KR0176144B1 - 디지탈 비데오 테이프 레코더의 서보장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정용 D-VTR의 마이크로 프로세서에서 발생하는 인터페이스 신호를 이용하여 시스템을 작동시킴으로써 서보의 주기능을 수행하는 드럼 모터와 캡스턴 모터를 제어하기 위한 서보장치 및 방법에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 마이크로 콘트롤러(100), 드럼 모터제어부(200), 캡스턴 모터제어부(300), 기록/재생부(400), 논리연산부(500), 디지탈 신호처리부(600), 및 시스템 콘트롤러(700)를 포함하여 구성하고 이 서보장치를 이용하여 수행방법을 행함으로써 기존의 아날로그 VTR의 서보 시스템보다 정밀도가 높고 정확한 헤드 스위칭 신호를 발생시킬 수 있으며 프레임 신호와 칼라 프레임 신호를 발생하는데 별도의 하드웨어가 필요하지 않도록 하였다.

Description

디지탈 비데오 테이프 레코더의 서보장치 및 방법

제1도는 종래 기술에 의한 아날로그 VTR의 서보장치를 도시한 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 디지탈 VTR의 서보장치를 도시한 구성도.

제3a도는 제2도에 따른 드럼과 테이프의 결합 평면도.

제3b도는 제3a도에 따른 테이프의 기록 포맷을 도시한 도면.

제3c도는 제2도에 따른 헤드 스위칭 신호의 파형도.

제3d도는 제2도에 따른 각 채널의 재생 엔벨로프 파형도.

제4도는 제2도에 따른 서보장치에 채용된 디지탈 신호처리부의 관련 신호 파형도.

제5도는 본 발명에 의한 디지탈 VTR의 서보방법을 도시한 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 마이크로 콘트롤러 200 : 드럼 모터제어부

300 : 캡스턴 모터제어부 400 : 기록/재생부

500 : 디지탈 신호처리부 600 : 시스템 콘트롤부

본 발명은 디지탈 비데오 테이프 레코더(Digital Video Tape Recorder ; 이하 D-VTR이라 한다)의 서보장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 가정용 D-VTR의 마이크로 프로세서에서 발생하는 인터페이스 신호를 이용하여 시스템을 작동시킴으로써 서보의 주기능을 수행하는 드럼 모터와 캡스턴 모터를 제어하기 위한 서보장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 일반적인 아날로그 VTR의 서보장치는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 서보 메모리부(10), 드럼 모터제어부(20), 캡스턴 모터제어부(30), 기록/재생(40), 그리고 시스템 콘트롤(50)로 구성된다.

서보 메모리부(10)는 드럼 모터(M1)와 캡스턴 모터(M2)를 제어하기 위해 P1, P5단자에 연결된 드럼 모터제어부(20)의 제1저역통과필터(25)와 캡스턴 모터제어부(30)의 제2저역통과필터(34)에 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 전송한다. 이때 드럼 모터(M1)와 캡스턴 모터(M2)에서 발생하는 FG(Frequency Generator)의 미소신호는 제1증폭기(21)와 제3증폭기(31)에서 각각 증폭되어 제1파형 정형기(23)와 제3파형 정형기(32)를 거쳐 서보 메모리부(10)의 P3와 P7단자에 각각 입력된다. 한편, 드럼 모터(M1)에서는 PG(Phase Generator) 신호도 발생하는데, 이 PG신호를 드럼의 위치를 제어하는 신호로 이용하기 위해서는 제2증폭기(22)와 제2파형 정형기(24)를 거쳐 서보 메모리부(10)의 P4단자에 입력시켜야 한다. 서보 메모리부(10)는 내장된 프로그램을 이용하여 P3단자에 입력된 FG신호와 P4단자에 입력된 PG신호를 각각 PWM신호와 위상 제어신호로 변환하여 P1, P2단자로 출력시킨다. 드럼 모터 제어부(20)의 제1저역통과필터(25)는 서보 메모리부(10)의 P1단자에서 전송되는 PWM신호를 필터링하여 제1혼합증폭기(26)에 입력시키며, 또한 서보 메모리부(10)의 P2단자에서 전송되는 위상 제어신호는 제1혼합증폭기(26)에 직접 입력된다. 제1혼합증폭기(26)는 입력된 PWM신호와 위상 제어신호를 혼합하여 드럼 모터(M1)를 구동하기 위하여 제1드라이버(27)에 전송한다. 이와 같이 드럼 모터(M1)를 제어함으로써 드럼에 부착된 헤드의 상대 속도가 정확히 테이프(T)에 기록된 포맷에 따라 트래킹을 수행할 수 있다.

