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I2C总线的意义

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发表于 2009-7-3 22:53:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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§5-2  I2C总线被控电路基本原理
一、遥控调整的工作原理
遥控调整I2C总线被控电路各项指标,是以微处理主控器为中心构成的编、译、控一体的控制调整电路。挂在I2C总线上的被控IC都经过软件化设计,都有唯一的一个地址。如图5-8,预先只将需要调整的电路IC的地址、调整项目(如副亮度、副对比度、副色饱和度、白平衡、暗平衡、场幅、水平中心、枕形失真校正等等)编制成各种子程序写入CPU ROM之中,形成软件,对彩电进行调整时,按顺序执行(各机不-样)、在微处理器中专门设有一个数据编码器(这一点与已往彩电用微处理器不同),该编码器是一个8位数据编码器,用来在进入维修模式(松下公司称为行业模式;索尼公司称为市场模式)状念下,对调整项目参数进行数据编码,此时编码器编制出的二值化数据码值受遥控器(或主控计算机的音量+或-键)的控制,一般情况下每按一次,码值可从0-63递增1或递减1,直到调整项目与最佳调整数据一起写入挂在I2C总线上的存贮器,以便下一次开机时使用。
    二、副亮度I2C总线调整电路
首先按密码操作,进入维修模式。再按动调整项目数据增减键(约定的操作键),则主控微处理器中的编码器按照I2C数据格式编制出调整命令送到数据总线上,被寻址的IC通过I2C 接口电路将该调整数据变成一直流控制电压,通过电平移动电路、去改变亮度输出电路的直流电平,使基色信号的动态范围最大,保证图像待号在高亮度区和低亮度区均不产生失真,直到达到满足指标为止,最后按约定的操作将此数据存人挂在总线卜的存贮器中。如图5-9。
    三、副对比度I2C调整电路
副对比度I2C调整原理,基本组成电路如图所示,按约定的操作通过遥控输入微处理器,在微处理器控制下进入维修模式,然后将被调整[C的地址与项目以I2C数据格式送到数据线上,被寻址IC内的I2C接口电路,便产生一控制电压,该电压的大小随编码数据值的大小而变化。用此电压去调整亮度压控放大器(YCA)增益,便改变了亮度放大器的总增益,也就改变了对比度的大小。以保证画面的层次丰富清晰,其调整范围可达64级。
四、白平衡与暗平衡 I2C总线调整
电路白平衡与暗平衡I2C总线调整基本原理电路,如图所示R、G、B完全相同.现以B为例说明:
通过遥控输入端将进入维修模式的操作信息送入微处理器,经识别和处理,输出维修指令,全机进入维修状态,微处理器在接收到调整白平衡或暗平衡操作信息时,微处理器便输出调整地址、项目与调整数据。送数据总线,则通过被寻地址IC内的I2C接口电路,便按调整操作数据值产生相应的控制电压,去改变B激励(或B截止)压控放大器(VCA)的增益,使单色信号激励幅度受到调整,最终使三色束流产生的屏幕亮度相同,以补偿显像管三条调制特性斜率不-致和三种荧光粉发光效的差异,达到高亮度时白平衡;暗平衡通过改变基色倍号驱动电路的静态工作点来实现.解决三束电子的截止电压不相等,达到低亮度图像时白平衡、操作遥控器直到黑、白平衡为止,再将此数据存入存款器中。如图5-10。
    五、东/西枕校I2C调整电路
东/两忱校I2C调整原理基本组成如图5-11所示。
按约定的操作通过遥控输入微处理器,在微处理器控制下进入维修模式微处理器在接收到东/西枕校操作信息后,微处理器便输出调整地址、项目与调整数据送数据总线,通过被寻址IC内的I2C接口电路,便产生控制电压,该电压的大小随编码数据的大小而变化;用此电压在调整场抛物波与场锯齿波的校正量,利用锯齿波来消除因场抛波形不良而造成的水平梯形失真,并使两波形产生互补,合成输出凸型场抛波去凋制行扫描电流,使电子束在靠近屏幕中心的每一个起始点和结束点速度加快,行幅加大,在这些位置时行幅电流增大,从而达到东/西忱校的目的,再将此数据仔入存贮器中。
    六、场幅I2C调整电路
    场幅I2C调整原理基本组成电路如图5-11所示。
    通过遥控输入端将进入维修模式的操作信息送入微处理器,经识别与处理,输出维修指令,全机进入维修状态,微处理器在接收到调整场幅操作信息后,使输出调整地址。项目与调整数据,通过总线寻址,则被寻址IC内部的I2C接口电路便产生控制电压,去调整50Hz(或60Hz)场锯齿波形成电路中的RC放电时间常数的大小(场幅的大小取决于RC放电时间常数的大小),改变场锯齿波的斜率、就可以达到调控场幅的目的,直到满幅为止,再将此数据存入存贮器。
