FI105614B - Mikroprosessoriohjattu digitaalinen AFT-yksikkö - Google Patents

Description

! 105614

Nikroprosessoriohjattu digitaalinen AFT-yksikkö

Esillä oleva keksintö kohdistuu digitaaliseen laitteeseen välitaajuussignaalin (IF) taajuuden mittaamiseksi, ' 5 jollainen signaali tuotetaan esimerkiksi televisiovastaan ottimessa.

Televisiovastaanottimessa RF-lähteen aikaansaamat RF-signaalit vastaanotetaan RF-vahvistimella. RF-vahvistin valitsee käyttäjän valitsemaa kanavaa vastaavan RF-signaa-10 Iin. Valittu RF-signaali kytketään sekoittajaan, jos?a se sekoitetaan päikallisoskillaattorin (LO) signaalin kanssa, jonka taajuus vastaa valittua kanavaa, välitaajuussignaalin (IF) tuottamiseksi. LO-signaalin taajuutta ohjataan siten, että IF-signaalin kuvakantoaallon taajuus on nimel-15 lisarvolla, Yhdysvalloissa esimerkiksi 45,75 MHz.

On tunnettua ohjata LO-taajuutta käyttäen kahta viritysjärjestelyä: ensimmäistä LO-signaalin taajuuden muodostamiseksi nimellisarvolla valitulle kanavalle; ja toista LO-signaalin taajuuden muuttamiseksi nimellisarvos-20 ta esimerkiksi RF-signaalin taajuuspoikkeamien huomioon ottamiseksi valitulla kanavalla standardiarvoonsa nähden. RF-signaalin taajuus voi poiketa yleisradiospesifikaatioi- . den määrittämästä standardiarvosta kun RF-signaalilähde on muu kuin yleisradiolähetin, kuten kaapelijakeluverkko tai : 25 videolaite, kuten videokasettinauhuri (VCR) tai videolevy soitin. Ensimmäinen järjestely voi olla suljettu silmukka-tai taajuussynteesirakenne, joka esimerkiksi sisältää vaihelukitun silmukan (PLL) tai taajuuslukitun silmukan (FLL), tai avoin silmukka- tai jännitesynteesirakenne, 30 joka esimerkiksi sisältää digitaalianalogiamuuntimen. Toinen järjestely sisältää tyypillisesti automaattisen hieno-säätöyksikön (AFT, automatic fine tuning) AFT-signaalin * kehittämiseksi, joka edustaa IF-kuvakantoaallon taajuuden poikkeamaa nimellisarvostaan.

2 105614

Tavallisesti AFT-signaalin kehittävä piiri on "analoginen" piiri ja se sisältää suodattimen, jota usein kutsutaan "AFT-tankkipiiriksi" analogisen AFT-signaalin kehittämiseksi, jonka taso sekä polariteetti ja suuruus 5 edustavat IF-kuvakantoaallon taajuuden poikkeaman suuntaa ja suuruutta nimellisarvostaan. Joissakin viritysjärjestelmissä, kuten US-patenttijulkaisussa 4 031 549 esitetyssä järjestelmässä, "Television Tuning System with Provisions for Receiving RF Carrier at Nonstandard Frequency", 10 Rast, Henderson ja Wine, 21.7.1977, analogista AFT .-signaalia käytetään suoraan ohjaamaan LO-taajuutta. Muissa viritysjärjestelmissä, kuten sellaisessa, joka on esitetty US-patenttijulkaisussa 4 868 892, "Tuning System for Calculating the Local Oscillator Frequency from an AFT 15 Characteristic", Tults, Testin ja Rumreich, 19.9.1989, analoginen AFT-signaali muunnetaan digitaaliseksi signaaliksi (joka tavallisesti koostuu kahdesta bitistä), jota käytetään ohjaamaan vaihelukittua silmukkaa ja siten LO-taajuutta.

20 On toivottavaa aikaansaada "digitaalinen" AFT-yk- • sikkö, koska "analogiseen" AFT-yksikköön liittyvä AFT-tankkipiiri vaatii komponentteja, joita ei voi helposti sisällyttää integroituun piiriin (IC) ja jotka voivat vaatia säätötoimenpiteitä. Lisäksi digitaalinen AFT-yksikkö 25 on yhteensopivampi digitaalisen virityksen ohjausyksikön kanssa, kanssa ei tarvita liitäntäpiiriä analogisen AFT-signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi AFT-signaaliksi.

US-patenttijulkaisussa 4 485 404, "Digital AFT which ia Activated During the Vertical Retrace Intervals", 30 Tults, 27.11.1984, esitetään viritysjärjestelmä, jossa laskentajärjestelyä käytetään mittaamaan IF-kuvakantoaallon taajuutta digitaalisen AFT-signaalin tuottamiseksi. Laskentajärjestelyn sallitaan laskea IF-kuvakantoaallon jaksoja mittausjakson aikana. Mittausjakson aikana kumu- 3 105614 lpitunut laskutulos analysoidaan IF-kuvakantoaallon taajuuden määrittämiseksi.

Vaikka Tults'in patenttijulkaisussa esitetyn tyyppiset digitaaliset AFT-yksiköt eivät vaadi analogista pii-5 riä kuten AFT-tankkipiiriä, voi digitaalisen AFT-yksikön muodostava logiikkapiiri olla monimutkainen. Siksi on toivottavaa aikaansaada digitaalinen AFT-yksikkö, joka on rakenteeltaan suhteellisen yksinkertainen.