한편, 캡스턴 모터(M2)를 제어하기 위해서는 캡스턴 모터제어부(30)를 작동시켜야 하는바, 기록시에 캡스턴 모터(M2)의 위치제어를 행하기 위해서는 FG신호를 분주기(33)로 N분주하여 서보 메모리부(10)의 P8단자에 입력시키고 재생시에 캡스턴 모터(M2)의 위치제어를 행하기 위해서는 테이프(T)의 하단에 기록된 콘트롤 신호를 콘트롤 헤드(CH)를 통해서 받아 서보 메모리부(10)의 P8단자에 입력시킨다. 그런데, 이와 같이 종래 기술에 의한 아날로그 비데오 테이프 레코더의 서보장치는 디지탈 신호처리계와는 호환성을 유지할 수 없고 기록 데이타의 양을 증가시킬 수 있도록 드럼 모터와 캡스턴 모터를 정밀하게 제어할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서 아날로그 VTR보다 더 정밀한 서보제어를 수행하고 재생된 신호를 처리하는 디지탈 신호처리계와 호환성을 유지할 수 있는 디지탈 비데오 테이프 레코더의 서보장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 서보장치는 드럼 모터 및 캡스턴 모터에서 발생하는 신호를 받아 드럼 모터의 회전 및 위치를 제어하는 알고리즘과 캡스턴 모터의 속도 및 위치를 제어하는 알고리즘을 수행함으로써 제어신호를 출력하는 마이크로 콘트롤러와, 드럼 모터에서 발생하는 신호를 증폭 및 파형 정형하여 상기 마이크로 콘트롤러에 전송하고 마이크로 콘트롤러에서 출력되는 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 드럼 모터를 제어하는 드럼 모터제어부와, 캡스턴 모터에서 발생하는 신호를 증폭 및 파형 정형하여 상기 마이크로 콘트롤러에 전송하고 마이크로 콘트롤러에서 출력되는 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 캡스턴 모터를 제어하는 캡스턴 모터제어부와, 상기 마이크로 콘트롤러에서 전송되는 헤드 스위칭 신호를 받아 헤드를 스위칭시킴으로써 데이타를 기록·재생 처리하는 기록/재생부와, 기록시에 수직동기 신호와 칼라 프레임 신호를 상기 마이크로 콘트롤러에 전송하고 재생시에 상기 마이크로 콘트롤러의 P8단자에서 전송되는 준 프레임 신호와 재생되는 콘트롤 신호를 논리곱하여 프레임 신호를 발생시키는 제1앤드게이트, 상기 마이크로 콘트롤러의 P8'단자에서 전송되는 준 칼라 프레임 신호와 재생되는 콘트롤 신호를 논리곱하여 칼라 프레임 신호를 발생시키는 제2앤드게이트로 구성된 논리연산부와, 상기 프레임 신호 및 칼라 프레임 신호를 입력시켜 디지탈 신호를 처리하는 디지탈 신호처리부와, 상기 마이크로 콘트롤러로부터 캡스턴 모터의 회전배속·회전방향 신호 및 드럼 모터의 온/오프 신호를 받아 캡스턴 모터와 드럼 모터를 제어하는 시스템 콘트롤부를 포함함을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 서보방법은 현재 타이머 값을 독취한 후에 현재 타이머 값에서 과거 타이머 값을 감산하여 속도 측정값으로 정하고 속도 측정값과 속도 기준값을 비교하는 과정과, 상기 과정에서 속도 측정값이 속도 기준값 보다 크거나 같으면 속도 측정값에서 속도 기준값을 감산하여 속도 오차값으로 정하고 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정에서 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 크면 하이 레벨의 제어값을 갖고 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 작거나 같으면 속도 오차값에 속도 이득값을 곱하여 준 속도 제어값으로 정하고 기준 속도 제어값과 준 속도 제어값을 가산하여 속도 제어값으로 정하는 과정과, 상기 속도 측정값과 속도 기준값을 비교하는 과정에서 속도 측정값이 속도 기준값보다 작으면 속도 기준값에서 속도 측정값을 감산하여 속도 오차값을 정하고 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정에서 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 크면 로우 레벨의 제어값을 갖고 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 작거나 같으면 속도 오차값에 속도 이득값을 곱하여 준 속도 제어값으로 정하고 기준 속도 제어값에 준 속도 제어값을 감산하여 속도 제어값으로 정하는 과정과, 현재 타이머 값을 독취한 후에 현재 타이머 값에서 과거 타이머 값을 감산하여 위상 측정값으로 정하고 위상 측정값과 위상 기준값을 비교하는 과정과, 상기 위상 측정값과 위상 기준값을 비교하는 과정에서 위상 측정값이 위상 기준값보다 크거나 같으면 위상 측정값에서 위상 기준값을 감산하여 위상 오차값으로 정하고 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정에서 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 크면 하이 레벨의 제어값을 갖고 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 작거나 같으면 위상 오차값과 위상 이득값을 곱하여 준 위상 제어값으로 정하고 기준 위상 제어값과 준 위상 제어값을 가산하여 위상 제어값으로 정하는 과정과, 상기 위상 측정값과 위상 기준값을 비교하는 과정에서 위상 측정값이 위상 기준값보다 작으면 위상 기준값에서 위상 측정값을 감산하여 위상 오차값으로 정하고 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정에서 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 크면 로우 레벨의 제어값을 갖고 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 작거나 같으면 위상 오차값과 위상 이득값을 곱하여 준 위상 제어값으로 정하고 기준 위상 제어값에서 준 위상 제어값을 감산하여 위상 제어값으로 정하는 과정과, 속도 오차값과 속도 오차 허용값의 범위를 비교함으로써 획득한 속도 제어값에 위상 오차값과 위상 오차 허용값의 범위를 비교함으로써 획득한 위상 제어값을 가산하고 그 가산값의 현재 적분 제어값과 과거 적분 제어값을 가산하는 과정과, 상기 현재 적분 제어값과 과거 적분 제어값을 가산하는 과정에서 가산된 제어값에 제어 간격값을 곱하여 준 적분 제어값으로 정하고 준 적분 제어값에 적분 이득값을 곱하여 적분 제어값으로 정하는 과정과, 상기 적분 제어값으로 정하는 과정을 수행한 후에 적분 제어값과 적분 제어 허용 범위값을 비교하여 적분 제어값이 적분 제어 허용 범위값보다 크면 적분 제어값을 0으로 세팅시키고 상기 속도 제어값에 위상 제어값을 가산하는 과정의 가산값을 최종 제어값으로 정하여 출력시키며 적분 제어값이 적분 제어 허용 범위값보다 작거나 같으면 상기 속도 제어값에 위상 제어값을 가산하는 과정의 가산값에 적분 제어값을 가산 함으로서 정해진 최종 제어값을 출력시키는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 기술하기로 한다.

