FR2634336A1

FR2634336A1 - Videotext terminal with single integrated circuit

Info

Publication number: FR2634336A1
Application number: FR8809474A
Authority: FR
Inventors: Robert Rolland
Original assignee: Matra Communication SA
Current assignee: Nortel Networks France SAS
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-19
Anticipated expiration: 2008-07-12
Also published as: FR2634336B1

Abstract

The videotext terminal, intended to be connected to a telephone network allowing the transmission of data, comprises a keyboard interface, a screen interface 22a, a modem 24a for linking to a telephone transmission line and a computer peripheral interface. All of the functions, except for the transmission reception analog/digital conversions, for a smoothing filtering on transmission and for an anti-aliasing filtering on reception, are carried out digitally and are integrated on the same semiconductor substrate 38 in order to constitute a single microchip.

Description

Terminal de vidéotexte à circuit intégré unisse. Video terminal with smooth integrated circuit.

La présente invention concerne les terminaux de télé-informatique, prévus pour être reliés à un réseau téléphonique permettant la transmission de données, comportant une unité de calcul telle qu'un microprocesseur, des organes d'affichage, des organes d'entrée/sortie et une mémoire contenant un programme résidant, reliés å un bus. Elle concerne plus particulièrement les terminaux de vidéotexte destinés à afficher sur écran ou à trans férer sur imprimante des informations transmises par le réseau téléphonique en réponse à une demande formulée au clavier par un opérateur local.On pourra trouver une description des fonctionnalités et de l'architecture de base de ces terminaux dans divers documents et notamment dans "Minitel 7B - spécification technique d'utilisation" édité par le Ministère des postes'et télécommunications, novembre 1986. The present invention relates to data processing terminals, intended to be connected to a telephone network allowing the transmission of data, comprising a computing unit such as a microprocessor, display members, input / output members and a memory containing a resident program, connected to a bus. It relates more particularly to videotext terminals intended to display on the screen or to transfer to the printer information transmitted by the telephone network in response to a request made by the keyboard by a local operator. We can find a description of the functions and basic architecture of these terminals in various documents and in particular in "Minitel 7B - technical specification of use" published by the Ministry of Posts and Telecommunications, November 1986.

La figure 1 donne une constitution de principe d'un terminal de vidéotexte qui peut également être prévu pour remplir des fonctions de télé-informatique. FIG. 1 gives a basic structure of a videotext terminal which can also be provided to fulfill tele-computer functions.

Le terminal 10 comporte un bus 12 auquel sont reliés un microprocesseur 14 et des mémoires vive 16 et morte 18.The terminal 10 includes a bus 12 to which are connected a microprocessor 14 and RAM 16 and ROM 18.

Les interfaces représentés comprennent un interface de clavier 20 detiné à permettre les échanges avec un clavier 21 ; un interface d'écran 22 ; un modem 24 de liaison avec une ligne téléphonique de transmission par l'intermédiaire d'un connecteur 26 et d'un interface proprement dit 25 ; et un interface de péri-informatique 28 de liaison avec des périphériques tels qu'une iipri- mante de recopie par l'intermédiaire d'un connecteur 30. The interfaces shown include a keyboard interface 20 intended to allow exchanges with a keyboard 21; a screen interface 22; a modem 24 for connection to a transmission telephone line via a connector 26 and an interface proper 25; and a peri-computer interface 28 for linking with peripherals such as a copying device via a connector 30.

Les terminaux de vidéotexte actuels utilisent un tube cathodique comme organe d'affichage. Ils se présentent sous forme d'un bottier ayant un volume de plusieurs décimètres cube contenant l'alimentation haute tension du tube cathodique et les divers circuits électroniques et informatiques du terminal. Current videotext terminals use a cathode ray tube as a display member. They are in the form of a case having a volume of several cubic decimeters containing the high voltage supply of the cathode ray tube and the various electronic and computer circuits of the terminal.

La plupart de ces circuits comportent surtout des circuits analogiques, dont notamment des filtres à commutation de capacité nécessaires dans le modem pour modifier les fréquences. Cette constitution de modem rend nécessaire d'utiliser des technologies d'intégration à forte largeur de trait : pratiquement, il n'est pas possible de descendre au dessous de 4 pm. Cela se traduit par un encombrement des circuits qui rend nécessaire de les constituer en plusieurs circuits intégrés sur une carte. Most of these circuits mainly include analog circuits, including in particular capacity switching filters necessary in the modem to modify the frequencies. This modem constitution makes it necessary to use integration technologies with a large line width: practically, it is not possible to descend below 4 μm. This results in a congestion of the circuits which makes it necessary to constitute them into several integrated circuits on a card.

