KR0138916B1 - 텔레비젼 수상기용 동조장치 - Google Patents

텔레비젼 수상기용 동조장치

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KR0138916B1
KR0138916B1 KR1019890006113A KR890006113A KR0138916B1 KR 0138916 B1 KR0138916 B1 KR 0138916B1 KR 1019890006113 A KR1019890006113 A KR 1019890006113A KR 890006113 A KR890006113 A KR 890006113A KR 0138916 B1 KR0138916 B1 KR 0138916B1
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레스터 리챠드 로저
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피터 엠. 엠마뉴엘
톰슨 컨슈머 일렉트로닉스 인코포레이티드
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Abstract

내용 없슴

Description

텔레비젼 수상기용 동조 장치
제 1도는 본 발명의 양호한 실시예를 사용하는 텔레비젼 수상기의 블럭 다이어그램.
제 1a도는 제 1도에 도시된 텔레비젼 수상기의 동조 시스템을 이해하는데 사용되는 AFT 신호 파형도.
제 2도 및 제2a 내지 2d도는 본 발명의 원리에 따라 수상기 동작을 제어하도록 제 1도에 도시된 텔레비젼에 사용되는 마이크로 처리기 제어기의 한 부분 프로그램의 플로우 챠트.
제 3a 및 제 3b는 제 1도에 도시된 텔레비젼 수상기의 동조 시스템용 동조동작을 표시하는 파형도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
3:동조기7:신호 처리 장치
11:동기 검출기13:PLL 동조 전압 발생기
15:마이크로처리기17:ROM
23:문자 발생기27:동기 비교기
본 발명은 동조 시스템, 특히 텔레비젼 수상기용 동조 시스템에 관한 것이다.
텔레비젼 수상기에 사용되는 많은 동조 시스템은 방송수신 안테나에 의해 제공된 표준 주파수를 갖는 RF 텔레비젼 신호와 케이블 분배 회로망에 의해 제공되는 비표준 주파수를 갖는 RF 텔레비젼 신호를 자동적으로 동조할 수 있다. 이러한 동조 시스템은 복잡하고 많은 시간 양 예를 들면 0.5초 정도를 요구하는 제어 알고리즘에 따라 동작한다.
일반적으로 마이크로처리기 또는 마이크로컴퓨터는 기억된 프로그램 명령에 따라 동조 시스템의 동작을 제어한다.
종종, 마이크로처리기는 수상기의 여러 부분에 대해 제어 신호를 발생하도록 제어 판넬 또는 원격 제어 시스템으로부터 수신된 사용자 초기 명령 신호를 처리하는 것 같은 텔레비젼 수상기의 다른 제어 기능을 수행한다. 마이크로처리기는 여러제어 기능을 연속적으로 수행한다. 그러므로, 동시에 한개 이상의 기능을 수행할 수 없다. 그러므로, 마이크로처리기는 동조 동작을 제어하면서 사용자 초기 명령을 처리할 수 없다. 동조 동작을 종료하는데 필요한 시간이 길기 때문에, 사용자 초기 명령에 대한 응답이 느려지며, 때때로 요구된 동작이 수행되기 전에 사용자가 반복적으로 동작을 제어하도록 요구한다.
본 발명의 원리에 따라 동조 시스템의 동조 제어 동작은 다수의 짧은 동작으로 분할되고 이러한 다수의 짧은 동작은 사용자 초기 명령을 처리하는 것과 같이 다른 제어 동작과 함께 시-멀티플렉스 형태로 수행되도록 한다. 결과적으로 사용자 초기 명령에 응답하는데 필요한 시간은 상당히 감소된다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 원 명세서를 더욱 상세히 하기로 한다.
제 1도에 도시된 텔레비젼 수상기는 오프-더-에어(off-the-air) 또는 각 방송 및 에어 채널에 연관된 방송 RF 신호를 수신하기 위한 방송 수신 안테나와 각 케이블 채널에 연관된 RF 신호를 수신하기 위한 케이블 분배 회로망과 또는 비디오 카셋트 레코더, 비디오 디스크 플레이어, 소형 비디오 카메라, 홈 컴퓨터 또는 비디오 게임 같은 텔레비젼 보조-장치에 접속될 수 있는 RF입력(1)을 포함한다. RF 입력(1)은 동조기(3)에 접속된다.
동조기(3)는 에어 채널 또는 케이블 채널을 동조할 수 있다. 이러한 동조기는 종래 기술에 공지되있고 종종, 케이블-준비(cable ready) 또는 케이블-겸용(cable compatible)으로 불려진다. 도시되지 않았지만, 동조기(3)는 선택 채널과 연관된 RF 신호를 대응하는 IF 신호로 변환시키기 위해(헤테로다인) 동조 전압(TV)과 대역 선택 신호에 응답하는 RF 단 및 국부 발진기를 포함한다. 대역 선택 신호는 선택된 채널의 동조 대역에 따라 RF 단 및 국부 발진기의 동조 구성을 결정한다. 동조 전압의 크기는 RF 단에 의해 선택된 RF 신호와 국부 발진기의 주파수를 결정한다.
IF 신호는 IF부(5)내에서 종래 방법대로 처리되고 신호 처리부(7)에 제공된다. 신호 처리부(7)는 IF 신호의 변조된 화상 및 음성 반송파를 복조시키며, 각 부분에서 비디오 및 오디오 출력 신호를 발생시키기 위해 최종적인 베이스밴드(resulatan baseband) 비디오 및 오디오 신호를 처리한다.
미국에서 정상 주파수 값, 예를들면 45,75MHz로 부터 IF 신호의 화상 반송파 주파수 편차를 나타내는 자동 미세 동조(automatic fine tuning:AFT) 신호는, AFT 검출기(9)에 의해 발생된다. AFT 신호의 대표적인 S-형 파형도는 제 1a도에 도시된다. 정상 주파수에 대응하는 소정의 증폭 레벨에 대한 AFT 신호의 극성은, 정상 주파수에 관하여 주파수 편차의 센스(sense)를 나타내며, AFT 신호의 진폭은 주파수 편차의 크기를 나타낸다. 예를들면, 본 실시예에서 정상 주파수에 대응하는 진폭 레벨이하에서의 네거티브 진행 편위(negative-going excursions)는 네거티브 주파수 편차에 대응하고, 포지티브(positive) 진행 편위는 포지티브 주파수 편차에 대응한다. AFT 신호는 추후 기술되는 바와 같이 동조 처리에서 사용된다.
