CN1247016C - 在电视信号接收机中用于隔离调谐器噪声的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于将不耐噪声装置(110)与包含了数字总线(104/105)的噪声源进行隔离的设备(100)。处理器(101)通过数字总线(104/105)输出时钟信号和第一数据信号并且接收第二数据信号。双向缓冲器(109)是耦合在数字总线(104/105)与不耐噪声装置(110)之间的，该不耐噪声装置(110)是布置在调谐器模块中的。设备(100)工作以便根据控制信号，双向缓冲器(109)选择通过从数字总线(104/105)到不耐噪声装置(110)的时钟信号和第一数据信号，和从不耐噪声装置(110)到数字总线(104/105)的第二数据信号。

Description

在电视信号接收机中用于隔离调谐器噪声的方法和设备
技术领域
本发明总体涉及电视信号接收机，更具体地说涉及用于降低电视信号接收机调谐器模块的锁相环(“PLL”)电路中噪声干扰的方法，同时还允许该调谐器模块和控制器单元之间的双向通信。
背景技术
电视系统，诸如高清晰度电视(“HDTV”)系统典型地使用了包含调谐器、数字中频(“IF”)电路、数字解调集成电路(“IC”)的前端。该系统可以使用集成电路间(“IIC”-典型地称作是“I平方C”)总线从微处理器控制。
IIC总线是双线、允许两个IC同时通过总线路径进行通信的双向数字总线。以“主”操作方式工作的IC启动总线上的数据传输操作，并且产生允许数据传输的时钟信号。以“从”操作方式工作的IC是被主IC操作的或者与主IC通信的IC，从而该从IC被指示发送或者接收数据。每个IC有其自己唯一的地址并且主IC启动和中止通信。
串行时钟线(“SCL”)在IIC总线上从主IC向从IC传送时钟信号。当在总线上传输数据时，每个主IC典型地生成自己的时钟信号。IIC总线的第二双向线典型的是串行数据线(“SDA”)，它是使用串行数字处理来传输数据的。典型地使用一个或者更多的位来作为确认位。根据一实例性的设计，当SCL和SDA都保持在逻辑高态时，在IIC总线上两个IC之间不能进行数据传输。在SDA上从逻辑高态转变到逻辑低态，同时SCL处于逻辑高态，指示通过IIC总线交换数字数据的起始条件。相反，在SDA上从逻辑低态转变到逻辑高态，同时SCL处于逻辑高态，指示停止条件。主IC典型地为SDA上传输的数字数据的每个位生成一个时钟脉冲，并且SDA上的逻辑态仅仅在SCL上的时钟信号处于逻辑低态时才能被改变。
多个IC典型地共用一条IIC总线。例如电视信号接收机的控制器中的微处理器使用一条IIC总线与该接收机中的许多IC进行通信。然而这种通信会在该电视接收机中产生操作上的问题。特别是，已经发现由起主IC作用的微处理器进行的同时总线流通量在该电视接收机的调谐器中造成相噪声干扰。更具体地说，相噪声干扰会被引入到与IIC总线串联耦合的调谐器的PLL。该PLL作为频率可变音调发生器进行工作，并且微处理器通过该IIC总线控制PLL的振荡器频率。当微处理器向总线上的其他IC发送命令时，PLL对于总线流通量是敏感的，以至于没有产生被锁定在特殊期望频率处的音调，而产生了在期望音调频率附近的其他范围的频率。
例如，在具有4MHz振荡器的PLL中，任一由微处理器产生的偶然性的噪声信号会被与IIC总线连接的PLL IC的其他引脚接收。该噪声被加到最终的频率上。因此，在用户选择701MHz的信道并且电视系统需要44MHz处的降频变换的IF信号的情况下，则该PLL必须产生一个被锁定在745MHz频率处的音调。通常，将701MHz的电视信号和745MHz的音调信号进行混合而产生一个被锁定在44MHz处的IF信号。然而附加的噪声将产生该音调频率附近的其他谐波频率，从而造成该IF信号在44MHz附近范围的波动。