Esillä oleva keksintö perustuu osin sen havaitsemi-10 seen, että televisiovastaanotinta varten olevaa ohjausjärjestelmää, joka sisältää mikroprosessorin (jota kutsutaan myös mikrotietokoneeksi tai mikro-ohjaimeksi) ja sarjamuotoisen dataväylän, digitaalisten ohjaussignaalien kehittämiseksi ja jakelemiseksi televisiovastaanottimen eri loh-15 koille, voidaan käyttää myös digitaalisen laskurin sisältävän AFT-yksikön integraalisena osana laskurin ohjaamiseksi ja laskurin keräämien laskutulosten analysoimiseksi mittausjakson aikana IF-kuvakantoaallon taajuuden analysoimiseksi. Tarkemmin esitettynä esillä olevan keksinnön 20 edullinen suoritusmuoto sisältää mikroprosessorin, kaksisuuntaisen sarjamuotoisen dataväylän ja laskurin. Laskuri on sisällytetty mukaan integroituun piiriin (IC), joka sisältää ainakin osan televisiovastaanottimen IF-lohkosta, ja edullisesti muita lohkoja, kuten valotiheys- ja värik-25 kyyssignaalin käsittelylohkot. Mikroprosessori kehittää digitaalisia ohjaussanoja IC:n useiden toimintojen ohjaamiseksi. Digitaaliset toiminnon ohjaussanat lähetetään IC:hen sarjamuotoisen dataväylän kautta. Lisäksi mikroprosessori kehittää digitaalisen ohjaussanan laskurin salli-30 miseksi IF-kuvakantoaallon jaksoja mittausjakson aikana.

- ·, Digitaalinen laskun salliva sana lähetetään myös IC:hen sarjamuotoisen dataväylän kautta. Ennalta määrättynä aikana laskun sallivan signaalin kehittämisen ja lähettämisen jälkeen, edullisesti automaattisesti laskun sallivan sig-35 naalin kehittämisen ja lähettämisen vaatimien käskyjen • · 4 105614 suorituksen määrittämänä, laskurin sisällöt "luetaan" myös käyttäen sarjamuotoista dataväylää ja analysoidaan mikroprosessorilla IF-kuvakantoaallon taajuuspoikkeaman määrittämiseksi .

5 Nämä ja keksinnön muut näkökohdat selostetaan mu kana seuraaviin piirustuksiin viitaten.

Esillä olevan keksinnön paremmaksi ymmärtämiseksi viitataan mukana seuraaviin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää lohkokaaviomuodossa televisiovas-10 taanottimen viritysjärjestelmää, joka sisältää digitaali sen AFT-yksikön, joka sisältää laskentajärjestelyn IF-kuvakantoaallon jaksojen laskemiseksi digitaalisen AFT-sig-naalin kehittämiseksi;

Kuvio 2 esittää kaaviota, joka kuvaa kuviossa 1 15 esitetyn digitaalisen AFT-yksikön laskentajärjestelyn tuottamien IF-kuvakantoaallon'jaksojen useiden laskutulos-ten (N) esiintymisen todennäköisyyden välistä suhdetta IF-kuvakantoaallon taajuuden poikkeaman funktiona nimellisarvosta; 20 Kuvio 3 esittää osin lohkokaaviomuodossa ja osin logiikkakaaviomuodossa digitaalista AFT-yksikköä, joka on rakennettu esillä olevan keksinnön näkökohdan mukaisesti;

Kuvio 4 esittää signaalien aaltomuotoja, jotka on kehitetty kuviossa 3 esitetyn digitaalisen AFT-yksikön 25 toiminnan aikana; ja

Kuvio 5 esittää ohjelmisto-ohjelman vuokaaviota, jota käytetään kuviossa 3 esitetyn digitaalisen AFT-yksikön yhteydessä.

Kuvioissa on samat tai samanlaiset elementit tun- 30 nistettavissa samalla tavoin.

*· Viitaten kuvioon 1, RF-lähde 1 aikaansaa useita RF- televisiosignaaleja, jotka vastaavat vastaavia kanavia. •RF-televisiosignaali sisältää moduloidut kuva-, väri- ja äänikantoaallot. RF-lähteen 1 syöttämät RF-signaalit kyt-35 ketään RF-vahvistimeen 3, joka on viritetty viritysjännit- 5 105614 teelle (VT) vasteellisena valitsemaan yhden RF-signaaleis-ta, joka vastaa käyttäjän valitsemaa kanavaa. Valittu RF-signaali kytketään sekoittajaan 5. Sekoittaja 5 vastaanottaa myös LO:n 7 kehittämän paikallisoskillaattorin (LO) 5 signaalin. LO 7 on vasteellinen myös viritysjännitteelle LO-signaalin taajuuden ohjaamiseksi valitun kanavan mukaisesti. Sekoittaja 5 sekoittaa RF-vahvistimen 3 valitseman RF-signaalin LO:n 7 kehittämän LO-signaalin kanssa IF-sig-naalin tuottamiseksi, joka sisältää moduloidut kuva-, vä-10 ri- ja äänikantoaallot, jotka vastaavat valittua RF-sig-naalia. Yhdysvalloissa kuvakantoaallon nimellistaajuus on 45,75 MHz, värikantoaallon nimellistaajuus on 42,17 MHz ja äänikantoaallon nimellistaajuus on 41,25 MHz.

