CN100411428C - 微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法 - Google Patents

微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法，其特征是在电视机系统中进行复用的引脚与两部分控制电路连接，首先射频信号经天线输入进入电视机系统，通过低噪放大电路，射频放大电路，进入混频器后输出中频信号，再进入中频放大器进行放大，引脚通过检测电路检测表征经过中频放大后的信号强度的电压值，微处理器根据检测到的电压值，来决定是否启动LNA来调整射频信号的放大增益；引脚还连接系统进入待机状态的切换电路。该方法严格检查控制时序，避免两种切换模式下对图像的干扰，并根据检测点电压值的变化范围设计系统正常工作所需的控制电平值。该方法可减少微处理器I/O口的使用个数，简化外围电路，降低成本，扩大芯片应用范围。

Description

微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法
技术领域
本发明涉及电视机控制系统及其方法，特别涉及一种微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法。
背景技术
电视机系统的开发中，经常需要微处理器(MCU)处理不同的信号，如输入输出(I/O)控制信号，模数转换(ADC)数据采集信号，中断控制信号等等。在一般情况下，单一引脚只和相对应的硬件电路连接，实现单一功能。随着技术的进步，有些MCU在硬件架构中已经实现了单一引脚功能的复用，比如有些MCU的引脚既可以用来作输入输出(I/O)控制信号，又具有模数转换(ADC)数据采集功能，这样大大提高了芯片运用的范围。
上面所谈到引脚功能的复用，在现有的技术中，并不是在同一系统中实现的，而是在不同系统中分别使用该引脚的不同复用功能。在电视机系统的开发中，由于功能的不断增加，成本的日益降低，使得MCU的输入输出控制端口十分紧张。这就要求在同一系统中，引脚同时接入两部分电路，通过MCU利用软件控制，实现同一引脚不同功能的分时复用，达到利用现有引脚资源实现所需功能的目的，这也是该领域技术人员目前急待解决的课题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种有效利用现有引脚资源、扩展芯片应用范围的微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法，其特征是在电视机系统中进行复用的引脚与两部分控制电路连接，首先射频信号经天线输入进入电视机系统，通过低噪放大电路，射频放大电路，进入混频器后输出中频信号，再进入中频放大器进行放大，引脚通过检测电路检测表征经过中频放大后的信号强度的电压值，微处理器根据检测到的电压值，来决定是否启动LNA来调整射频信号的放大增益；此外引脚还连接了系统进入待机状态的切换电路，当引脚输出高电平时，系统处于正常工作状态，当引脚输出低电平时，系统处于待机状态；这两种状态的切换，完全由遥控器向微处理器发出软件代码指令，由微处理器控制引脚高低电平的输出，工作状态的切换；进行严格检查控制时序，避免两种切换模式下对图像的干扰，并根据检测点电压值的变化范围设计系统正常工作所需的控制电平值，即系统正常工作状态所需的控制电平值小于检测点电压变化范围。
所述被检测点的电位在1.8V～4.6V，通过外围电路的调整，可将工作状态所需电平设置为1.5V以上。
本发明的有益效果是：该方法严格检查控制时序，避免两种切换模式下对图像的干扰，并根据检测点电压值的变化范围设计系统正常工作（Power On)所需的控制电平值。应用本发明可以减少微处理器输入输出(I/O)口的使用个数，简化外围电路，有效降低成本，同时大大扩展了芯片应用的范围。
附图说明
图1是本发明系统中两部分控制电路与引脚连接示意图；
图2是本发明上电后开机关机时序的主流程方框图；
图3a是本发明实现系统开机时引脚功能复用流程方框图；
图3b是本发明实现系统关机时引脚功能复用流程方框图；
图4是系统开机和待机模式切换动作时序图；
图5是系统中复用引脚与待机切换电路的连接电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：