제2도는 본 발명에 의한 디지탈 비데오 테이프 레코더의 서보장치를 도시한 구성도이다.

제2도에 의하면, 마이크로 콘트롤러(100)는 드럼 모터(M1) 및 캡스턴 모터(M2)에서 발생하는 신호를 받아 드럼 모터(M1) 및 캡스턴 모터(M2)의 속도와 위치를 제어하는 알고리즘을 수행함으로써 각 제어신호를 출력하도록 이루어져 있다. 드럼 모터제어부(200)는 드럼 모터(M1)에서 발생하는 FG(Frequency Generator)신호를 증폭하는 제1증폭기(201)와, 제1증폭기(201)에서 증폭된 신호의 파형을 정형하여 마이크로 콘트롤러(100)의 P2단자로 전송하는 제1파형 정형기(203)와, 드럼 모터(M1)에서 발생하는 PG(Phase Generator)신호를 증폭하는 제2증폭기(202)와, 제2증폭기(201)에서 증폭된 신호의 파형을 정형하여 마이크로 콘트롤러(100)의 P3단자로 전송하는 제2파형 정형기(204)와, 마이크로 콘트롤러(100)의 P1단자에서 출력되는 디지탈 제어신호를 받아 아날로그 신호로 변환시키는 제1디지탈/아날로그 신호변환기(205), 제1디지탈/아날로그 신호변환기(205)에서 출력되는 아날로그 신호를 받아 드럼모터(M1)를 구동시키기 위한 구동신호를 발생하는 제1드라이버(206)로 구성한다.