합성 동기(sync) 신호는 동기 검출기(11)에 의해서 비디오 신호로부터 유도된다. 합성 동기 신호는 화상 동기를 위해 사용될 뿐만 아니라, 합성 동기 신호는 아래에서 기술되는 바와 같이 동조 처리 과정에서도 사용된다.
동조기(3)의 동조 전압은 선택 채널과 관련된 디지탈 신호에 응답하여 동조 전압 발생기(13)에 의해 발생된다. 동조 전압 발생기(13)는 디지탈/아날로그 변환기를 포함하는 전압 합성기 형태일 수도 있고, 위상 고정 루프 또는 주파수 고정 루프를 포함하는 주파수 합성기 형태 일 수도 있다. 양호한 실시예에서, 동조 전압 발생기(13)는, 시스템 형태의 고유한 정밀성 및 안정성 때문에 주파수 합성기 형태를 띠고 있다. 위상 고정 루프(PLL)를 포함하는 동조 전압 발생기의 적합한 주파수 합성기 형태는 1983년 9월 20일 J. Tults 및 M.P. French에 의해 특허 출원된 미합중국 특허 제 4,405,947호에 기술되 있다. 주파수 고정 루프(FLL)를 포함하는 동조-전압 발생기의 적합한 주파수 합성기 형태는 1984년 11월 27일 J. Tults에 의해 특허출원된 미합중국 특허 제 4,485,404호에 기술되있다. 예를들면, PLL 동조 전압 발생기는 본 실시예에 사용된다.
요약하면, PLL 동조 전압 발생기는 인수 K에 의해 국부 발진기 신호의 주파수를 분배하는 고정 주파수 분배기(일반적으로 프리스케일러(prescaler)로 칭함)와 프로그램가능한 인수 N으로 프리스케일러의 출력신호 주파수를 분배하는 프로그램가능한 주파수 분배기를 포함한다. 고정 주파수 분배기는 기준 주파수 신호를 유도하기 위해 인수 R로 크리스탈 발진기 출력 신호의 주파수(f×TAL)를 분배한다. 위상 비교기는 프로그램 가능한 분배기의 출력 신호와 기준 주파수 신호의 사이에서 위상 및 주파수 편차를 나타내는 에러 신호를 발생하도록 프로그램가능한 분배기의 출력 신호와 기준 주파수 신호를 비교한다. 에러 신호는 동조 전압을 발생하도록 필터되며, 동조 전압은 다음과 같이 국부 발진기의 주파수(fLO)를 제어한다.
fLO=
Figure kpo00002
fXTAL
그러므로, 국부 발진기 신호의 주파수는 프로그램가능한 인수 N를 제어함으로써 제어된다. K/R fXTAL이 1MHz이 되도록 K, R, 및 fXTAL이 선택된다면, N는 국부 발진기 신호의 주파수와 MHz내에서 동일하다. 분배 인수 N은 추후 설명되는 바와 같이 선택된 채널에 대응하는 RF 신호를 발견하고, 동조시키도록 제어된다. 동조기(3)의 국부 발진기용 PLL 동조 전압 발생기에 의해 발생된 동조 전압은 RF 단에 또한 결합된다.
마이크로처리기(15)는 PLL 동조 전압 발생기(13)용 프로그램가능한 인수 N를 표시하는 디지탈 신호와, 동조기(3)의 적합한 대역 선택 신호를 발생시켜 선택된 채널을 동조시키도록 동조 시스템의 동작 제어한다. 또한 마이크로처리기(15)는 신호 처리 장치(7) 같은 텔레비젼 수상기의 다른 부분동작도 제어한다. 마이크로처리기(15)는 리드-온리-메모리(ROM) (17)에 기억된 컴퓨터 프로그램 제어하에서 동작한다. 본 발명과 밀접한 관계가 있는 프로그램은 제 2도 및 제 2a 내지 2d도의 플로우 챠트에 도시된다.
마이크로처리기(15)는 수상기의 여러 부분에 대해 제어 신호를 발생하도록 사용자 제어 키보드(19)에 의해 발생된 사용자 명령 신호에 응답한다. 간결성을 위해, 키보드(19)가 마이크로처리기(15)에 직접 접속된 것으로 도시되었지만, 그것은 원격 제어 장치의 키보드를 구비할 수 있다.
키보드(19)는 텔레비젼 수상기의 여러 기능을 제어하는 키를 포함한다.
예를들면 몇몇 키는 다음과 같이 기술된다.
파워 키(PWR)는 수상기를 온(on) 및 오프(off) 시킨다.
볼륨 업(volume up) (VUP) 및 볼륨 다운(volume down) 은 볼륨 레벨을 제어한다.
디지트 키(0-9)는 각각 두개의 디지트 채널 번호로된 10개의 숫자 및 유니트 디지트 중 하나의 채널을 직접 선택하도록 한다.
채널 업 (CUP) 및 채널 다운(CDN)키는 작동키 리스트내에서 한 채널이 발견될 때까지 주파수 명령을 증가 또는 감소시킬 때 채널이 연속적으로 동조되는 채널 선택의 채널 주사(channel scanning) 모드를 위해 제공된다. 리스트에 없는 다른 채널은 채널 주사 모드동안 자동적으로 건너 뛴다. 작동 채널 리스트는 마이크로처리기(15)에 연결된 비휘발성 랜덤 억세스 메모리(RAM)(21)에 기억된다. RAM(21)는 각 채널에 대해 다수의 한-비트 메모리 장소를 포함한다. 논리 1는 각 작동 채널에 대한 메모리 장소에 기억되며 논리 0은 각 비작동 채널에 대한 메모리 장소에 기억된다. 상기 메모리 위치는 선택된 채널의 채널 번호에 따라 어드레스된다.