La présente invention vise à fournir un terminal de vidéotexte répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il a moins de composants et de soudures (ce qui augmente la fiabilité et réduit le coût) et en ce que son encombrement est réduit. The present invention aims to provide a videotext terminal which meets the requirements of practice better than those previously known, in particular in that it has fewer components and welds (which increases reliability and reduces cost) and that its size is reduced.

Dans ce but l'invention propose notamment un terminal de vidéotexte dont la totalité des fonctions, exception faite des conversions d'émission et de réception, du filtrage de lissage à l'émission et du filtrage d'anti-repliement à la réception sont réalisées par voie numérique et sont intégrées sur un même substrat semiconducteur, pour constituer une puce unique. To this end, the invention notably proposes a videotext terminal, all of the functions of which, except for transmission and reception conversions, smoothing filtering on transmission and anti-aliasing filtering on reception, are carried out. digitally and are integrated on the same semiconductor substrate, to form a single chip.

Pour qu'il soit possible de regrouper toutes ces fonctions sur une puce de dimensions classiques, on utilisera avantageusement la technologie C-MOS de largeur de trait inférieure à 1,5 p. On sait que les technologies C-MOS avec des largeurs de trait aussi faibles que 1,2 tjm sont maintenant maltrisées. La constitution entièrement numérique du modem permet non seulement de réduire la surface de semi-conducteur occupée par ce dernier, mais aussi d'augmenter les performances du filtrage. En effet le filtrage numérique est plus stable et, dans le cas du filtrage de type transverse, ne présente pas de distorsion de temps de propagation de groupe. So that it is possible to group all of these functions on a chip of conventional dimensions, the C-MOS technology with a line width of less than 1.5 p will be advantageously used. We know that C-MOS technologies with line widths as small as 1.2 mt are now maltreated. The entirely digital constitution of the modem makes it possible not only to reduce the surface of the semiconductor occupied by the latter, but also to increase the filtering performance. Indeed digital filtering is more stable and, in the case of transverse type filtering, does not have any distortion of group propagation time.

L'intérêt de l'invention est encore augmenté lorsque l'organe de visualisation est un écran plat à cristaux liquide : on peut alors constituer un terminal facilement portable dans un mallette de faible épaisseur, d'autant plus que les tensions à mettre en jeu sont alors beaucoup plus faibles que dans le cas d'un tube cathodique. Les circuits logiques peuvent être reportés directement au dos de l'écran, en utilisant les techniques connues de montage en surface. The interest of the invention is further increased when the display member is a flat liquid crystal screen: it is then possible to constitute an easily portable terminal in a thin case, all the more so as the voltages to be brought into play are then much weaker than in the case of a cathode ray tube. Logic circuits can be transferred directly to the back of the screen, using known surface mounting techniques.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1, déjà mentionnée, montre la constitution de principe d'un terminal de vidéotexte,
- la figure 2, similaire à la figure 1, fait apparaître les fonctions intégrées sur une même puce dans un terminal suivant l'invention,
- les figure 3 et 4, sont des synoptiques de principe montrant la constitution des parties émission et réception du modem du terminal de la figure 2.The invention will be better understood on reading the following description of a particular embodiment, given by way of non-limiting example. The description refers to the accompanying drawings, in which
FIG. 1, already mentioned, shows the basic construction of a videotext terminal,
FIG. 2, similar to FIG. 1, shows the functions integrated on the same chip in a terminal according to the invention,
- Figures 3 and 4 are block diagrams showing the constitution of the transmission and reception parts of the modem of the terminal in Figure 2.

On retrouve sur la figure 2, où les éléments correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par le même numéro de référence affecté de l'indice a, un microprocesseur 14a muni d'une horloge 32 et incorporant deux coupleurs asynchrones universels 34 et 36 affectés l'un au modem 24a, l'autre å la prise de péri-informatique 30a destinée par exemple à recevoir une imprimante et du type RS 232. Le bus interne reliant le micropro- cesseur 14a, la mémoire vive 16a et la mémoire morte 18a et l'interface d'écran 22a sera généralement à 8 bits de données et 16 bits d'adresses. L'interface d'écran 22a comportera en général une mémoire vive dont le contenu correspond à une page d'affichage. Le bus peut être muni d'une extension permettant le raccordement d'une mémoire externe 37. We find in Figure 2, where the elements corresponding to those of Figure 1 are designated by the same reference number assigned to the index a, a microprocessor 14a provided with a clock 32 and incorporating two universal asynchronous couplers 34 and 36 one assigned to the modem 24a, the other to the peri-computer socket 30a intended for example to receive a printer and of the RS 232 type. The internal bus connecting the microprocessor 14a, the random access memory 16a and the read only memory 18a and the screen interface 22a will generally be 8 bits of data and 16 bits of addresses. The screen interface 22a will generally include a random access memory whose content corresponds to a display page. The bus can be provided with an extension allowing the connection of an external memory 37.