캡스턴 모터제어부(300)는 캡스턴 모터(M2)에서 발생하는 FG신호를 증폭하는 제3증폭기(301)와, 제3증폭기(301)에서 증폭된 신호를 파형 정형하는 제3파형 정형기(302)와, 기록시 제3파형 정형기(302)에서 출력되는 신호를 N분주하여 마이크로 콘트롤러(100)의 P6단자에 인가시키는 분주기(303)와, 마이크로 콘트롤러(100)의 P7단자에서 전송되는 기록 제어신호에 따라 마이크로 콘트롤러(100)의 P9단자에서 전송되는 콘트롤 신호를 스위칭하는 스위칭부(304)와, 스위칭부(304)에서 스위칭된 신호를 증폭하는 제4증폭기(305)와, 재생시 테이프(T)에 기록된 콘트롤 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 콘트롤 헤드로 부터 콘트롤 신호를 받아 증폭시키는 제5증폭기(306)와, 제5증폭기(306)에서 증폭된 신호의 파형을 정형하는 제4파형 정형기(307)와, 마이크로 콘트롤러(100)의 P4단자에서 출력되는 디지탈 제어신호를 받아 아날로그 신호로 변환시키는 제2디지탈/아날로그 신호변환기(308)와, 상기 제2디지탈/아날로그 신호변환기(308)에서 변환된 아날로그 신호를 받아 캡스턴 모터(M2)를 작동시키기 위한 구동신호를 발생하는 제2드라이버(309)로 구성한다.

기록 재생부(400)는 마이크로 콘트롤러(100)에서 전송되는 헤드 스위칭 신호를 받아 헤드를 스위칭 시킴으로써 데이타가 기록·재생 처리되도록 이루어져 있다.

논리연산부(500)는 준 프레임 신호와 재생되는 콘트롤 신호를 논리곱하여 프레임 신호를 발생시키는 제1앤드게이트(501)와, 상기 마이크로 콘트롤러(100)의 P8'단자에서 전송되는 준 칼라 프레임 신호와 재생되는 콘트롤 신호를 논리곱하여 칼라 프레임 신호를 발생시키는 제2앤드게이트(502)로 구성한다.

디지탈 신호처리부(600)는 기록시에 수직동기 신호와 칼라 프레임 신호를 마이크로 콘트롤러(100)에 전송하고 재생시에 마이크로 콘트롤러(100)에서 전송되는 프레임 신호 및 칼라 프레임 신호를 입력시켜 디지탈 신호를 처리하도록 이루어져 있다. 그리고

시스템 콘트롤부(700)는 마이크로 콘트롤러(100)로부터 캡스턴 모터(M2)의 회전 배속·회전방향신호 및 드럼 모터(M1)의 온/오프신호를 받아 캡스턴 모터(M2)와 드럼 모터(M1)를 제어하도록 이루어져 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도에 의하면, 드럼 모터(M1)를 제어하기 위해서는 이 드럼 모터(M1)가 회전함에 따라서 발생하는 FG미소신호를 드럼 모터제어부(200)의 제1증폭기(201)로 증폭하고 제1파형 정형기(203)로 구형파를 만들어 마이크로 콘트롤러(100)의 P2단자에 입력시킨다. 이때 마이크로 콘트롤러(100)는 FG신호의 입력시점을 기억하고 바로 전(前)의 FG신호 입력시점과 비교하여 그 차이에 해당하는 시간을 계산한다. 즉 마이크로 콘트롤러(100)에 의해서 계산된 시간값은 드럼 모터(M1)의 속도값에 해당하며, 이 속도값과 마이크로 콘트롤러(100)에 미리 입력시켜둔 속도 설정값과 비교함으로써 속도의 오차에 해당하는 값을 계산할 수 있다.

한편, 드럼 모터(M1)에서 발생하는 PG미소신호는 제2증폭기(202)와 제2파형 정형기(204)에서 증폭 및 파형 정형되어 구형파 형태로 마이크로 콘트롤러(100)의 P3단자에 입력된다. 마이크로 콘트롤러(100)는 P3단자를 통해서 입력된 구형파 신호의 입력시점을 기억하고 바로 전(前)의 PG신호입력시점과 비교하여 그 차이에 해당하는 시간을 계산한다. 이와 같이 마이크로 콘트롤러(100)에 의해서 계산된 시간값은 마이크로 콘트롤러(100)에 미리 설정된 수직동기 신호 및 PG신호와의 간격에 대한 기준값과 비교됨으로써 PG신호의 오차값을 계산하는데 이용된다.