또한 키보드(19)는 동조용 에어 또는 케이블 채널중 하나를 선택하기 위한 에어/케이블(air/cable) (A/C)키를 포함한다. 선택된 동조 모드의 단일-비트 표시는(예를들면, 에어 채널은 논리 1, 케이블 채널은 논리0) RAM(21)에 기억된다.
부가적으로, 키보드(19)는 RAM(21)의 작동 채널 리스트를 자동적으로 프로그래밍하는 자동-프로그래밍 모드를 초기화하기 위한 자동-프로그램 (A-P)를 포함한다. 자동-프로그래밍 모드 동안, 모드 채널은 동조를 위해 연속적으로 선택되며, 아래 기술되는 바와 같이 유효 RF 텔레비젼 신호가 존재하는지 아닌지는 각 채널에서 결정된다. 유효 RF 텔레비젼 신호가 존재하면 논리 1는 각 채널에 대해 RAM(21)의 한-비트 메모리 장소로 인입되며, 유효 RF 텔레비젼 신호가 존재하지 않으면 논리 0이 인입된다.
사용자는 자동-프로그래밍 모드 동안 발견되는 모드 작동 채널을 수신하는 것을 원하지 않을 수도 있다. 다른 한편으로, 사용자는 자동 프로그래밍 모드 동안 다른 이유 때문에 발견되지 않거나 또는 연속적으로 작동되지 못할 수도 있는 비디오 카셋트 레코더, 비디오 게임 또는 홈 컴퓨터에 사용되는 채널 같은 임의의 채널에서 중지하기 위해서 동조를 원할 수도 있다. 상기 이유 때문에, 키보드(19)는 RAM(21)에 기억된 리스트로부터 채널을 수동적으로 삭제 및 부가시키는 (삭제 erase) 및 (부가 add)키를 포함한다. 디지트 키는 RAM(21)에 기억된 리스트에 대해 채널 삭제 및 채널을 부가하는 삭제 및 부가키와 관련하여 사용된다.
또한, 마이크로처리기(15)는 화상 관(도시되지 않음)의 스크린상에 영숫자(alphanumeric) 메세지를 발생시키기 위해 신호 처리 장치(7)의 비디오 처리부에 접속되어 있으며, 문자 표시 신호를 발생하는 문자 발생기(23)를 제어한다. 상기 메세지는 현재 시간, 현재 선택된 채널의 채널 번호를 포함하며 또한 동작 명령 및 제어 선택 메뉴(menu)를 포함할 수도 있다.
표준 주파수 RF 신호를 갖는 각 에어 채널에 대한 분배 인수 N의 값은, 모든 수신 장소에서 사전에 공지된다. 그러므로, 에어 동조 모드에서 새 채널이 동조를 위해 선택될때, 선택된 채널에 대한 N의 정확한 값은 마이크로처리기(15)의 제어 프로그램 한 부분에서 계산 될 수 있다.
그러나, 각 표준 주파수 RF 신호에 관한 주파수에서 오프세트(offset)되는 비-표준 주파수 RF 신호를 갖는 각 케이블 채널에 대한 분배 인수 N의 값은, 모든 수신 장소에 사전 공지되지 않는다. 그러므로 케이블 동조 모드에서, 새 채널이 동조를 위해 선택될때, 선택된 채널에 대한 N의 정확한 값을 검색하는 과정이 수행된다. 상기 검색 동안 N의 값은 각 표준 주파수에 대한 N의 값 근처 범위에서 변화되고 각 N의 값에서, 유효 텔레비젼 RF 신호가 존재하는지 아닌지 결정된다. 유효 RF 텔레비젼 신호 존재는 AFT 및 합성 동기 신호의 상태를 조사함으로써 결정된다. 마이크로처리기(15)에 접속된 AFT 비교기(25a,25b) 및 동기 비교기(27)는 상기 목적을 위해 제공된다. 적합한 동기 비교기는 상기에 언급된 Tults 및 French 의 특허에 기술되 있다.
검색은 세개의 다른 검색 동작으로 분할된다. (1) 예측 가능한 (즉, 가장 가능성 있는 것) 케이블 주파수를 사용하는 검색, (2) 유효 RF 텔레비젼 신호가 예측 가능한 주파수 검색 동안 발견되지 않을 경우에 실시되는 광역 다중 주파수 검색, (3) 단계 검색 동안 발견되는 RF 신호를 매우 정확하게 동조하기 위한 미세동조 검색이 있으며, 이들 세개의 검색 동작은 아래에서 기술된다.
예상되는 바와 같이, 비표준 주파수 RF 신호(상기 언급된 세 검색 동작을 포함)뿐만 아니라 표준 주파수 RF 신호를 동조시키는 필요성 때문에, 마이크로처리기(15)에 의해 제어되는 동조 동작은 연속적으로 수행되는 많은 다른 부분을 포함하여 복잡하게 된다. 그러므로, 동조 동작은 동조를 위해 선택된 채널의 RF 신호 특성에 따라 0.5초 정도의 장 시간을 요구한다. 비교적 복합한 동조 동작을 갖는 종래 시스템에서, 마이크로 처리기는 모든 동조 동작이 완결될때까지 응답 할 수 없으므로, 새로 인입된 사용자 초기 명령의 응답은 느려진다.
본 발명의 특징에 따라, 동조 동작은 사용자 초기 명령을 처리하는 것과 같은 다른 동작과 각각 시간적으로 멀티플렉스되는 더 작은 부분으로 분할된다. 그러므로, 마이크로처리기(15)는 새로 인입된 사용자 초기 명령에 빠르게 응답할 수 있으며, 모든 동조 동작이 완결될때까지 기다릴 필요가 없다. 이 결과 사용자 초기 명령에 필요한 응답 시간이 짧아진다. 제 2도는 마이크로처리기(15)가 제 1도에 도시된 텔레비젼 수상기 동작을 제어하며 본 발명의 원리에 따라 달성되는 방법을 나타내는 모든 제어 시스템의 플로우 챠트를 도시한다.