Sekoittajan 5 kehittämä IF-signaali kytketään IF-15 lohkoon 9, joka suodattaa ja vahvistaa vastaanotetun IF-signaalin. Suodatettu ja vahvistettu IF-signaali kytketään video- ja audiosignaalin käsittelylohkoon 11. Käsittely-lohko 11 demoduloi suodatetun ja vahvistetun IF-signaalin peruskaistaisen videosignaalin tuottamiseksi, joka sisäl-20. tää valotiheys-, värikkyys- ja tahdistuskomponentit. Videoinformaatio järjestetään peräkkäisille kentille, jotka sisältävät juovajaksoja, jotka sisältävät kuvainformaatio-ta, sekä vaaka- ja pystypaluusammutusjaksoja, jotka sisältävät tahdistusinformaatiota. Käsittelylohko 11 käsittelee : 25 valotiheys-, värikkyys- ja tahdistuskomponentteja kuvaa edustavien värisignaalien muodostamiseksi, jotka ovat sopivia kuvan toistamista varten. Käsittelylohko 11 myös erottaa ääni-informaation IF-signaalista audiosignaalin tuottamiseksi, joka on sopiva äänen toistamista varten. 30 Muiden toimintojen ohella käsittelylohko 11 voi ohjata toistetun kuvan kirkkautta, kontrastia ja terävyyttä sekä toistetun äänen voimakkuutta.

' Merkittäviä osia IF-lohkosta 9 ja signaalinkäsit- telylohkosta 11 on sisällytetty yhteen tai useampaan in-35 tegroituun piiriin (IC). Esitetyssä suoritusmuodossa nämä i 6 105614 osat on sisällytetty yhteen ainoaan IC-piiriin, jota symbolisesti edustaa katkoviivoilla piirretty suorakulmio 13. Kyseiset IC:t ovat alalla ennestään hyvin tunnettuja, ja niitä kutsutaan toisinaan "monitoimi"-IC:ksi tai "yksi-5 siru”-IC:ksi.

Käyttäjä syöttää komentoja vastaanotettavan kanavan valitsemiseksi ja useiden signaalinkäsittelytoimintojen ohjaamiseksi, kuten kuvan kirkkauden, kontrastin ja terävyyden sekä äänen voimakkuuden, käyttäen komentosyöttöyk-10 sikköä 15, joka sisältää näppäimistön (ei esitetty), joka on asennettu joko kauko-ohjauslähettimelle (ei esitetty) tai suoraan itse televisiovastaaanottimen koteloon. Television ohjausyksikkö 17, joka käsittää tallennetun ohjelmisto-ohjelman mukaisesti toimivan mikroprosessorin, on 15 vasteellinen komentosyöttöyksikön 15 tuottamille komento- signaaleille sopivien ohjaussignaalien kehittämiseksi te-levisiovastaanottimen useita lohkoja varten. Tarkemmin esitettynä, ohjausmikroprosessori 17 kehittää kaistanva-linnan ohjaussignaaleja RF-vahvistimen 3 ja LO:n 7 raken-20. teen ohjaamiseksi valittujen kanavien taajuuskaistan mukaisesti sekä digitaalisen sanan, joka edustaa lukua N', jota käytetään viritysjännitteen (VT) kehittämiseksi RF-vahvistimelle 3 ja LO:lie 7. Ohjausmikroprosessori 17 kehittää kehittää myös useita signaalinkäsittelyn ohjaussig-: 25 naaleja video- ja audiosignaalin käsittelylohkon 11 usei den toimintojen ohjaamiseksi.

Esimerkinomaisessa suoritusmuodossa viritysjännite (VT) kehitetään vaihelukitulla silmukalla (PLL) 19, joka ohjaa LO-signaalin taajuutta siten, että se on verrannol-30 linen vertailutaajuussignaaliin, joka on johdettu kideos-·· killaattorin (ei esitetty) antosignaalista luvulla N. Eri tyisesti, luku N määrittää PLL:ään. sisältyvän ohjelmoitavan taajuusjakajan jakosuhteen tavalla, joka on selostettu yksityiskohtaisemmin edellä viitatussa US-patenttijulkai-35 sussa 4 868 892, Tults, Testin ja Rumreich. Valitun kana- * 9 7 . 105614 van kanavanumeron lisäksi lukua N ohjataan myös vasteena AFT-signaalille, joka edustaa IF-kuvakantoaallon taajuuden poikkeamaa nimellisarvostaan, joka esimerkiksi Yhdysvalloissa on 45,75 MHz, valitun kanavan RF-signaalin taajuu-5 den minkä tahansa poikkeaman kompensoimiseksi standardista (yleisradio) arvosta. RF-signaalin taajuus voidaan poikkeuttaa standardiarvostaan, kun RF-lähde 1 käsittää kaapeli jakeluverkon tai videolaitteen, kuten VCR:n tai videole-vysoittimen. Tapaa jolla tämä taajuuden korjaus toteute-10 taan, on myös selostettu yksityiskohtaisemmin US-patentti-julkaisussa Tults, et ai.

Tähän saakka selostettu televisiovastaanottimen osa on tavanomainen. Viritysjärjestelmän loppuosa kohdistuu digitaaliseen AFT-yksikköön 20, johon esillä oleva keksin-15 tö ensisijaisesti kohdistuu.

Digitaalinen AFT-yksikkö 20 mittaa IF-kuvakantoaallon taajuutta laskemalla IF-kuvakantoaallon jaksojen lukumäärää mittausjaksojen tai "ikkunoiden" aikana, joilla on ennalta määrätty kesto. IF-kuvakantoaalto on amplitudimo-20 duloitu kuvainformaatiolla juovajaksojen ja muulla, pää asiassa tahdistuinformaatiolla, vaaka- ja pystypaluusam-mutusjaksojen aikana. Kuvakantoaalto voi olla ylimoduloitu kuvainformaatiolla, mikä johtaa sen jaksojen epäluotettavaan laskemiseen. Siksi edellä viitatussa US-patenttijul-• 25 kaisussa 4 485 404, Tults, on esitetty, että IF-kuvakanto aallon jaksot laskettaisiin vain pystysammutusjakson aikana (VBI), jolloin kantoaalto ei ole ylimoduloitu. Voi kuitenkin olla vaikeata määrittää, milloin VBI esiintyy, jos VBI ei ole normaalia muotoa, jos televisiosignaali on 30 esimerkiksi muokattu tai modifioitu nauhakopioinnin estämiseksi, tai heikko.