이때 드럼 모터(M1)의 FG신호 발생 빈도수는 PG신호 발생 빈도수보다 많기 때문에 FG신호를 이용하여 드럼 모터(M1)의 속도를 제어하고 PG신호를 이용하여 드럼 모터(M1)가 일정하게 회전하는 가운데 일정한 위치를 가지도록 위치제어를 한다. 이와 같이 마이크로 콘트롤러(100)는 계산된 속도 오차값과 위치 오차값에 적당한 가중치를 곱하여 속도와 위치에 해당하는 제어값을 계산하고, 이 두 제어값을 합하여 P1단자를 통해 제1디지탈/아날로그 신호변환기(205)에 출력시킨다. 제1디지탈/아날로그 신호변환기(205)는 디지탈 형태로 합산된 속도와 위치 제어값을 받아 아날로그 신호로 변환하여 드럼 모터(M1)에 구동신호를 인가하는 제1드라이버(206)에 입력시킨다. 한편, 캡스턴 모터(M2)를 제어하기 위해서는 기록시와 재생시가 다른바, 기록시에는 캡스턴 모터(M2)가 회전함에 따라서 발생하는 FG미소신호를 캡스턴 모터제어부(300)의 제3증폭기(301)와 제3파형 정형기(302)에서 증폭 및 파형 정형하여 구형파 형태로 마이크로 콘트롤러(100)의 P5단자에 입력시킨다. 마이크로 콘트롤러(100)는 P5단자를 통해서 입력된 구형파 신호와 바로 전(前)에 입력된 FG신호와 비교하여 FG신호가 발생한 시점을 계산한다. 이와 같이 마이크로 콘트롤러(100)는 FG신호가 발생한 시점의 계산값과 미리 설정된 기준값과 비교하여 캡스턴 모터(M2)의 속도 오차를 계산한다. 이때 위치 오차인 PG신호 오차는 분주기(303)를 통해서 획득할 수 있는바, 분주기(303)는 제3파형 정형기(302)에서 출력되는 FG신호를 N분주하여 마이크로 콘트롤러(100)의 P6단자에 입력시킨다. 마이크로 콘트롤러(100)는 P6단자를 통해서 N분주된 신호를 받아 바로 전(前)의 수직동기 신호와의 시점을 비교하여 캡스턴 모터(M2)의 PG신호가 발생한 시점을 계산한다. 또한 마이크로 콘트롤러(100)는 캡스턴 모터(M2)의 PG신호가 발생한 시점을 계산한 값과 미리 설정된 기준값(수직동기 신호와 캡스턴 PG신호와의 간격에 의한 값)을 비교해서 캡스턴 모터(M2)의 PG신호 오차값을 계산한다.

마이크로 콘트롤러(100)는 계산된 속도 오차와 위치 오차에 적당한 가중치를 곱하고, 이 두 계산값을 합하여 캡스턴 모터(M2)의 속도와 위치에 해당하는 제어신호를 P4단자를 통하여 제2디지탈/아날로그 신호변환기(308)에 전송한다. 제2디지탈/아날로그 신호변환기(308)는 입력된 디지탈 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 캡스턴 모터(M2)를 일정한 속도로 회전시킬 수 있도록 제2드라이버(309)를 작동시킨다. 한편 재생시는 기록시에 테이프(T)의 하단에 기록시켜둔 콘트롤 신호를 콘트롤 헤드(CTLHead), 제4증폭기(306), 및 제4파형 정형기(307)를 통하여 재생함으로써 캡스턴 모터(M2)의 위치제어신호로 이용한다.

마이크로 콘트롤러(100)는 드럼 헤드 스위칭 신호를 P12, P13 단자에 연결된 기록/재생부(400)로 전송하는 바, 제3a도에 도시된 바와 같이 본 발명에 채용된 드럼의 헤드는 2채널용 4개가 사용되므로 하나의 헤드가 테이프(T)와 접할 때 헤드 스위칭 신호가 온 되어야 한다. 제3a도에 도시된 바와 같이 헤드(HD1A, HD1B, HD2A, HD2B)는 90°간격으로 설치되어 있으며 180°간격을 갖는 헤드(HD1A, HD1B) (HD2A, HD2B)는 서로 1쌍이 되어서 제3c도에 도시된 바와 같이 헤드 스위칭 신호(HDSW1)가 하이 일때는 HD1A 헤드가 온이되고 헤드 스위칭 신호(HDSW1)가 로우 일때는 HD1B 헤드가 온이 된다. 또한 헤드 스위칭 신호(HDSW2)가 하이 일때는 HD2A 헤드가 온이 되고 헤드 스위칭 신호(HDSW2)가 로우 일때는 HD2B 헤드가 온이 된다. 이때 헤드 스위칭 신호(HDSW1, HDSW2)는 드럼의 PG신호에서 일정치 만큼 지연되어 발생되어야 하며 HD1A와 HD2A, HD1B와 HD2B는 같이 90°간격으로 헤드가 설치되어 있으므로 헤드 스위칭 신호(HDSW1, HDSW2)는 서로 90°의 위상차를 가져야 한다. 제3b도는 제3a도에 따른 테이프의 기록 포맷을 도시한 도면이며, 제3d도는 제2도에 따른 각 채널의 재생 엔벨로프 파형도이다. HDSW1신호와 HDSW2신호는 드럼 PG신호가 발생한 시점에서 일정한 시간 지연 이후에 신호가 발생할 수 있도록 마이크로 콘트롤러(100)에 예약을 해두면 마이크로 콘트롤러(100)는 그 시점이 되어서 다른 동작과는 관계없이 발생시켜 주므로 HDSW1과 HDSW2의 발생을 정확하게 할 수 있다.