最终，该总线噪声被加到输入数字视频和/或音频信号，并且造成电视接收机的误码率(“BER”)特性的恶化。最后该误码会在用户正在观看的视频中显示为附加或者是丢失的亮度和色度像素成份，并且造成音频输出中的喀嗒声和砰曝声。类似的是，当处理模拟电视信号时，IIC总线噪声会造成图像失真和/或音频输出中的不期望的变音和/或声音颤动。
通过加宽解调IC的载波跟踪回路的带宽可以在一定程度上补偿由IIC总线流通量所造成的相噪声干扰，从而允许“追踪出”该恶化。然而，这样的方法可能允许附加的低频噪声与该视频和/或音频信号进行合成，从而使得电视接收机的BER恶化。
在1999年12月22日提交的申请号为No PCT/US99/30775的国际申请“在电视信号接收机中用于隔离调谐器噪声的方法和设备”中说明了用于隔离由IIC总线流通量所产生的噪声的设备和方法。其中所描述的设备提供了一种隔离缓冲器，当微处理器发出调谐命令时仅仅允许接收机向调谐器的锁相环IC传输数据。在一实施方案中，该隔离缓冲器包含了一对OR门，该OR门具有与微处理器耦合的各自的输入端和与调谐器模块耦合的各自的输出端。当微处理器向该调谐器模块发送命令时这种设备是适合的。然而可能会存在期望从调谐器模块向微处理器传输数据的情况。例如，该调谐器模块可能是包含了EEPROM的电路板的一部分，而该EEPROM包含了在调谐时该微处理器所需要的信息。
因此需要一种改进的方法来防止IIC总线噪声对调谐器的PLL电路的负面影响。然而为了满足这个需要，期望该微处理器能够向调谐器和其相关组件传送信号或者是从调谐器和其相关组件接收信号。例如这种双向通信能力使得微处理器以更加有效的方式来控制电视接收机的工作，并且因为需要噪声隔离的组件可以与要求具有与主处理单元双向通信的能力的组件放置在相同的电路板上，从而允许更加有效地布置组件。本发明解决这些以及其他的问题。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于将具有不耐噪声器件的调谐器模块与噪声源隔离的设备。该设备包含了数字总线。处理器通过该数字总线来输出时钟信号和第一数据信号并且接收第二数据信号。双向缓冲器被耦合在数字总线和模块之间，该模块包含了不耐噪声器件和含有必须传输给处理器的数据的器件。根据控制信号，该设备工作以便处于第一操作方式的双向缓冲器将该模块与数字总线上的其他组件隔离，并且在第二操作方式时钟信号和数据信号从数字总线传送到模块，并且数据信号从模块传输到数字总线。
附图说明
通过结合附图来参考下面本发明的实施方案的说明，将能更好的理解本发明，而且本发明的上述和其他的特征和优点以及实现它们的方法将更加显而易见，其中：
图1示出了适合于实施本发明的电视信号接收机的相关部分；
图2进一步详细说明了图1的调谐器；以及
图3示意了用于实施本发明的实例性步骤的流程图。
具体实施方式
在此的实例是说明本发明的优选的实施方案，并且构造的这些实例并不在于以任一方式来限制本发明的范围。
现在参考附图，更具体地是参考图1，示出了适合于实施本发明的电视信号接收机100的相关部分。在图1中，所示的电视信号接收机100的部分包含了微处理器101、输入/输出(“I/O”)端口102、输入单元103、串行时钟线(“SCL”)104、串行数据线(“SDA”)105、多个集成电路(“IC”)106到108，双向缓冲器109和调谐器模块110。
微处理器101是与I/O端口102电气连接的，并且与其交换信号。I/O端口102接收来自输入单元103的输入，输入单元103例如可以实现为手持式的遥控单元。微处理器101还与包含了SCL104和SDA105。

Claims (16)

1.一种电视信号处理设备(100)，包含了：