도시된 제어 프로그램은 주 프로그램 및 인터럽트 서브루틴을 포함한다. 주 프로그램은 초기 서브루틴 후 연속적인 반복 (또는 루프)으로 수행되는 다수의 주 서브루틴을 포함한다. 초기 서브루틴은 동작 전력이 초기에 수상기에 인가되고 (즉, 플러그된 인) 임의의 초기 동작 조건이 (예를들면 현재의 볼륨, 광도, 칼라 및 색조 레벨) 확립될때 마다 수행된다. 인터럽트 서브루틴은 인터럽트 신호의 각 싸이클에 한번씩 수행된다.
제어 프로그램의 주요 부분은 다음과 같다. 사용자가 수상기에 장착된 제어 패널 또는 원격 제어 전송기의 키를 눌렀을때 발생된 사용자 초기 명령 신호가 수신 되었는지 여부를 결정하는 서브루틴과; 상기 명령어를 해석하기 위한 서브루틴과; 스크린 표시기(OSD)상에 메세지 명령어를 나타내는 서브루틴과; 동조 시스템을 동조시키는 서브루틴과; 각 명령 신호에 응답하여 수상기의 그 밖의 부분(예. 수상기를 켜거나 끄는것, 음량 조절등)을 제어하기 위한 하나 이상의 서브루틴을 포함하고 있다. 상기 동조 제어 서브루틴은 다른 동조 동작을 제어하기 위해 여러부분들로 나누어져 있으며, 주 프로그램의 각 싸이클에서는 한 부분의 작은 오직 한 부분만이 실행된다. 따라서 동조제어 서브루틴의 각 부분의 실행은 다른 서브루틴의 실행과 개별적으로 시간 멀티플렉스된다. 이것은 동조 제어 앨고리즘의 한 부분을 실행하는데 소요되는 비교적 짧은 시간이, 마이크로 컴퓨터(15)가 다른 기능들을 수행하고, 사용자 초기 명령에 다시 응답하기 전에 주 프로그램의 각 주기에서 경과하는 것을 의미한다.
동조 제어 서브루틴의 각 부분은, TIP(tuning in progress) (처리중 동조) 번호, TIP 번호군에 의해 식별된다. 동조 제어 서브루틴의 실행시, TIP 번호는, 동조 제어 서브루틴의 어느 부분이 다음에 실행되고, 그에 따라 어떤 동조 동작이 실행되어야 하는지를 결정하기 위해서 해독된다. 동조제어 시스템의 한 부분이 실행된 후에는, 주 프로그램의 다음 서브루틴(예. 본 실시예에서는 수상기의 그 밖의 부분을 제어하기 위한 서브루틴)이 실행된다. 따라서, 제어 시스템이 사용자 초기 명령에 응답할 수 있는 속도는, 전체 동조 제어 서브루틴을 완결하는데 요하는 시간이 아닌 동조 제어 서브루틴의 개별적 부분을 실행하는데 요하는 시간으로 제한된다.
새로운 TIP 번호는 동조제어 서브루틴의 여러부분의 실행시에 또는 인터럽트 서브루틴 실행시에 발생한다. 새로운 TIP 번호가 발생될때마다, 데이타 RAM(21)의 플래그 비트(이하 NEW TIP로 지칭함)가 세트된다. 인터럽트 서브루틴에 관하여는 이하에 설명한다.
마이크로처리기의 인터럽트 입력에 공급된 인터럽트 신호는 프로그램의 실행을 일시적으로 중지시켜, 인터럽트 서브루틴이 실행되게 한다. 인터럽트 서브루틴이 끝나면, 주 프로그램의 실행은, 인터럽트에 의해 중지된 곳으로 되돌아 온다. 제 2도에 도시된 본 제어 프로그램의 인터럽트 작동은 이중 점선 화살표 선으로 표시하였으며, 각 이중선은 주 프로그램에서 인터럽트 서브루틴까지의 화살표선과, 인터럽트 서브루틴에서 주프로그램까지 화살표 선을 포함하고 있다.
본 시스템에 있어서는, 인터럽트 서브루틴이 마이크로 처리기(15)에 접속된 60Hz 인터럽트 신호에 응답하여 실행된다. 따라서, 인터럽트 서브루틴은 매 16.67밀리초 마다 실행된다. 60Hz 인터럽트 신호는 단자(31)에서 이용가능한 60Hz 전력라인 전압으로부터 펄스 형성 회로(29)에 의하여 유도된다.
제 2도에 도시하였듯이, 본 인터럽트 서브루틴은 두개의 주요 목적을 갖는다. (1) 시간 유지 목적(예. 현재시간의 스크린 표시동안의 시간 유지 목적 또는 슬리프(sleep) 타이머와 같은 타이머 기능의 목적). (2) NEW TIP 플래그가 동조 제어 서브루틴의 한 부분 실행시에 세트되지 않았을때와 전체 동조제어 서브루틴이 완결되지 않았을 때(TIP=0으로 표시되었을때) TIP번호를 1씩 증가하는 것이다.
새로운 TIP 번호가 임의의 부분과 대응하지 않을 경우, 동조 동작은 임의의 한 부분에 대응하는 TIP 번호가 발생할때까지 실행되지 않는다. 후자의 조건은 인터럽트 신호 주기 즉 16.67 밀리초에 의해 곱해진 동조 제어 서브루틴 부분에 대응하지 않으며 TIP 번호에 실질적으로 동일한 지연 시간에 대응한다. 지연 시간은 초기의 새로운 동조 동작후 동조기(3) 및 동조 전압 발생기(13)를 안정시키는 것을 허용한다. 인터럽트 사용은 새로운 동조 동작이 수행되기 전에 동조기(3) 및 동조 전압 발생기(13)가 안정되는데 필요한 시간 지연이 주 제어 프로그램의 외부에서 제공되는 장점이 있다. 그러므로, 사용자 초기 명령에 대한 응답은 이러한 시간 지연에 의하여 느려지지 않는다.