Digitaalisessa AFT-yksikössä 20 ovat ikkunat, jois-' sa IF-kuvakantoaallon jaksojen laskeminen tapahtuu, jakau tuneet televisiosignaalin ainakin yhden kenttäjakson koko 35 mittausjaksolle, jonka pituus esimerkiksi Yhdysvalloissa « 8 105614 on 167 millisekuntia (ms). Vaikka ikkunoiden ja VBI:n välillä on satunnainen vaihesuhde, on ikkunoiden kesto ja sijainti valittu siten, että ainakin yksi ikkuna osuu VBIihin jokaisen mittausjakson aikana. Laskentajaksot tai 5 ikkunat määritetään stabiilin ajastussignaalin pulsseilla. Esimerkiksi, kuten on osoitettu kuviossa 1, ajastussignaa-li voidaan johtaa 3,58 MHz:n väriapukantoaallon oskillaattorista (ei esitetty), joka sisältyy video- ja audiosignaalin käsittely-yksikköön 11. Esimerkiksi kuviossa 1 esi-10 tetyn digitaalisen AFT-yksikön 20 suhteen, valitsemalla ikkunat joiden kesto on 35,76 mikrosekuntia (με) ja jotka ovat toisistaan saman määrän erillään, IF-kuvakantoaalto näytteenotetaan 230 kertaa 16,7 ms:n mittausjakson aikana. Siten on varmistettu, että ainakin jotkin ikkunoista ovat 15 VBI:n puitteissa, jossa kuvakantoaalto ei ole ylimoduloitu se voidaan siksi laskea luotettavasti.

Nimellistä 45,75 MHz:n IF-kuvakantoaaltoa lähin taajuus, jolla on kokonaislukumäärä jaksoja 35,76 ys:n ikkunassa, on 45,751 MHz (eli taajuus, jonka poikkeama on 20 1 kHz). Ideaalisesti esimerkiksi 45,751 MHz:n IF-kuvakan- toaallon taajuudelle ja 35,76 ps:n kestoiselle ikkunalle tulisi laskutuloksen ikkunaa kohti olla 1636 jaksoa. Ikkunoiden ja IF-kuvakantoaallon vaihesuhde on kuitenkin satunnainen, jolloin laskutulos vaihtelee ikkunasta ikku- : 25 naan. Tämä pätee myös muille IF-kuvakantoaallon taajuuk sille. Lisäksi tietty laskutulos voidaan tuottaa jollekin IF-kuvakantoaallon taajuuksien alueelle. Todennäköisyys, että kyseinen tietty laskutulos esiintyy eri IF-kuvakantoaallon taajuuksilla, on osoitettu kuviossa 2 esitetyllä 30 käyrällä. Käyrässä IF-kuvakantoaallon taajuus on osoitettu poikkeamalla (DlF) 45,751 MHz:n IF-kuvakantoaallon taajuu- , · desta.

Kenttäjakson yli jakautuneille ikkunoille tuotettuihin laskutuloksiin voi vaikuttaa kuvakantoaallon yli-35 modulointi tai muut häipymien syyt, jotka johtavat liian • 9 105614 pieniin laskutuloksiin (pikemminkin kuin liian suuriin). Lisäksi kohina ilmenee signaalikomponentteina, joiden taajuus on lähellä IF-pääskaistan (esimerkiksi noin 43 MHz) keskustaa, johtaen siksi pieniin laskutuloksiin. Siten 5 pienet laskutulokset jätetään huomiotta.

Tutkimalla kuviossa 2 esitettyä käyrää, havaitaan että ilmaisemalla vain kaksi laskutilaa, N1 > 1636, joka liittyy 45,751 MHz:n nimellistä kuvakantoaallon taajuutta ympäröivien taajuuksien alueeseen ja N2 2 1638, joka liit-10 tyy viereiseen suurempien taajuuksien alueeseen, voidaan määrittää onko IF-kuvakantoaallon taajuus pieni, suuri vai tiettyjen rajojen puitteissa, kuten on osoitettu seuraa-vassa taulukossa. Taulukossa "1" osoittaa laskutuloksen esiintymisen ja "0" osoittaa laskutuloksen puuttumisen.

15

Taulukko 1 I Nl>1636 I N2>1638 | OlF(kHz) | IF(MHz) | 20 | | | | PIENI | | 0 | 0 | <-28 | <45,723 | | | ' | | RAJOISSA | | 1 | 0 | -28<QlF<+28 | 45,723<IF<45,779 | : 25

I II I SUURI I

| 1 I 1 | >+28 I >45,779 | 30 Nämä perusperiaatteet muistaen selostetaan seuraa- vassa kuvion 1 digtaalista AFT-yksikköä yksityiskohtaisesti.

Viitaten taas kuvioon 1, IF-signaali, joka on johdettu IF-lohkon 9 viimeisestä IF-vahvistimesta, ja joka on 35 sopivasti rajoitettu muodostamaan logiikkalaitteiden kans-

• I

10 105614 sa yhteensopivan signaalin, on kytketty veräjään 24. Veräjä 24 saadaan valikoivasti kytkemään IF-signaali laskuriin 22 vasteena CKGATE-signaalin pulsseille, jotka on kehittänyt ohjauslogiikkayksikkö 26 READIF-signaalin pienen 5 tason sallimana. READIF-signaalin pienen tason kesto on 16.7 ms ja sen kehittää television ohjausmikroprosessori 17 haluttaessa mitata IF-kuvakantoaallon taajuus. CKGATE-signaali määrittää laskentajaksot tai "ikkunat", jotka ovat jakautuneet yli koko 16,7 ms:n mittausjakson.

