當(dāng)注意在圖1所示的數(shù)字AFT單元20中，READIF信號(hào)的低電平對(duì)應(yīng)于整個(gè)16.7ms的測(cè)量期間，該測(cè)量期間包括多個(gè)被35.76μs分隔開(kāi)的35.76μs的計(jì)數(shù)窗口。但是，在圖3所示的數(shù)字AFT單元20中，READIF信號(hào)的低電平確定在16.7ms的測(cè)量期間內(nèi)包括一個(gè)35.76μs的計(jì)數(shù)窗口的一個(gè)測(cè)量間隔的寬度。而在圖3所示的數(shù)字AFT單元20中，計(jì)數(shù)窗口至少被由串行數(shù)據(jù)總線23進(jìn)行發(fā)送所需的時(shí)間分隔開(kāi)(而不是如圖1所示的數(shù)字AFT單元20中的35.76μs)，基于上述原因，IF圖象載波頻率的計(jì)算變得非常可靠。
應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明只通過(guò)實(shí)例參考優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可以作出各種改進(jìn)。
例如，盡管在圖1所示的實(shí)施例中應(yīng)用鎖相環(huán)(PLL)來(lái)產(chǎn)生調(diào)諧電壓，但也可使用例如在上述引用的Tults的美國(guó)專利4，485，404號(hào)中描述的鎖頻環(huán)(FLL)。為實(shí)現(xiàn)發(fā)明，可以使用一開(kāi)環(huán)電壓合成裝置，該裝置使用數(shù)-模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字字轉(zhuǎn)換為直流電平。
此外，IF信號(hào)的頻率在被耦合到數(shù)字AFT單元20之前可被分頻器(稱為“預(yù)分頻器”)分頻。
再者，雖然被耦合到數(shù)字AFT單元20的IF信號(hào)是從IF部分9的末級(jí)IF放大器獲得的，但也可以從其它的途徑來(lái)獲得。例如，IF信號(hào)可從在視頻和音頻信號(hào)處理部分11中的同步視頻檢波器(未示出)的調(diào)諧電路(未示出)中獲得。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，由于限幅器件(例如二極管)的作用，在這一點(diǎn)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)與數(shù)字AFT單元20的邏輯器件兼容。
此外，雖然根據(jù)圖5所示的軟件程序說(shuō)明了是在每個(gè)計(jì)數(shù)周期之后存儲(chǔ)實(shí)際的計(jì)數(shù)值，但是也可以只存儲(chǔ)表示產(chǎn)生了計(jì)數(shù)值N1和N2的信息。在這種情況下，在經(jīng)過(guò)了16.7ms的測(cè)量期間之后，只需要確定存儲(chǔ)了N1和N2計(jì)數(shù)信息的哪一個(gè)(如果都存在的話)。更進(jìn)一步，參看圖5所示的軟件程序，一旦獲得了計(jì)數(shù)值N1和N2就能夠中止程序并且立即轉(zhuǎn)到所需的LO頻率調(diào)整。
再進(jìn)一步，為了省電，數(shù)字AFT單元20的部分，例如計(jì)數(shù)器22可在不是測(cè)量期間時(shí)中斷供電。當(dāng)集成電路13包含雙極器件時(shí)這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)樵谶@種情況下即使計(jì)數(shù)器不計(jì)數(shù)也會(huì)消耗電能。對(duì)于這種節(jié)能方案。在測(cè)量期間的開(kāi)始(對(duì)應(yīng)于READIF信號(hào)的負(fù)躍變)和計(jì)數(shù)間隔的開(kāi)始(對(duì)應(yīng)于CKGATE信號(hào)的正躍變)之間應(yīng)當(dāng)設(shè)置一延遲以便使數(shù)字AFT單元20的斷電部分有足夠的時(shí)間被加上電。圖4所示的CKGATE信號(hào)的17.9μs延遲就是為了這一目的。
權(quán)利要求