参见图1，图中所表示的是进行复用的引脚在电视机系统中与两部分控制电路连接的示意图。首先，射频信号经天线1、开关2输入电视机系统，通过低噪放大电路3，射频放大电路4，进入混频器5后输出中频信号，再进入中频放大器6进行放大，引脚8通过检测电路7检测表征经过中频放大器6后的信号强度的电压值，微处理器9根据检测到的电压值，来决定是否启动低噪放大电路3来调整射频信号的放大增益。此外，引脚8还连接了系统进入待机切换电路10；当引脚8输出高电平时，系统处于正常开机状态，当引脚8输出低电平时，系统处于待机状态。这两种状态的切换，完全由遥控器向微处理器9发出软件代码指令，由微处理器9控制引脚8高低电平的输出，工作状态的切换。
下面具体分析一下在分时模式下引脚的两种工作状态，在什么样的条件下，不会产生干扰，不会造成系统的误动作。首先，在开机上电过程中，引脚作输出功能使用，输出高电平，这时并不进行信号源强度的检测，因此不会对检测电路造成影响，然后待系统稳定后，引脚作模数转换功能使用，检测信号的强度，只要待检测的电压值变化的范围能够达到维持开机状态所需电平的要求，系统就可以正常工作。最后，当系统切换到待机状态时，系统迅速将引脚改作输出功能使用，输出低电平，这时系统会迅速屏蔽调整图像信号，不再进行信号强度的检测，因此检测点的电平被拉低后，也不会造成对系统的影响。
综合上述分析，可知实现该引脚的分时模式下的功能复用的关键是，被检测点的电压值的变化范围能够达到系统处于开机运行状态时的要求即可。对于本发明中所涉及的系统，其被检测点的电位在1.8V～4.6V，通过外围电路的调整，使得被检测点电位可以维持开机状态所需的电平值，这样就完全可以实现分时模式下，该引脚功能的复用。
参见图2，下面说明系统中上电后开机关机时序的主流程，当系统开机上电后，首先进行初始化和自检，然后进入主循环，并在每次循环中检测用户是否按下“Power”键，如果用户没有按，则继续进行主循环；如果用户按下“Power”键，则进行开机动作。之后，进行系统的其它操作。当用户再次按下“Power”键，系统进行关机动作，之后在返回系统主循环，继续运行。
参见图3a、图3b，是本发明实现系统开机、关机时引脚功能复用流程方框图；下面具体说明系统中引脚功能复用实现的流程。系统进行开机动作时，首先将引脚初始化设置成输出端口，输出高电平，待系统稳定后，改作模数转换功能端口进行信号强度的检测。系统进行关机动作时，首先停止信号强度的检测，并将引脚初始化成为输出功能端口，输出低电平，系统进入待机状态。
参见图4是系统开机和待机模式切换动作时序图。可以清楚的看到当遥控窗从遥控器接收到开机指令后，首先将引脚设置成输出功能，输出高电平，而后设置成模数转换功能，并利用被检测的电平值维持系统开机状态。当遥控窗再接收到关机指令时，迅速停止检测，将引脚设置成输出功能，输出低电平，系统关机。
参见图5是系统中复用引脚与待机切换电路的连接电路形式示意图，引脚通过设置的电阻R1、R2、R3和一个PNP型三极管T与待机切换电路相连接，该三极管T在基极为高电压时截至，集电极通过+5V输出高电平，基极为低电压时导通，集电极输出低电平。检测点的电压在1.8V～4.6V，因此可以在引脚作为模数转换采集数据时维持三极管T截至，即三极管T集电极输出高电平，维持开机状态。
上述参照实施例对本发明控制实现单一引脚在分时模式下双重功能的复用方法的详细描述，是说明性的而不是限定性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1. 一种微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法，其特征是在电视机系统中进行复用的引脚与两部分控制电路连接，首先射频信号经天线输入进入电视机系统，通过低噪放大电路，射频放大电路，进入混频器后输出中频信号，再进入中频放大器进行放大，引脚通过检测电路检测表征经过中频放大后的信号强度的电压值，微处理器根据检测到的电压值，来决定是否启动LNA来调整射频信号的放大增益；此外引脚还连接了系统进入待机状态的切换电路，当引脚输出高电平时，系统处于正常工作状态，当引脚输出低电平时，系统处于待机状态；这两种状态的切换，完全由遥控器向微处理器发出软件代码指令，由微处理器控制引脚高低电平的输出，工作状态的切换；进行严格检查控制时序，避免两种切换模式下对图像的干扰，并根据检测点电压值的变化范围设计系统正常工作所需的控制电平值，即系统正常工作状态所需的控制电平值小于检测点电压变化范围。
2. 根据权利要求1所述的一种微处理器引脚输出和模数转换分时复用的方法，其特征是所述被检测点的电位在1.8V～4.6V，通过外围电路的调整，可将工作状态所需电平设置为1.5V以上。
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