10 Veräjän 24 kussakin ikkunassa päästämät IF-signaa- lin jaksot lasketaan laskurilla 22. Laskuri 22 on vasteel-linen IF-kuvakantoaallolle eikä muille IF-signaalin komponenteille, koska IF-kuvakantoaalto on IF-signaalin dominoiva komponentti. Laskuri palautetaan vasteena ohjauslo-15 giikkayksikön 26 kehittämälle RESIF-sigaalille välittömästi ennen kunkin ikkunan esiintymistä. Laskurin 22 asteiden valitut annot, jotka yksilöllisesti osoittavat laskutulos-ten N1 ja N2 olemassa olon, on kytketty laskutuloksen de-koodauslogiikkayksikköön 28, joka tuottaa yksityisiä bit-20 tejä, jotka osoittavat vastaavien laskutulosten N1 ja N2 olemassa olon ("1") tai poissa olon ("0"). Laskutulokset N1 ja N2 osoittavat bitit talletetaan vastaavasti salpoihin 30 ja 32. Salvat 30 ja 32 pidetään palautettuina ennen 16.7 ms:n mittausjakson alkamista vasteena READlF-signaa- | 25 Iin suurelle tasolle, mutta niitä ei palauteta uudelleen mittausjakson aikana.

Salpojen 30 ja 32 sisällöt luetaan 16,7 ms:n mittausjakson loppumisen jälkeen ja tulkitaan taulukon 1 mukaisesti television ohjausmikroprosessorin 17 avulla sen 30 määrittämiseksi, onko IF-kuvakantoaallon taajuus pieni, suuri vai tiettyjen rajojen puitteissa. Määrityksen perus- j « teella ohjausmikroprosessori 17 ohjaa PLL:ään 19 liittyvää lukua N ja siten LO-taajuutta tavalla, joka on esitetty edellä viitatussa US-patenttijulkaisussa 4 485 404. Edel-35 lyttäen, että LO-taajuus on säädetty pienemmin portain L. Λ k- Λ 105614 kuin 56 kKz:ä (taajuusalue, jonka peittää yksi kuviossa 2 osoitettu todennäköisyyspiikki), oleellisesti oikea ja vakaa viritystila on saavutettavissa. Esimerkiksi LO-taa-juus voidaan säätää 31,25 kHz:n portain.

5 Erityisesti, kun N1 ja N2 on luettu, television ohjausmikroprosessori 17 toimii seuraavasti: 1. Jos N1 - 1 ja N2 1, niin silloin IF-taajuus on liian suuri ja LO-taajuutta lasketaan, esimerkiksi 31,25 kHz:llä.

10 2. Jos N1 = 1 ja N2 = 0, niin silloin IF-taajuus on tiettyjen rajojen puitteissa ja LO-taajuus jätetään muuttumattomaksi .

3. Jos N1 = 0 ja N2 = 0, niin silloin IF-taajuus on liian pieni ja LO-taajuutta kasvatetaan, esimerkiksi 15 31,25 kHz:llä.

Kuviossa 1 lohkokaavion muodossa esitetyn digitaalisen AFT-yksikön 20 toteuttavan logiikkapiirin yksityiskohdat on löydettävissä samanaikaisesti jätetyssä US-pa-tenttihakemuksessa 635 843, "Digital Method and Apparatus 20 for Measuring the Frequency of an IF Signal", jonka keksi-• jä, Tults" on sama kuin esillä olevassa hakemuksessa.

Kuviossa 1 esitetty digitaalinen AFT-yksikkö 20 toimii varsin tyydyttävästi. Se vaatii kuitenkin laskude-kooderiin 28 jä salpoihin 30 ja 32 liittyviä diskreettejä 25 logiikkaelementtejä. Kuviossa 3 esitetty digitaalinen AFT- yksikkö 20 sallii näiden logiikkaelementtien poistamisen tai ainakin merkittävän yksinkertaistamisen. Erityisesti, kuten on osoitettu kuviossa 3, television ohjausmikropro-sessoria 17 ja sarjamuotoista dataväylää 23, joita käyte-30 tään ohjaamaan televisiovastaanottimen useita osia, käyte-' tään myös digitaalisen AFT-yksikön 20 integraalisina osi na. Kuviossa 3 on useita elementtejä, joita edellä käsiteltiin kuvioon 1 viitaten, merkitty samalla tavoin.

»

Tarkemmin esitettynä, kuviossa 1 esitetyssä tele-35 visiovastaanottimessa on useat signaalit, jotka on kytket- 1 « 12 105614 ty television ohjausmikroprosessorin 17 ja video- ja audiosignaalin käsittelylohkon 11, viritysjännitegeneraat-torin 19 ja digitaalisen AFT-yksikön 20 välille, kytketty erillisten johtimien kautta. Kuviossa 3 esitetyssä tele-5 visiovastaanottimessa on näihin signaaleihin sisältyvä informaatio lähetetty digitaalisesti television ohjausyksikön 17 ja käsittelylohkon 11, viritysjännitegeneraatto-rin 19 ja digitaalisen AFT-yksikön 20 välillä sarajamuo-toisen dataväylän 23 kautta. Väyläliitäntäyksikkö 25 si-10 sältyy IC-piiriin 13 television ohjausmikroprosessorista 17 vastaanotetun datan dekoodaamiseksi ohjaussignaalien tuottamiseksi signaalinkäsittelylohkoa 11 ja digitaalista AFT-yksikköä 20 varten. Samanlainen väyläliitäntäyksikkö (ei esitetty) sisältyy viritysjänr1itegeneraattoriin 19 15 television ohjausmikroprosessorista 17 vastaanotetun datan dekoodaamiseksi ohjaussignaalien tuottamiseksi PLL:n jako-tekijän N ohjaamista varten sekä myös kaistanvalintasig-naalien kehittämiseksi RF-Vahvistinta 3 ja LO:ta 7 varten.