한편 콘트롤 신호에는 캡스턴 위상 기준신호, 프레임 신호, 칼라 프레임 신호가 실려 있는데 기록시에는 디지탈 신호처리부(600)로부터 제4도에 도시된 바와 같은 수직동기 신호(Vsync S.) 프레임 신호(Frame S.) 칼라 프레임 신호(Color Frame S.)를 수신해서 테이프(T)하단에 듀티(Duty) 변화를 주어 제4도에 도시된 콘트롤 신호(CTL S.)로 기록한다. 또한 재생시에는 콘트롤 신호의 듀티(Duty)를 판단해서 기준치보다 작거나 크면 다음 콘트롤 신호의 상승 엣지에서 제4도에 도시된 프레임 신호(Frame S.)의 펄스가 발생하게 되며 콘트롤 신호의 듀티가 기준치보다 클때는 다음 콘트롤 신호의 상승 엣지에서 제4도에 도시된 칼라 프레임 신호(Color Frame S.)의 펄스를 발생시킨다.

콘트롤 신호는 기준치보다 작은 듀티, 기준치의 듀티, 기준치보다 큰 듀티의 순서로 기록되는바, 마이크로 콘트롤러(100)는 이 기록신호를 재생하여 듀티를 판단한 다음 논리연산부(500)의 제1앤드게이트(501)와 제2앤드게이트(502) 일측단에 인가시킨다. 또한, 논리연산부(500)의 제1앤드게이트(501)와 제2앤드게이트(502) 타측단에는 마이크로 콘트롤러(100)의 P8과 P8'단자에서 각각 전송되는 준 프레임 신호와 준 칼라 프레임 신호가 인가된다. 따라서, 논리연산부(500)의 제1앤드게이트(501)와 제2앤드게이트는 각각 프레임 신호와 칼라 프레임 신호를 출력하여 디지탈 신호처리부(600)로 전송한다.

제5도는 본 발명에 의한 디지탈 비데오 테이프 레코더의 서보방법을 도시한 흐름도이다.

제5도에 의하면, 제2도에 도시된 속도 제어를 하기 위하여 마이크로 콘트롤러(100)로 현재 타이머 값을 독취한 후에(1단계) 현재 타이머 값에서 과거 타이머 값을 감산하여 속도 측정값으로 정하고(2단계) 속도 측정값과 속도 기준값을 비교한다(3단계). 상기 3단계에서 속도 측정값이 속도 기준값보다 크거나 같으면 속도 측정값에서 속도 기준값을 감산하여 속도 오차값으로 정하고(4단계) 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교한다(5단계). 상기 제5단계에서 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 크면 하이 레벨의 제어값을 갖고(6단계) 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 작거나 같으면 속도 오차값에 속도 이득값(Kv)을 곱하여 준 속도 제어값으로 정한다(7단계). 상기 제7단계를 수행한 후에 기준 속도 제어값과 준 속도 제어값을 가산하여 속도 제어값으로 정한다(8단계). 상기 제3단계에서 속도 측정값이 속도 기준값보다 작으면 속도 기준값에서 속도 측정값을 감산하여 속도 오차값으로 정하고(9단계) 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교한다(10단계). 상기 제16단계에서 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 크면 로우 레벨의 제어값을 갖고(11단계) 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 작거나 같으면 속도 오차값이 속도 이득값(Kv)을 곱하여 준 속도 제어값으로 정하고(12단계) 기준속도 제어값에 준 속도 제어값을 감산하여 속도 제어값으로 정한다(13단계).

한편, 위상 제어를 행하기 위해서는 현재 타이머 값을 독취한 후에(14단계) 현재 타이머 값에서 과거 타이머 값을 감산하여 위상 측정값으로 정한다(15단계).