상술된 바와 같이 동조 제어 서브루틴의 몇몇 동조부는 한 그룹의 TIP 번호에 의해 식별된다. 이들 동조부는 상술한 검색 동작을 한다. 상기 검색 동작에서는, 국부 발진기 신호의 주파수가 순차적으로 다른 값(N을 변화시킴으로써)으로 세트되며, 각 주파수 단계에서 AFT 신호 또는 동기 신호는 유효 RF 텔레비젼 신호가 적절히 발생 또는 동조되는지 어떤지를 검사한다. 상기 검색 동작은 길어지는 경향이 있으며, 완결을 위해 동조 제어 서브루틴의 동일 부분을 여러번 반복하는 것을 요구한다. TIP 번호 범위를 제공하는 것은 각 부분의 반복을 허용한다. 그러나, 각각의 동작 반복 후, 주 프로그램의 다음 서브루틴이(예를들면, 상기 실시예에서 수상기의 다른 부분을 제어하기 위한 서브루틴) 수행된다. 그러므로, 사용자 초기 명령에 대한 응답은 검색 동작을 완결하는데 필요한 반복 때문에 느려지지 않게 됩니다. 동조 제어 서브루틴의 반복은 상기 부분에 대한 제 1의 TIP 번호로 TIP 번호를 리세팅함으로써 또한 발생될 수 있다.
지금까지는 동조 동작은 개념을 개략적으로 기술했다. 지금부터는 제 2도 및 제 2a 내지 2d도에 도시된 플로우 챠트와 제 3a도 및 제 3b도에 도시된 파형도를 참조하여 동조 동작을 상세하게 기술하기로 한다.
제 2도에 도시된 바와 같이, 동조 제어 서브루틴 동안 새로운 채널이 선택될 때. 아래에 기술되는 동조 제어 서브루틴의 여러 부분에 사용되는 임의의 플래그 비트 및 레지스터는 리세트 또는 클리어(clear) 된다. 동조 동작이 처리되는 동안 잡음이 발생되지 않도록 뮤트되는 오디오 응답에 따라 제어 신호가 발생된다. 다음 TIP 번호가 1로 세트되고, 새로운 TIP 플래그가 세트된다. 그때 동조 제어 서브루틴이 수행된다.
TIP 번호가 1로 세트된 후 네번의 인터럽트 서브루틴이 수행되는 동안에, TIP 번호가 5로 될때까지 TIP 번호는 1씩 증가한다(새로운 TIP 플래그는 세트된다). 완전히 뮤트되는 오디오 응답에 대해 충분한 시간 지연이(예를들면, 4 16.67밀리초) 제공되도록 TIP 번호가 5에 도달할때까지 동조 동작의 발생이 허용되지 않는다.
TIP 번호가 5가 될때, 동조 동작은 시작한다. 상기 시점에서, 제 2a도에 도시된 바와 같이 비디오 응답은 블랭크 된다(오디오 응답 뮤팅의 비교가 발생할때 상기 동작을 위해 시간 지연이 제공되지 않는다). 그후, 국부 발진기 신호의 주파수는 예측가능한 주파수 검색의 제 1주파수(선택된 채널에 대해 표준 주파수 RF 신호를 동조하도록 정상 국부 발진기 주파수에 대응한다)에 세트된다. 예측가능한 주파수 검색은 TIP 번호 6에서 시작한다.
예측가능한 주파수 검색은 케이블 분배 회로망에 자주 사용되어 RF 텔레비젼 신호 주파수에 대응하는 국부 발진기 주파수상에 유효 RF 신호가 존재하는지 아닌지를 결정한다. 유효 RF 텔레비젼 신호가 발견되지 않은 예측가능한 주파수 검색은 자동-프로그래밍 모드에서 작동 채널을 위치시키며 정상 동조 모드에서 채널을 동조시키는데 필요한 시간이 짧아진다.
미합중국에서 사용된 주 케이블 분배 회로망은 3개의 주파수 할당 시스템중 하나를 활용한다.
1. 표준 케이블 시스템-채널(2) 내지 (6) 및 (7) 내지 (13)용 화상 반송파의 주파수는 FCC 할당 방송(표준) 주파수이다. 부가적 채널은 217.25MHz 및 643.25MHz 사이 및 91.25MHz 및 169.25MHz 사이의 6MHz 간격에서 반송파를 제공한다.
2. HRC(고조파 관련 반송파) 시스템-채널(5,6)을 제외하고 모든 채널의 화상 반송파 주파수는 표준 케이블 시스템의 각각의 주파수 보다 낮은 1.25MHz의 오프셋 주파수를 갖는다. 채널(5,6)용 반송파 주파수는 상기 표준 케이블 시스템의 각각의 주파수보다 높은 0.75MHz가 된다.
3. IRC(간격 관련 방송파)-채널(5,6)을 제외하고, 모든 채널의 반송파 주파수는 표준 케이블 시스템의 각각의 주파수로부터 오프셋 되지 않는다. 채널(5,6)에 대한 반송파 주파수는 표준 케이블 시스템의 각각의 주파수보다 2.0MHz 높다.
따라서, 미합중국에서 사용하기 위한, 채널(5,6)을 제외하고, 동조용으로 선택된 모든 채널에 대해서는, 예측할 수 있는 검색 주파수에 따른다.
상기 표준 주파수 RF 화상 반송파용 공칭(NOM) 국부 발진기 주파수;
NOM-1.25MHz
채널(5,6)에 대해서는, 예측할 수 있는 검색 주파수에 따른다;
NOM;
NOM+0.75MHz
NOM+2.0MHz
실제로, 한쌍의 검색 주파수는 위에서 식별된 예측 가능한 주파수의 각각 하나에 사용된다. 이것은 예측할 수 있는 주파수 검색 동안에 2개의 포지티브 AFT 험프(hump) 및 음극성 AFT 험프가 검출된 경우 유효 RF 텔레비젼 신호 존재를 표시한다.