1.設(shè)備，包括用于調(diào)諧具有調(diào)制載波的射頻(RF)信號(hào)以便產(chǎn)生具有與所說(shuō)RF信號(hào)的所說(shuō)調(diào)制載波對(duì)應(yīng)的調(diào)制載波和額定頻率值的中頻(IF)信號(hào)的裝置(3，5，7，19)；用于解調(diào)所說(shuō)IF信號(hào)以便產(chǎn)生一響應(yīng)信號(hào)的裝置(9)；用于根據(jù)功能控制信息處理所說(shuō)響應(yīng)信號(hào)的裝置(11)；裝置(22，24，26)，用來(lái)在由計(jì)數(shù)控制信息決定的測(cè)量期間內(nèi)計(jì)算所說(shuō)IF信號(hào)的所說(shuō)調(diào)制載波的周期以便產(chǎn)生表示所說(shuō)IF信號(hào)的所說(shuō)包含信息的載波的頻率的計(jì)數(shù)信息；特征在于耦合到所說(shuō)響應(yīng)信號(hào)處理裝置和所說(shuō)計(jì)數(shù)裝置的串行數(shù)據(jù)總線；和在軟件程序的控制下工作的裝置(17)，用于(1)通過(guò)所說(shuō)串行數(shù)據(jù)總線將所說(shuō)功能控制信息發(fā)送到所說(shuō)處理裝置和將所說(shuō)計(jì)數(shù)控制信息發(fā)送到所說(shuō)計(jì)數(shù)裝置，(2)通過(guò)所說(shuō)串行數(shù)據(jù)總線從所說(shuō)計(jì)數(shù)裝置接收所說(shuō)計(jì)數(shù)信息，和(3)求出所說(shuō)計(jì)數(shù)信息以便確定所說(shuō)IF信號(hào)的所說(shuō)調(diào)制載波與所說(shuō)額定頻率值的頻率偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于至少有所說(shuō)處理裝置(11)、所說(shuō)計(jì)數(shù)裝置(22、24、26)和用于放大所說(shuō)IF信號(hào)的裝置被包含在一集成電路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于產(chǎn)生代表所說(shuō)計(jì)數(shù)信息的數(shù)字字的所說(shuō)計(jì)數(shù)裝置(22，24，26);能夠傳送每數(shù)字字有預(yù)定數(shù)目比特的數(shù)字字的所說(shuō)數(shù)據(jù)總線;還包括裝置(22，24，26)，用來(lái)對(duì)代表所說(shuō)計(jì)數(shù)信息的所說(shuō)數(shù)字字至少部分地進(jìn)行譯碼以便產(chǎn)生代表所說(shuō)計(jì)數(shù)信息和包含不多于所說(shuō)預(yù)定數(shù)目比特的另一數(shù)字字。
全文摘要
電視接收機(jī)調(diào)諧系統(tǒng)含數(shù)字自動(dòng)微調(diào)單元，以產(chǎn)生表示IF信號(hào)圖象載波與額定頻率頻偏的數(shù)字AFT信號(hào)。它包括在計(jì)數(shù)期內(nèi)計(jì)算圖象載波周期的計(jì)數(shù)器。IF部分的一部分、計(jì)數(shù)器和電視接收機(jī)至少一部分信號(hào)處理部分包括在一單片集成電路中。微處理器經(jīng)串行數(shù)據(jù)總線耦合到IC。在程序控制下，微處理器(1)經(jīng)串行數(shù)據(jù)總線發(fā)送功能控制和計(jì)數(shù)控制信息給信號(hào)處理部分，(2)經(jīng)串行數(shù)據(jù)總線從計(jì)數(shù)器接收計(jì)數(shù)信息，(3)求出計(jì)數(shù)信息以確定IF圖象載波與其額定頻率值的頻偏。
文檔編號(hào)H03J1/00GK1063193SQ9111261
公開(kāi)日1992年7月29日 申請(qǐng)日期1991年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月31日
發(fā)明者J·圖斯 申請(qǐng)人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司