Esimerkiksi, sarjamuotoinen dataväylä 23 voi olla 20 tyyppiä, jota käytetään yhtiön Thomson Consumer Elec- tronics of France valmistamissa televisiovastaanottimissa ja joka on esitetty kuvioissa 5 ja 6. Sarjamuotoinen data-väylä 23 voi olla myös hyvin tunnettua IM-tyyppiä (INTER-METALL), jonka on kehittänyt yhtiö .ITT INTERMETALL Semi- : 25 conductors of Germany, ja joka on esitetty ITT-julkaisussa "Digit 2000 VLSI Digital TV System" tai myös hyvin tunnettua I2C-tyyppiä (Inter IC), jonka on kehittänyt yhtiö Philips of The Netherlands ja joka on esitetty julkaisussa Philips Technical Publication 110 - "I2C Bus In Consumer 30 Electronics".

Lyhyesti esitettynä, kuten on osoitettu kuviossa 3, * · sajamuotoinen dataväylä 23 sisältää kolme johdinta: yhden DATA-signaalia varten; yhden CLOCK-signaalia varten; ja yhden ENABLE-signaalia varten. Näiden kolmen signaalin 35 aaltomuodot on esitetty kuviossa 4. Dataväylä 23 on "kak- • · 13 105614 sisuuntainen", eli data voidaan kytkeä molempiin suuntiin "pääyksikön", joka tavallisesti sisältää mikroprosessorin kuten television ohjausmikroprosessorin 17, ja "oheisyk-sikön" välillä, joka sisältää väyläliitäntäyksikön kuten 5 väyläliitäntäyksikön 25. Data lähetetään tahdistetusti CLOCK-signaalin kellopulssien suhteen. CLOCK-signaali kehitetään ohjausmikroprosessorilla 17 ja sitä käyttää väy-läliitäntäyksikkö 25 DATA-signaalin dekoodaamiseksi. Oh-jausmikroprosessori 17 kehittää myös ENABLE-signaalin ja 10 se käynnistää tietoliikenteen oh j ausmikroprosessor in 17 ja väyläliitäntäyksikön 25 välillä.

ENABLE-signaalin ensimmäistä, eli pienitasoista osaa käytetään datan lähettämiseksi eli "kirjoittamiseksi" pääyksiköstä oheisyksikköön. "Kirjoitusosan" ensimmäisen 15 jakson aikana, lähetetään 8-bittinen "osoitesana", joka osoittaa ohjattavan toiminnon. "Kirjoitusosan" toisen jakson aikana voidaan lähettää 8-bittinen datasana, joka edustaa ohjattavan toiminnon tiettyä puolta. Kuviossa 3 esitetyssä digitaalisessa AFT-yksikössä 20 "osoitesanaa" 20 käytetään lähettämään READIF-komento väyläliitäntäyksikön 25 saamiseksi kehittämään READIF-signaalin pieni taso, kuten on osoitettu kuviossa 4. ENABLE-signaalin toista, eli suuritasoista osaa käytetään lähettämään tai "lukemaan" dataa oheisyksiköstä pääyksikköön. Kaksi datasanaa, : 25 joista kumpikin on esimerkiksi 8 bittiä, voidaan lähettää ENABLE-signaalin "lukuosan" aikana. Ensimmäisen datasanan täytyy sisältää pääyksiköstä lähetetyn "osoitesanan" vastaanoton kuittaus ja se voi käsittää "osoitesanan" osan. Kuviossa 3 esitetyssä digitaalisessa AFT-yksikössä toista 30 datasanaa käytetään lähettämään laskurin 22 laskutulosta , < edustava data television ohjausmikroprosessoriin 17. Tämän • · toteuttamiseksi laskurin 22 sisällöt kytketään rinnakkais-sarjamuuttimeen 27, joka muuttaa laskutulosta edustavat bitit sarjamuotoiseksi bittivirraksi, joka kytketään oh- 14 105614 jausmikroprosessoriin 17 sarjamuotoisen dataväylän 23 kautta.

Laskurin 22 sisällöt dekoodataan osittain logiik-kajärjestelyllä, joka sisältää EI-JA-vejän 288 ja EI-TAI-5 veräjän 289 signaalin tuottamiseksi, joka osoittaa lasku-tuloksen 1536. Vain laskurin 22 annot Q2-Q8 ja laksutulok-sen 1536 osoitus, käsittäen yhteensä 8 bittiä laskurin 22 12 antobittiin verraten, kytketään mikroprosessoriin 17. Laskutulosta edustavan digitaalisanan bittien lukumäärän 10 pienentäminen sallii vain 8-bittisen datasanan käyttämisen laskuinformaation lähettämiseen sarjamuotoisen dataväylän 23 kautta.