상기 제15단계를 수행한 후에 위상 측정값과 위상 기준값을 비교하여(16단계) 위상 측정값이 위상 기준값보다 크거나 같으면 위상 측정값에서 위상 기준값을 감산하여 위상 오차값으로 정한다(17단계). 상기 제17단계를 수행한 후에 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하여(18단계) 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 크면 하이 레벨의 제어값을 갖고(19단계) 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 작거나 같으면 위상 오차값과 위상 이득값(Kp)을 곱하여 준 위상 제어값으로 정한다(20단계). 상기 제20단계를 수행한 후에 기준 위상 제어값과 준 위상 제어값을 가산하여 위상 제어값으로 정한다(21단계).

상기 제16단계에서 위상 측정값이 위상 기준값보다 작으면 위상 기준값에서 위상 측정값을 감산하여 위상 오차값으로 정하고(22단계) 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교한다(23단계). 상기 제23단계에서 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 크면 로우 레벨의 제어값을 갖고(24단계) 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 작거나 같으면 위상 오차값과 위상 이득값을 곱하여 준 위상 제어값으로 정한다(25단계). 상기 제25단계를 수행한 후에 기준 위상 제어값에서 준 위상 제어값를 감산하여 위상 제어값으로 정한다(26단계).

상기 제5단계∼제8단계와 상기 제10단계∼제13단계에서 속도 오차값과 속도 오차 허용값의 범위를 비교함으로써 획득한 속도 제어값에 상기 제18단계∼제21단계와 상기 제23단계∼26단계에서 위상 오차값과 위상 오차 허용값의 범위를 비교함으로써 획득한 위상 제어값을 가산하고(27단계) 그 가산값의 현재 적분 제어값과 과거 적분 제어값을 가산한다(28단계).

상기 제28단계에서 가산된 제어값에 제어 간격값을 곱하여 준 적분 제어값으로 정하고(29단계) 준 적분 제어값에 이득값(KI)을 곱하여 적분 제어값으로 정한다(30단계). 상기 제30단계를 수행한 후에 적분 제어값과 적분 제어 허용 범위값을 비교하여(31단계) 적분 제어값이 적분 제어 허용 범위값보다 크면 적분 제어값을 0으로 세팅시킨다(32단계). 상기 제32단계를 수행한 후에 제27단계에서 정해진 가산값을 최종 제어값으로 정하여(33단계) 출력시키며(35단계), 상기 제31단계에서 적분 제어값이 적분 제어 허용 범위값보다 작거나 같으면 상기 속도 제어값에 위상 제어값을 가산한 값에 적분 제어값을 가산함으로써 정해진 최종 제어값을 출력시킨다(34, 35단계).

상술한 바와 같이 본 발명은 기존의 아날로그 VTR의 서보 시스템보다 정밀도가 높고 정확한 헤드 스위칭 신호를 발생시킬 수 있으며 프레임 신호와 칼라 프레임 신호를 발생하는데 필요한 별도의 하드웨어가 필요하지 않은 이점이 있다. 또한 다른 이점은 프레임 신호 및 칼라 프레임 신호를 콘트롤 신호에 실어서 기록하는데 있다.

Claims (2)