数字总线(104/105)；
一种含有处理器(101)的控制器组件，该处理器(101)与数字总线耦合，用于通过数字总线(104/105)输出时钟信号和第一数据信号并且接收第二数据信号；
前端组件，含有具有不耐噪声装置的调谐器模块以及数据存储装置(112)，该不耐噪声装置是耦合到降频变换器的；和
双向缓冲器(109)，它耦合在数字总线(104/105)与调谐器模块之间，
其中，在第一操作方式中双向缓冲器(109)将调谐器模块与处理器隔离，并且在第二操作方式中传输从处理器到调谐器模块的时钟信号和第一数据信号，并且还传输从调谐器模块到处理器的第二数据信号。
2.权利要求1的电视信号处理设备，其中双向缓冲器(109)包含了：
第一晶体管(Q1)，用于选择通过从数字总线(104/105)到调谐器模块的时钟信号；以及
第二晶体管(Q3)，用于选择通过从数字总线到不耐噪声装置(110)的第一数据信号，并且选择通过从调谐器模块到数字总线的第二数据信号。
3.权利要求2的电视信号处理设备，其中第一和第二晶体管(Q1/Q3)
是双极结型晶体管。
4.权利要求1的电视信号处理设备，其中数字总线(104/105)是集成电路间总线。
5.权利要求1的电视信号处理设备，其中调谐器模块(110)包含了用于产生频率可变音调的锁相环(121)。
6.权利要求5的电视信号处理设备，其中降频变换器(123)是与锁相环(121)耦合的，用于将多个电视信号(120)中的一个与一个频率可变音调混合从而产生中频电视信号。
7.权利要求6的电视信号处理设备，其中双向缓冲器响应使得调谐发生的信道变换命令，而工作在第二操作方式。
8.权利要求7的电视信号处理设备，其中双向缓冲器在接收到信道变换命令后，持续预定时间周期工作在第二操作方式，然后自动回复到第一操作方式。
9.用于将调谐器模块(110)与电视信号接收机中的噪声源进行隔离的方法，包含了步骤：
从处理器(101)向数字总线(104/105)发送时钟信号和第一数据信号；
通过数字总线在调谐器模块接收时钟信号和第一数据信号；
从调谐器模块向双向缓冲器发送第二数据信号，该双向缓冲器选择性地将调谐器模块与数字总线耦合；以及
通过数字总线和双向缓冲器(109)在处理器(101)接收第二数据信号，
其中，在第一操作方式中双向缓冲器将调谐器模块与处理器隔离，并且在第二操作方式中传输从数字总线到不耐噪声装置的时钟信号和第一数据信号，并且还传输从调谐器模块到数字总线的第二数据信号。
10.权利要求9的方法，其中
接收时钟信号步骤包含了通过第一晶体管(Q1)选择通过从数字总线到调谐器模块的时钟信号；以及
接收第二数据信号步骤包含了通过第二晶体管(Q3)选择通过从数字总线到调谐器模块的第一数据信号，和从调谐器模块到数字总线的第二数据信号。
11.权利要求10的方法，其中第一和第二晶体管(Q1/Q3)是双极结型晶体管。
12.权利要求9的方法，其中调谐器模块包含了用于产生频率可变音调的锁相环(121)。
13.权利要求12的方法，其中调谐器模块进一步包含了与锁相环(121)耦合的用于将多个电视信号(120)中的一个与一个频率可变音调混合，从而产生中频电视信号的降频变换器(123)。
14.权利要求13的方法，进一步包含了步骤：
接收启动调谐的信道变换命令，双向缓冲器响应该调谐而工作在第二操作方式以便允许处理器向调谐器模块发送调谐命令。
15.权利要求14的方法，其中接收信道变换命令的步骤包含了在启动调谐而经过预定时间以后，双向缓冲器回复到第一操作方式，从而将调谐器模块与处理器隔离。
16.权利要求9的方法，其中时钟信号、第一数据信号和第二数据信号是通过集成电路间总线而被传输的。
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