Kuviossa 3 esitettyyn digitaaliseen ÄFT-yksikköön liittyvän ohjelman osan vuokaavio on esitetty kuviossa 5. 15 Kuten kuviossa 5 on osoitettu, kun AFT-aliohjelma on aloitettu, käynnistetään kuluvaa aikaa mittaava "ajastin" ja READlF-komento saadaan lähetettyä. Tuloksena saatava pieni tasoinen READI F-signaali sallii ohjauslogiikkayksikön 26 kehittää CKGATE-signaalin, joka muodostaa 35,76 ps:n 20 laskentaikkunan. Kuviossa 3 esitetyssä toteutuksessa oh-jauslogiikkayksikkö 26 sisältää 7-asteisen sykelaskurin 266, EI-JA-veräjän 267, 2-asteisen sykelaskurin 268 ja invertterin 269. Ohjauslogiikkayksikössä 26 kehitetyt aaltomuodot Q7 CLK -signaalille ja Q7 GATE -signaalille on 25 esitetty kuviossa 4. CKGATE:n suuri taso salli EI-JA-verä-jän, joka toimii veräjänä 24, IF-signaalin kytkemiseksi laskuriin 22, kuten on osoitettu signaalin CLKIF vinovii-voitetulla osalla.

Kun 35,76 ps:n laskentaikkuna on päättynyt, eli kun 30 CKGATE-signaali palaa tasoltaan pieneksi, television oh- .' jausmikroprosessori 17 tutkii ohjelmisto-ohjauksen alai- . · sena laskurin 22 sisällöt sen määrittämiseksi, onko 11 bitin edustama laskutulos yhtä suuri tai suurempi . kuin 1636 tai 1638 sekä tallentaa tuloksen muistiin. Tutkiminen 35 voi tapahtua milloin tahansa sen jälkeen, kun 53,66 ps 15 105614 (17,9 ps +35,76 με) on kulunut READIF-signaalin negatiivisen siirtymisen jälkeen, kuten on osoitettu kuviossa 4. Tämä aika "tiedetään" ohjausmikroprosessorin 17 avulla, koska CLOCK-signaalin kellopulssit, jotka tahdistavat tie-5 toliikenteen ohjausmikroprosessorin 17 Ja digitaalisen AFT-yksikön 20 välillä, kehitetään ohjausmikroprosessoril-la 17 ja ne liittyvät siten sen käskyjaksoihin. Kuten kuviossa 5 on osoitettu, tämä jakso toistetaan ainakin 16,7 ms:n aikajakson ajan. Koska ohjausmikroprosessorin 17 10 ja väyläliitäntäyksikön 23 välinen tietoliikenne vaatii hieman enemmän kuin 256 ps (eli 4 sanaa x 8 bittiä/sana x 8 ps/bitti) ja VBI sisältää ainakin 9 juovaa, joiden kokonaiskesto on 571,5 ps (9 juovaa x 63,5 ps), on mahdollista taata, että ainakin yksi laskentajakso esiintyy VBI:n ai-15 kana, jos prosessi toistetaan esimerkiksi joka 500. ps.

16,7 ms:h mittausjakson lopussa, jos yksi tai useampi 16,7 ms:n mittausjakson aikana saatu laskunäyte oli 1638 tai suurempi, niin silloin LO-taajuus pienenee N.:ää pienentämällä. Jos yksikään laskunäytteistä ei ollut 20 yhtä suuri tai suurempi kuin 1636, niin silloin LO-taajuus suurenee. Jos yksi tai useampi laskunäytteistä oli yhtä suuri tai suurempi kuin 1636, mutta yksikään ei ollut yhtä suuri tai suurempi kuin 1638, niin silloin LO-taajuus jätetään muuttumattomaksi.

25 Vertailun vuoksi todetaan, että kuviossa 1 esite tyssä digitaalisessa AFT-yksikössä 20 READIF-signaalin pieni taso vastaa koko 16,7 ms:n mittausjaksoa, joka sisältää useita 35,76 ps:n laskentajaksoja, jotka ovat toisistaan 35,76 ps:n verran erillään. Kuviossa 3 esitetyssä 30 digitaalisessa AFT-yksikössä 20 READIF-signaalin pieni * ' taso määrittää kuitenkin·yhden mittausjakson keston, joka sisältää yhden 35,76 ps:n laskentaikkunan 16,7 ms:n mit- * tausjaksossa. Vaikka kuviossa 3 esitetyssä digitaalisessa AFT-yksikössä 20 laskentaikkunat ovat toisistaan erillään 35 ainakin sen ajan verran, joka vaaditaan lähetystä varten 9 16 105614 sarjamuotoisella dataväylällä 23 (pikemminkin kuin 35,76 ps, kuten kuviossa 1 esitetyssä digitaalisessa AFT-yksikössä 20) edellä osotetuista syistä, om IF-kuvakan-toaallon taajuuden analysoinnin havaittu olevan äärimmäi-5 sen luotettavan.

On ymmärrettävä, että esillä oleva keksintö on selostettu esimerkinomaisesti sen edulliseen suoritusmuotoon viitaten, ja että muunnokset ovat mahdollisia alan ammattimiehelle.

10 Esimerkiksi, vaikka vaihelukittua silmukkaa (PLL) on käytetty kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa viritys jännitteen kehittämiseksi, voidaan käyttää myös taa-juuslukittua silmukkaa (FLL), jollainen on selostettu edellä viitatussa US-patenttijulkaisussa 4 485 404. Voi-15 daan käyttää myös avoimen silmukan jännitesynteesijärjes telyä käyttämällä hyväksi digitaalianalogiamuunninta digi-taalisanan muuntamiseksi DC-tasoksi.

Lisäksi IF-signaalin taajuus voidaan jakaa taajuus-jakajalla (joka tunnetaan "esiskaalaimena") ennen digitaa-20. liseen AFT-yksikköön 20 kytkemistä.