제 1a도에 도시된 바와 같이, 상기 AFT 신호는 레벨 VH위의 포지티브 진행험프(positive-going hump)와, 레벨 VL아래의 네거티브 진행 험프(negative-going hump)를 가진다. 각각, AFT 비교기(25a,25b)에 의한 포지티브 및 네거티브 진행험프의 검출은 선택된 채널에 대해 RF 반송파 (화상 반송파 또는 음성 반송파 둘중 하나)의 존재를 표시한다. 주파수 변화의 방향에 대한 험프 검출의 순서는 화상 반송파 및 유효 RF 텔레비젼 신호의 존재를 적절하게 식별하기 위해 중요하다. 본 실시예에서 국부 발진기 신호(IF 신호의 결과)의 주파수 방향 감소에 대하여, 상기 포지티브 진행 험프(포지티브 주파수 편차를 표시)는 네거티브 진행 험프 전에(네거티브 주파수 편차를 표시) 직면하게 된다. 주파수를 증가시킨 경우에는 역으로 된다. 비교기(25a 및 25b)에 인가된 상기 임계 전압 VH및 VL은 상기 포지티브 및 네거티브 진행 험프를 한정하는 AFT 신호의 레벨 VH및 VL에 대응한다. 따라서, 예측 가능한 주파수 검색 동안에, 분배 인수 N의 값은 RF 반송파가 선택된 채널에 대해 존재하는지 아닌지를 결정하기 위해 위에서 확인된 5개의 국부 발진기 검색 주파수의 각각에 대해 한쌍의 주파수 발생을 위해 세트된다. 상기 쌍에서 주파수 각각에 대한 적절한 선택은 예측 가능한 주파수로 부터 156.25KHz 떨어져 있으며, 따라서 156.25KHz는 후술되는 바와 같이 미세 동조 동작용으로 활용된 31.25KHz 주파수 단계 크기의 정수 배가된다.
예측 가능한 주파수 검색용 파형은 TIP 번호(6-29) 및 (38-69)를 참고로 하여 제 3a도 및 3b도에 도시되어 있다.
상기 예측 가능한 주파수 검색용 흐름도는 제 2a 및 2b도에 도시되어 있다. 제 2a도에 표시된 바와 같이, TIP 번호 (6-29)는 예측 가능한 주파수 +156.25KHz의 각각에 대해 포지티브 AFT 험프(즉 AFT의 크기가 임계 전압 VH위인 경우에)의 시험에 대응한다. 상기 모든 주파수는 흐름도에서 MHz로 표시되어 있다. 상기 서브루틴의 케이블 검색(CABLE SEARCH) 부분은 각각의 연속적 검색 주파수 세팅에 대해 검색되며 상기 다음 검색 단계를 지시하기 위한 (케이블 오프셋(CABLE OFFSET)으로 불리는) 카운터에 활용된다.
상기 동조기 제어 서브루틴에서, 새로운 국부 발진기 주파수가 설정될때마다. 위상고정 루프에 의해 발생된 고정 신호 상태는 상기 루프가 완전한 동작 인지 아닌지를 결정하기 위해 시험한다(즉 기준 주파수 신호에 대하여 국부 발진기 신호의 고정 위상 및 주파수를 가지고 있다). 상기 PLL이 고정되지 않은 경우에, 상기 동조기 제어 서브루틴은 고정된 PLL을 허용하기 위해 소정의 시간을 기다리며 동작된다. 상기 요구 시간은 상술된 바와 같이 인터럽트 서브루틴을 활용하여 설정된다.
포지티브의 AFT 험프가 검출되는 경우에, 상기 TIP 번호는(38)로 세트된다. 제 2b도에 도시된 바와 같이, TIP 번호 (38-69)는 포지티브 험프에 대한 연속적인 테스트에 따라 네거티브 험프용 테스트에 대응한다.
제 2a도에 도시된 바와 같이, 상기 에어 모드는 사용자에 의해 선택되며, 오직 공칭(NOM) 국부 발진기 주파수만이 테스트된다.
포지티브 AFT 험프가 검출되지 않거나 또는 네거티브 AFT 험프가 포지티브 험프의 검출에 다음에 검출되지 않은 경우, 상기 공칭 동조 모드에서, 상기 큰 다중-주파수 검색은 임의의 레지스터 및 플래그를 초기화 하고 (70)으로 TIP 번호를 세팅함으로써 시작된다. 그러나, 상기 자동 프로그래밍 모드에 있어서, 상기 채널 리스트로부터 채널 삭제후에, 상기 테스트는 공칭 발진기 주파수 발생에 의해 그리고 TIP 번호를 251로 세팅함으로써 종료된다.
TIP 번호(251)은 동조 동작을 종료하기 위한 동조 서브루틴의 한 부분에 대응한다. 상기 TIP 번호가 (253)에 도달하면, 상기 오디오 응답은 언뮤트되고 상기 비디오 응답은 언블랭크되고 상기 TIP 번호는 0으로 세트되어 완전한 동조 동작의 종료를 표시한다.
제 2b도에 도시된 바와 같이, 2개의 AFT 험프는 검색 주파수용으로 검출되며 사용자는 자동-프로그래밍모드 또는 케이블 모드중 하나를 선택하는 경우, 상기 예측 가능한 주파수 검색이 종료되며 합성 동기 신호가 시험된다. 상기 합성 동기 신호는 특별한 신빙성을 위해 이들 2개의 모드에서 시험되며 AFT 비교기(23a,23b)에 의해 검출된 반송파가 화상 반송파보다는 차라리 음성 반송파일 수도 있는 것을 가능하게 한다. 상기 합성 동기 신호가 유효하지 않은 경우, 상기 다중 주파수 검색이 시작된다. 상기 합성 동기 신호가 유효인 경우, 상기 동조 동작이 종료 되며 상기 자동 프로그래밍 모드가 선택되는 경우 상기 채널은 채널 리스트에 더해지게 된다. 상기 에어 모드가 선택되는 경우(그러나 자동 프로그래밍 모드는 아니다), 상기 합성 동기 신호는 시험되지 않으며, 2개의 AFT 험프의 검출은 자동 프로그래밍 모드가 선택되는 경우 상기 동조 동작의 종료 및 채널 리스트에 채널을 첨가한다. 상기 에어 모드가 선택되는 경우, 검출된 반송파가 음성 반송 미세 가능성은 매우 적기 때문에 합성 동기 신호의 시험은 이루어지지 않는다.