1. 드럼 모터(M1) 및 캡스턴 모터(M2)에서 발생하는 신호를 받아 드럼 모터(M1)의 회전 및 위치를 제어하는 알고리즘과 캡스턴 모터(M2)의 속도 및 위치를 제어하는 알고리즘을 수행함으로써 제어신호를 출력하는 마이크로 콘트롤러(100)와, 드럼 모터(M1)에서 발생하는 신호를 증폭 및 파형 정형하여 상기 마이크로 콘트롤러(100)에 전송하고 마이크로 콘트롤러(100)에서 출력되는 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 드럼 모터(M1)를 제어하는 드럼 모터 제어부(200)와, 캡스턴 모터(M2)에서 발생하는 신호를 증폭 및 파형 정형하여 상기 마이크로 콘트롤러(100)에 전송하고 마이크로 콘트롤러(100)에서 출력되는 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 캡스턴 모터(M2)를 제어하는 캡스턴 모터 제어부(300)와, 상기 마이크로 콘트롤러(100)에서 전송되는 헤드 스위칭 신호를 받아 헤드를 스위칭시킴으로써 데이타를 기록·재생 처리하는 기록/재생부(400)와, 상기 마이크로 콘트롤러(100)에서 전송되는 준 프레임 신호와 준 칼라 프레임 신호를 재생되는 콘트롤 신호와 각각 논리곱하여 프레임 신호와 칼라 프레임 신호를 발생시키는 논리연산부(500)와, 기록시에 수직동기 신호와 칼라 프레임 신호를 상기 마이크로 콘트롤러(100)에 전송하고 재생시에 상기 마이크로 콘트롤러(100)에서 전송되는 프레임 신호 및 칼라 프레임 신호를 입력시켜 디지탈 신호를 처리하는 디지탈 신호처리부(600)와, 상기 마이크로 콘트롤러(100)로부터 캡스턴 모터(M2)의 회전배속·회전방향 신호 및 드럼 모터(M1)의 온/오프 신호를 받아 캡스턴 모터(M2)와 드럼 모터(M1)를 제어하는 시스템 콘트롤부(700)를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 비데오 테이프 레코더의 서보장치.
2. 현재 타이머 값을 독취한 후에 현재 타이머 값에서 과거 타이머 값을 감산하여 속도 측정값으로 정하고 속도 측정값과 속도 기준값을 비교하는 과정과, 상기 과정에서 속도 측정값이 속도 기준값 보다 크거나 같으면 속도 측정값에서 속도 기준값을 감산하여 속도 오차값으로 정하고 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정에서 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 크면 하이 레벨의 제어값을 갖고 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 작거나 같으면 속도 오차값에 속도 이득값을 곱하여 준 속도 제어값으로 정하고 기준 속도 제어값과 준 속도 제어값을 가산하여 속도 제어값으로 정하는 과정과, 상기 속도 측정값과 속도 기준값을 비교하는 과정에서 속도 측정값이 속도 기준값보다 작으면 속도 기준값에서 속도 측정값을 감산하여 속도 오차값을 정하고 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 속도 오차값과 속도 오차 허용값을 비교하는 과정에서 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 크면 로우 레벨의 제어값을 갖고 속도 오차값이 속도 오차 허용값보다 작거나 같으면 속도 오차값에 속도 이득값을 곱하여 준 속도 제어값으로 정하고 기준속도 제어값에 준 속도 제어값을 감산하여 속도 제어값으로 정하는 과정과, 현재 타이머 값을 독취한 후에 현재 타이머 값에서 과거 타이머 값을 감산하여 위상 측정값으로 정하고 위상 측정값과 위상 기준값을 비교하는 과정과, 상기 위상 측정값과 위상 기준값을 비교하는 과정에서 위상 측정값이 위상 기준값보다 크거나 같으면 위상 측정값에서 위상 기준값을 감산하여 위상 오차값으로 정하고 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정에서 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 크면 하이 레벨의 제어값을 갖고 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 작거나 같으면 위상 오차값과 위상 이득값을 곱하여 준 위상 제어값으로 정하고 기준 위상 제어값과 준 위상 제어값을 가산하여 위상 제어값으로 정하는 과정과, 상기 위상 측정값과 위상 기준값을 비교하는 과정에서 위상 측정값이 위상 기준값보다 작으면 위상 기준값에서 위상 측정값을 감산하여 위상 오차값으로 정하고 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정과, 상기 위상 오차값과 위상 오차 허용값을 비교하는 과정에서 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 크면 로우 레벨의 제어값을 갖고 위상 오차값이 위상 오차 허용값보다 작거나 같으면 위상 오차값과 위상 이득값을 곱하여 준 위상 제어값으로 정하고 기준 위상 제어값에서 준 위상 제어값를 감산하여 위상 제어값으로 정하는 과정과, 속도 오차값과 속도 오차 허용값의 범위를 비교함으로써 획득한 속도 제어값에 위상 오차값과 위상 오차 허용값의 범위를 비교함으로써 획득한 위상 제어값을 가산하고 그 가산값의 현재 적분 제어값과 과거 적분 제어값을 가산하는 과정과, 상기 현재 적분 제어값과 과거 적분 제어값을 가산하는 과정에서 가산된 제어값에 제어간격값을 곱하여 준적분 제어값으로 정하고 준적분 제어값에 적분 이득값을 곱하여 적분 제어값으로 정하는 과정과, 상기 적분 제어값으로 정하는 과정을 수행한 후에 적분 제어값과 적분 제어 허용 범위값을 비교하여 적분 제어값이 적분 제어 허용 범위값보다 크면 적분 제어값을 0으로 세팅시키고 상기 속도 제어값에 위상 제어값을 가산하는 과정의 가산값을 최종 제어값으로 정하여 출력시키며 적분 제어값이 적분 제어 허용 범위값보다 작거나 같으면 상기 속도 제어값에 위상 제어값을 가산하는 과정의 가산값에 적분 제어값을 가산함으로써 정해진 최종 제어값을 출력시키는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지탈 비데오 테이프 레코더의 서보방법.