Edelleen, vaikka digitaaliseen AFT-yksikköön 20 kytketyn IF-signaalin sanottiin olleen johdetun IF-lohkon 9 viimeisestä IF-vahvistimesta, se voidaan johtaa myös muilla tavoin. Esimerkiksi IF-signaali voidaan johtaa tah-: 25 distetun videoilmaisimen (ei esitetty) viritetystä piiris tä (ei esitetty), joka sisältyy video- ja audiosignaalin käsittelylohkoon 11. Rajoittavista laitteista (esimerkiksi diodeista) johtuen tässä pisteessä tuotettu pulssisignaali voi olla yhteensopiva digitaalisen AFT-yksikön 20 logiik-30 kalaitteiden kanssa.

Vielä edelleen, vaikka kuviossa 5 kuvattuun ohjel- « * misto-ohjelmaan viitaten osoitettiin, että todellinen las-kutulos talletetaan jokaisen laskentajakson jälkeen, on mahdollista tallettaa myös vain osoitukset siitä, että 35 laskutulokset Nl ja N2 on tuotettu. Tässä tapauksessa, kun ; v 17 105614 16,7 ms:n mittausjakso on kulunut, on tarpeen vain määrittää mitkä, jos mitkään, Nl:n ja N2:n laskutuloksen osoituksista on talletettu. Edelleen, kuviossa 7 esitetyn ohjelmisto-ohjelman suhteen ohjelma on mahdollista päättää 5 kun sekä laskutulos N1 että N2 on kerran tuotettu ja jatkaa välittömästi haluttuun LO-taajuden säätöön.

Vielä edelleen, osista digitaalista AFT-yksikköä 20, kuten laskurista 22, voidaan poistaa jännite muiksi ajoiksi kuin mittausjakson ajaksi energian säästämiseksi. 10 Tämä on erityisen tärkeää silloin kun integroitu piiri 13 sisältää bipolaarisia laitteita, koska tällöin laskuri 22 kuluttaa tehoa myös silloin, kun se ei laske. Kyseisen energian säästön suhteen voidaan aikaansaada viive mittausjakson alun (vastaten READIF-signaalin negatiivistä 15 siirtymää) ja laskentajakson alun (vastaten CKGATE-signaalia) välillä riittävän ajan varaamiseksi digitaalisen AFT-yksikön 20 jännitteestä poistettujen osien jännitteelli-siksi saattamiseksi. Kuviossa 4 esitetyllä CKGATE-signaalin 17,9 ps:n viiveellä on tämä tarkoitus.

20 Nämä ja muut muunnokset on tarkoitettu kuuluviksi esillä olevan keksinnön puitteisiin, jotka seuraavat vaatimukset määrittävät.

Claims (3)

1. Laite, joka käsittää: välineet (3, 5, 7, 19} moduloidun kantoaallon omaa-5 van radiotaajuisen (RF) signaalin virittämiseksi välitaa-juisen (IF) signaalin tuottamista varten, jossa on kyseisen RF-signaalin moduloitua kantoaaltoa vastaava moduloitu kantoaalto ja jolla on nimellinen taajuusarvo; välineet (9) IF-signaalin demoduloimiseksi vastesig-10 naalin tuottamista varten; välineet (11) vastesignaalin käsittelemiseksi toiminnon ohjausinformaation mukaisesti; välineet (22, 24, 26) IF-signaalin moduloidun kantoaallon jaksojen laskemiseksi laskennan ohjausinformaation 15 määrittämän mittausjakson aikana laskentainformaation tuottamiseksi, joka osoittaa IF-signaalin informaatiota kuljettavan kantoaallon taajuuden; tunnettu siitä, että se käsittää: sarjamuotoisen dataväylän, joka on kytketty vaste-20 signaalin käsittelyvällneisiin ja laskentavälineisiin informaation välittämiseksi muodossa, joka käsittää datan kirjoitusintervallin ja datan lukuintervallin, joka käsittää alku- ja loppuosan; ja välineet (17), jotka toimivat ohjelmisto-ohjelman • 25 ohjauksen alaisena, (1) toiminnon ohjausinformaation lähettämiseksi käsittelylaitteelle ja laskennan ohjausinformaation lähettämiseksi laskentalaitteelle sarjamuotoisen dataväylän kautta, datan kirjoitusintervallin aikana 30 (2) datan lukuintervallin alkuosassa tapahtuvan mit- tausjakson aikana tuotetun laskentainformaation vastaanottamiseksi laskentalaitteelta · sarjamuotoisen dataväylän kautta datan lukuintervallin loppuosan aikana ja (3) laskentainformaation arvioimiseksi IF-signaalin 35 moduloidun kantoaallon taäjuuspoikkeaman määrittämiseksi nimellistaajuuden arvosta. • · 19 105614

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin käsittelyvälineet (11), las-kentavälineet (22, 24, 26) ja välineet IF-signaalin vahvistamiseksi sisältyvät integroituun piiriin. 5

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että laskentavälineet (22, 24, 26) tuot-tavat laskentainformaatiota edustavan digitaalisanan; dataväylä pystyy lähettämään ennalta määrätyn lukumäärän bittejä datasanaa kohden; ja 10 . välineet (22, 24, 26) on sisällytetty laskenta-infor maatiota edustavan digitaalisanan dekoodaamiseksi ainakin osittain toisen digitaalisanan tuottamiseksi, joka edustaa laskentainformaatiota ja joka ei sisällä enempää kuin kyseisen ennalta määrätyn lukumäärän bittejä. · 20 1 0 5 6 1 4