다중 주파수 검색 동안, 2개의 합성 동기 신호 및 AFT 신호가 시험된다. TIP 번호가 (70-88)에 대해 제3a도 및 3b도에 도시된 바와 같이, 상기 다중-주파수 검색은 0.5MHz 단계에서 발생하며, 공칭(NOM) 주파수보다 높은 국부 발진기 주파수 3.5MHz에서 시작되며 공칭 주파수보다 낮은 국부 발진기 주파수 3MHz에서 종료된다.
상기 비디오 신호의 수평 동기 펄스가 스크램블 페이 (scrambled pay) 채널이 선택될 때와 같이 압축되며 변환되거나 또는 수정되지 않을 경우 유효 RF 텔레비젼 신호의 존재는 유효 합성 동기 신호가 전류 단계용으로 검출될때 표시되며 (즉, 논리 1은 합성 동기 비교기(27)에 의해 발생되며) 유효 합성 동기 신호는 앞의 단계에 대해 검출되지 않는다(논리 이 발생된다). 동시에, 최적 동조에 대응하는 국부 발진기 주파수는 현 단계에서 0.5MHz 보다 크지 않다. 상기 검색 방향이 반대로 되는 경우, 화상 반송파의 위치 테스트는 유효 합성 동기 상태로부터 무효 동기 상태로의 변이가 될 것이다.
상기 동기 엣지 검색은 상기 합성 동기신호가 유효될때 단순히 결정하는 것보다 더욱 정확히 화상 반송파가 정확히 위치하기 때문에 활성된다. 동기 최적 동조에 대응한 국부 발진기 주파수 근처에서 국부 발진기 주파수의 매우 넓은 범위(0.5MHz보다 큰)에서 상기 동기 신호는 유효하다.
스크램블된 페이 채널이 선택될때 RF 신호의 존재는, 다중 주파수 검색 단계 사이의 포지티브 AFT 험프에서 네거티브 AFT 험프까지 변이에 의해 표시된다. 상기 검색 방향이 반대로 되는 경우, 네거티브 AFT 험프에서 포지티브 AFT 험프까지의 변이는 RF 신호 존재를 표시한다.
검색에 있어, AFT 변이가 음성-반송파에 의해 발생되기 때문에 동기 변이 검출에 대해 우선권이 주어진다. 상기 AFT 변이 주파수는 전체 검색동안 동기 변이가 발생되지 않을 경우에만 RF 신호를 동조하는데 사용된다.
TIP 번호(70-88)에 대응하며 동조 서브루틴의 다중 주파수 검색 선택용 흐름도는 제 2c도에 도시되어 있다. 임의의 레지스터 및 플래그는 다음과 같이 사용된다. 스텝카운트 - 그때까지 얻어진 0.5MHz 단계의 수를 트랙하며 완전한 검색에서(14) 단계로 이루어지기 때문에 초기에 14로 세트된다. 현재 동기 플래그 - 합성 동기 신호가 현 단계에서 유효한 것을 표시하기 위해 사용된다. 앞의 동기 플래그 - 상기 합성 동기가 앞의 단계에서 유효한 것을 표시하기 위해 사용된다. POS 험프 플래그 - 포지티브 AFT 험프가 검출된 것을 표시하기 위해 사용된다. AFT 변이 - AFT 변이가 발생한 주파수를 표시하기 위해 사용된다.
각각의 단계에서, AFT 변이가 검출되더라도 상기 동기 변이가 검출되지 않은 경우, 상기 국부 발진기 주파수는 모든 단계가 시험될때까지 0.5MHz 만큼 낮아진다. 모든 (14)단계가 시험된 후에도 동기 변이 또는 AFT 변이 중 하나가 검출되지 않으면, RF 신호는 선택된 채널에 대해 존재하지 않으며 국부 발진기 주파수는 선택된 채널의 정상 주파수로 세트된다. 그러나, 동기 변이가 검출되거나 또는 ,동기 변이는 검출되지 않지만 AFT 변이가 검출될 경우, 상기 동조 제어 프로그램의 미세 동조 부분이 초기화되어, TIP 번호가 97로 세트하며, 미세 동조부분의 임의의 초기 조건을 설정하며 동조의 최적화를 이룬다. 상기 초기화는 동기 또는 AFT 변이가 발생할 때 국부 발진기 주파수는 최적 국부발진 주파수에 근접하기 때문에 오디오 응답의 언뮤팅(unmuting)과 비디오 응답이 언브랭키(unblanking)을 포함한다. 그것은 또한 상기 IF 화상 반송파 주파수가 2개의 AFT 험프 사이에 있지 않게 하기 위해 156.25KHz 만큼 국부 발진기 주파수를 낮게 하는 것을 포함한다.
TIP 번호(97-249)에 대응하는, 미세 동조 부분용 흐름도는 제 2d도에 도시되어 있다. 상기 부분에서, 검색은 상기 각각의 레벨이 이동할 때(2개의 험프 사이에서 없는 주파수로부터 시작될 때)와 작은 구간들(즉, 31.25KHz)을 이용하여, 포지티브 AFT 험프에 대응하는 AFT 신호의 상측 전압 레벨 VH와 네거티브 AFT 험프에 대응하는 낮은 전압 레벨 VL의 위치를 발견하기 의해서 검색이 이루어진다. 플래그(방향을 표시하는 DIR)은 주파수 변화 방향을 표시하기 위해 활용된다. 상기 부분에서, 상기 스텝 카운터 레지스터는 네거티브 AFT 험프에 대응하는 낮은 임계 레벨 VL과 포지티브 AFT 험프에 대응하는 AFT 신호의 상측 임계 레벨 VH사이에서 많은 단계들을 추적하기 위해 사용된다.
상기 검색의 말단에서, 상기 스텝 카운터 레지스터(즉, 많은 2개의 험프에 연결된 레벨 사이의 단계)는 단계 크기(즉 31.25KHz) 만큼 곱해지며 그만큼 나누어진다. 상기 결과는 DIR 플래그의 상태에 따라 다중 주파수 검색 동안에 결정된 주파수로 부터 감산되거나 또는 더해진다. 이점에서 오디오 응답은 이미 언뮤트 되어 있으며 상기 비디오 응답 언블랭크 동조 동작이 완전하게 되고 상기 TIP 번호는 이 발생을 표시하기 위해 0으로 세트된다.