L'ensemble des composants qui viennent d'être mentionnés est intégré sur une même puce de silicium comme indiqué par le cadre 38. Une fraction importante de la surface est occupée par le modem 24a dont l'intégration joue en conséquence un rôle essentiel dans la mise en oeuvre de l'invention. Un générateur de tonalités 40 est avantageusement incorporé au modem pour permettre la numérotation en fréquence vocale (et éventuellement en numérique) à partir du terminal lui-même. All of the components which have just been mentioned are integrated on the same silicon chip as indicated by box 38. A large fraction of the surface is occupied by the modem 24a whose integration therefore plays an essential role in implementation of the invention. A tone generator 40 is advantageously incorporated into the modem to allow voice frequency (and possibly digital) dialing from the terminal itself.

La figure 3 montre schématiquement une constitution possible de la chaine d'émission du modem 24a. Les données à émettre D sont appliquées sous forme binaire à une logique d'entrée 42 qui présente une entrée de retournement R à laquelle est appliqué l'ordre permettant d'inverser les fréquences de 75 et 1200 bauds à l'émis- sion. La logique attaque un circuit diviseur 44 auquel est appliqué le signal d'horloge H en provenance du microprocesseur 14a. Le diviseur est suivi d'un circuit de correction effectuant une conversion sinus 46 et d'un filtre numérique passe-bande 48 généralement de type transversal. FIG. 3 schematically shows a possible constitution of the transmission chain of the modem 24a. The data to be transmitted D are applied in binary form to an input logic 42 which has a reversal input R to which the order is applied making it possible to invert the frequencies of 75 and 1200 bauds on transmission. The logic drives a divider circuit 44 to which the clock signal H from the microprocessor 14a is applied. The divider is followed by a correction circuit performing a sine conversion 46 and a digital bandpass filter 48 generally of the transverse type.

Les circuits 44, 46 et 48 sont activés uniquement lorsqu'ils reçoivent un signal logique d'émission
DPE provenant du microprocesseur 14a.Circuits 44, 46 and 48 are activated only when they receive a logic transmission signal
DPE from microprocessor 14a.

Dans le mode de réalisation montré en figure ?, la chaîne d'émission comprend également un circuit de sélection de gain 50r permettant de tenir compte des caractéristiques de la ligne. Le réglage s'effectue & l'aide d'une commande de gain d'émission GE, sur quatre bits. Le circuit 50 est alors suivi d'un convertisseur/ numérique analogique 52 qui fait la transition avec la partie analogique du terminal. Cette partie comporte un filtre analogique de lissage 54. In the embodiment shown in FIG.?, The transmission chain also includes a gain selection circuit 50r making it possible to take account of the characteristics of the line. The setting is made using a GE transmission gain control, on four bits. The circuit 50 is then followed by an analog / digital converter 52 which makes the transition with the analog part of the terminal. This part includes an analog smoothing filter 54.

L'émission s'effectue en modulation à saut de fréquence entre 390 et 450 Hz, conformément à la recommandation V23 du CCITT. Un filtre de lissage analogique 25a de constitution classique constitue l'interface de ligne. The transmission is performed in frequency hopping modulation between 390 and 450 Hz, in accordance with CCITT recommendation V23. An analog smoothing filter 25a of conventional constitution constitutes the line interface.

La chaîne de réception, montrée en figure .4, est prévue pour recevoir un signal à modulation par saut de fréquence à 1200 bauds en mode normal, 9 75 bauds en mode retourné. Elle comporte un filtre passe-bande analogique d'entrée anti-repliement 56 appartenant à l'interface de ligne. Ce filtre peut être relativement simple, étant donné que la chaîne de réception comporte des filtres numériques présentant des performances élevées. The reception chain, shown in figure .4, is intended to receive a signal with frequency hopping modulation at 1200 baud in normal mode, 9 75 baud in returned mode. It includes an anti-aliasing input analog bandpass filter 56 belonging to the line interface. This filter can be relatively simple, since the reception chain includes digital filters with high performance.

Le signal de sortie du filtre passe-bande est appliqué à un convertisseur analogiquenumérique 58, symétrique du convertisseur 52. The output signal of the bandpass filter is applied to an analog-digital converter 58, symmetrical to the converter 52.