위에서 상슬된 동조 동작은 대표적인 것이며, 수정은 가능해진다. 예를들어, PLL 동조 시스템에 제공된 어떤 프리스케일러는 자기 발진을 하게되며, PLL 이 국부 발진기 신호에 대한 것보다는 자기 발진에 응답하도록 만든다. 이러한 상태하에서, 상기 PLL은 동작을 수행하지 못하며, 고정(lock)되지 않는다 (상기는 행-업(hang-up)이라 부른다). 그러나 행-업 교정 특성은 상기 국부 발진기 주파수가 변화하는 곳에서 동조 제어 서브루틴에 포함되어 있다. 이들 및 다른 수정은 첨부된 특허청구 범위에 의해 한정된 상기 발명의 범위내에서 가능하다. 이러한 행-업 조건을 교정하기 위해서, (위상 검출기를 제어함으로써) PLL이 동조 전압을 고정시키고 대응 감지(opposite sense)에서 변화시키는데 필요한 소정의 시간 끝에서 고정 신호를 검사하게 된다.

Claims (7)

  1. 사용자 명령 기입 서브루틴 및 동조 제어 서브루틴을 포함하는 다수의 주 서브루틴을 포함하는 기억된 프로그램 명령에 따라 동작하는 컴퓨터 수단(15)과;
    사용자에 의해 동작될때 명령 신호 발생을 위한 사용자 명령 기입 수단(19)과;
    각각의 채널에 대응한 다수의 RF 신호를 수신하기 위한 입력부(1)와;
    상기 컴퓨터 수단에 의해 발생된 제어 신호에 응답하여 동작하며 주어진 특성을 가지는 IF 신호 발생을 위해 선택된 채널에 대응한 상기 RF 신호중 하나의 신호를 동조하기 위한 동조기 수단(3,13)을 구비하는 수상기에 있어서,
    주기 인터럽트 신호(60Hz)를 수신하기 위한 입력부(31)로 구성되어 있으며,
    상기 동조 제어 서브루틴 및 상기 사용자 명령 기입 서브루틴은 상기 프로그램의 반복 싸이클에서 순차적으로 실행되고, 인터럽트 서브루틴은 상기 인터럽트 신호(60Hz)에 응답하여 실행되고 상기 주 서브루틴중 하나는 상기 인터럽트 서브루틴이 수행될때 인터럽트되고 상기 인터럽트 서브루틴이 종료될때 다시 시작되며,
    상기 컴퓨터 수단(15)은 상기 수상기의 각각의 부분에 대한 제어 신호 발생을 위해 상기 명령 서브루틴의 실행동안에 상기 사용자 시작 명령 신호에 응답하며,
    상기 동조기 수단(3,13)은 상기 프로그램의 연속 싸이클내에 상기 동조 서브루틴의 연속 실행동안에 발생하는 동조 제어 서브루틴의 다른 부분에 따라 동작하며, 상기 인터럽트 서브루틴은 상기 동조기 수단의 상기 동작 모드중 최소한 하나에 대해 시간 지연을 설정하는 것을 특징으로 하는 수상기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인터럽트 서브루틴은 상기 인터럽트 서브루틴의 각 실행 동안 그날의 현재 시간을 갱신시키기 위한 시간-유지 서브루틴(a time-keeping subroutine)을 구비하는 것을 특징으로 하는 수상기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 인터럽트 신호는 AC 전력라인 신호로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 수상기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 동조 제어 서브루틴의 부분은 각각 식별 번호를 가지며
    실행될 다음 부분에 대한 식별 번호가 상기 언터럽트 서브루틴의 실행 및 앞의 부분실행 동안 결정되며, 상기 다음 부분에 대한 식별 번호는 증분만큼 식별 번호 변화에 의한 상기 인터럽트 서브루틴의 실행 동안에 결정되며;
    상기 현재 식별 번호는 대응 동작 모드가 초기화하도록 동조 서브루틴 동안 시험되는 것을 특징으로 하는 수상기.
  5. 제 4항에 있어서,
    최소한 하나의 식별 번호는 상기 동조 수단이 안정화 하기 위한 시간 지연에 대응하는 것을 특징으로 하는 수상기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 RF 신호는, 각각의 표준 또는 비표준 주파수중 하나를 가지는 반송파를 표시하는 정보로 구성되어 있으며, 상기 비표준 주파수는 각각의 표준 주파수 가까이에 예측할 수 없으며,
    상기 동조기 수단(3,13)은 상기 컴퓨터 수단의 제어중 선택된 채널에 대응한 RF 신호중 하나를 선택하기 위한 RF 수단과, 상기 컴퓨터 수단에 의해 발생된 제어 신호에 응답하여 설정된 주파수를 갖는 국부 발진기 신호 발생용 국부 발진기 수단과 상기 IF 신호 발생을 위해 국부 발진기 신호 및 선택된 RF 신호를 합성하기 위한 혼합 수단과, IF 신호에 응답하여 상기 IF 신호가 주어진 특성을 가질때 표시된 최소한 하나의 동조 표시기 신호 발생을 위한 검출기 수단을 구비하며,
    상기 동조기 수단(3,13)은 상기 동조 표시기 신호에 응답하여, 증분만큼 상기 국부 발진기 신호의 주파수를 변화시키기 위해 동조 제어 서브루틴중 선택된다.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 수신기 부분은 상기 IF 신호에 응답한 정보 응답(비디오,오디오)를 발생하며, 제어신호에 응답한 부분은 동조 제어 서브루틴의 또다른 부분에 따라 발생된 상기 정보응답(비디오,오디오)을 가능하게 하고 상기 동조제어 서브루틴의 하나의 부분에 따라 상기 정보응답(비디오,오디오)을 금지하는 컴퓨터 수단(15)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 수상기.
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