Le convertisseur 58 est suivi d'un filtre numérique passe-bande 60 ayant une entrée de fonction 62. Les commandes logiques de fonction sont générées par le microprocesseur qui assure la compatibilité entre les fonctions demandées au niveau de la réception, le signal de retournement R (figure 3) et un signal DP dont il sera question plus loin. La commande logique de fonction permet de commuter le filtre pour l'adapter à la fréquence de réception. Le filtre 60 est suivi d'un filtre 64 de correction d'amplitude et d'un filtre 66 de correction de temps de propagation de groupe. Ces deux filtres seront avantageusement de type récursif et reçoivent des ordres de réglage 67 de sélection de compromis le mieux adapté a la correction de la distorsion de ligne.Un circuit de correction automatique de gain 68 permet d'adapter l'amplitude à la valeur requise pour un démodulateur 70, avantageusement du type à corrélation. The converter 58 is followed by a digital band-pass filter 60 having a function input 62. The logic function commands are generated by the microprocessor which ensures compatibility between the functions requested at the reception level, the reversal signal R (Figure 3) and a DP signal which will be discussed later. The logical function control switches the filter to adapt it to the reception frequency. The filter 60 is followed by an amplitude correction filter 64 and a group propagation time correction filter 66. These two filters will advantageously be of the recursive type and receive adjustment orders 67 for selecting the best compromise for correcting line distortion. An automatic gain correction circuit 68 makes it possible to adapt the amplitude to the required value. for a demodulator 70, advantageously of the correlation type.

Le niveau d'un signal logique DP est fixé par le microprocesseur suivant la cadence à la réception 1200 ou 75 bauds ou les tonalités. Enfin la chaîne de réception comporte un filtre numérique passe-bas 72 de type transversal et un circuit de décision 74 qui sera généralement du type à seuil.The level of a DP logic signal is fixed by the microprocessor according to the rate at reception 1200 or 75 bauds or the tones. Finally, the reception chain comprises a digital low-pass filter 72 of the transverse type and a decision circuit 74 which will generally be of the threshold type.

Pour remplir ltensemble des fonctions nécessaires, la puce 38 doit comporter environ 50 000 portes. To fulfill all of the necessary functions, chip 38 must have approximately 50,000 doors.

Etant donné l'investissement nécessaire pour réaliser un circuit équilibré, la puce est avantageusement réalisée à partir d'un réseau prédiffusé à haut niveau d'intégration comportant plusieurs niveaux hiérarchiques d'éléments à assembler, depuis des portes simples jusqu'à des mégacellules. On peut notamment utiliser des circuits dits "mer de portes", n'ayant pas de zone réservée aux interconnexions, présentant à la périphérie des tampons d'entrée-sortie et des plages d'interconnexion. On peut en particulier utiliser des réseaux prédiffusés de la famille LCA 10 000 de LSI LOGIC en technologie C-MOS
2 1,5 tim à deux niveaux de métal. Une puce de 144 mm2 com- porte plus de 129 000 portes utilisables à un taux d'en viron 40 . Given the investment necessary to produce a balanced circuit, the chip is advantageously produced from a prediffused network with a high level of integration comprising several hierarchical levels of elements to be assembled, from single doors to mega-cells. One can in particular use circuits known as "sea of doors", having no zone reserved for interconnections, having at the periphery of the input-output buffers and interconnection pads. It is possible in particular to use pre-broadcast networks of the LCA 10,000 family of LSI LOGIC in C-MOS technology.
2 1.5 tim with two levels of metal. A 144 mm2 chip contains more than 129,000 doors usable at a rate of around 40.

Claims

1. Videotext terminal comprising a keyboard interface, a screen interface (22a), a modem (24a) for connection with a telephone transmission line and a peripheral computer interface, characterized in that all of the functions, with the exception of analog / digital conversions of transmission reception, filtering of smoothing on transmission and filtering of anti-aliasing on reception, are carried out digitally and integrated on the same semiconductor substrate t38) to form a single chip.

2. Terminal according to claim 1, characterized in that the chip is in C-MOS technology with a line width less than 1.5 zm.

3. Terminal according to claim 1 or 2, characterized in that the screen is of the flat liquid crystal type.

4. Terminal according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the modem comprises a reception chain having a digital band-pass filter of transverse type, followed by an amplitude correction filter and a filter correction of recursive type group delay.

5. Terminal according to any one of the preceding claims, characterized in that the chip is of the pre-broadcast network type and in that the microprocessor and the modem are made up of mega-cells.