    七、场线性I2C调整电路
    场线性I2C调整原理基本组成电路如图5-12所示。
操作遥控进入维修模式,微处理器在接收到场线性调整操作信息后.便输出调整地址、项目与调整数据,通过I2C总线寻址,被寻址IC内部的I2C接口电路便产生控制电压,对场输出电路中的交、直流负反馈量进行调整,以改善扫描电流的线性,直到线性良好为止,此数据再存入贮存器中。
目前以飞利浦公司为首早已对彩电各电路进行了功能的软件化设计,先后陆续开发了I2C总线被控集成电路。广泛用于大屏幕彩电之中、不难看出,采用I2C总线控制的彩电与普通彩电的原理电路基本一样,只是普通彩电中各电路的标准状态,采用设置可调元件(诸如场幅、行中心、副亮度、白平衡等调整电位器),而I2C总线控制的彩电、则是用内置压控元件、压控单元电路取代了这些可调元件而己,因制造工程允许误差,仍然需要调整,只是方法不同,对于这类彩电的调整只要了解了I2C总线各彩电进入维修模式的密码,掌握调整项目的操作及数据的调整设置方法即可,如将基本工作的彩电进入维修状态(先可以接收-个电台节日或从AV输入节目).对照荧屏图像。操作遥控器向彩电输入调整参数即可,只要实践操作调整一两次就熟悉了,比用改刀调整更为方便、精度高、简洁(不开机壳)
§5-3  I2C总线彩电的功能与调整
    在I2C总线彩电中,很多电路调整和电路状态的设置都需要通过I2C总线进行。因此,在彩电使用日久元器件特性变化或更换某些元器件需要对电路进行调整(例如高放AGC、副亮度、副对比度、副音量、场幅、场线性、场中心、行幅、枕校等等)时,必须掌握进入维修调整状态的密码和各电路的调整命令及调整数据,只有掌握调整密码,按照一定的要求操作,进入电视机的维修状态后.才能通过I2C总线进行电路调整。
    一、EEPROM存储器的数据
    在通常的彩色电视机中,EEFROM所存储的数据仅有节目预选数据(包括波段和调谐电压等)及音量、亮度、对比度等一些模拟量控制数据。而在I2C总线彩电中,EEPROM还要存储各被控IC的调整数据及电路状态设置数据,例如RF-AGC、副
亮度、副对比度、副音量、场幅、场线性、场中心、行幅、枕校、白平衡等调整数据。在电视机每次开机时,CPU都要从EEPROM存储器中调出这些数据,然后通过I2C总线送往各被控IC,这样电视机才能正常工作。因此,若I2C总线彩电的存储器发生故障,其故障现象也就不再仅仅是存不住台了。
    二、更换EEPROM存储器后的初始化操作
在通常的彩电中,如果EEPROM损坏,只要更换一块新品即可,不存在初始化的问题。但在I2C总线彩电中,若更换了新的EEPROM则需要进行初始化操作。这是因为采用I2C 总线的彩电正常工作时需要调用EEPROM中存储的各被控IC的调整数据及电路状态数据,而新更换的存储器是空存储器,里面没有任何数据,所以虽然存储器已经换新,但电视机仍不能正常工作。因此要将各受控电路的调整数据及电路状态数据重新写入新换的存储器中,这一数据写入过程即为初始化操作。
I2C总线彩电在更换存储器后,需要对新更换的EEPROM存储器进行初始化操作,即写入电路状态数据和调整数据。根据不同机型,EEPREOM的初始比操作有两种方式,即手工操作初始化和自动初始化。
    (1) 手工操作初始化。需按照厂家给出的EEPROM数据表,将各调整项目标准数据和平均数据一条一条写入存储器。对于例如东芝2929、2939等这种初始化操作的电视机,在考虑更换新的存储器之前,应先进入维修调整状态,看能否调出原存储器中存储的数据,若能,将所有调整项目的数据调出记录在笔记本上以供后面参考。在更换新的存储器后,进入维修调整状态,根据厂家提供的数据参考值或更换存储器前所记下的原数据按照规定方法重新写入各被控IC的调整数据。
    (2) 自动初始化。这种I2C总线电视机,在CPU的ROM中存有各受控IC的标准数据,在更换新的EEPROM后,只需执行-个规定的操作,CPU  ROM中所存的所有标准数据将会-次写入EEPROM中,例如东芝2980、2988及索尼彩电等。
    (3)存储器数据类型及初始化操作注意事项。为了说明的方便,可将存储器中存储的调整数据分为两种:一种为固定数据,此类数据在同一型号的所有电视机中都相同,只要写入即可。一般在维修时不需再进行调整,例如一台丽音彩电,其丽音接通电平和关断电平等,一般电路状态设置数据都属于标准数据;另一类数据为平均数据,这些项目下的数据,每一台电视机可能略有区别,需进行个别调整,例如显像管白平衡调整数据等。明白了这点,也就知道了初始化操作的注意事项;第一,除非更换存储器,不要随便进行存储器的初始化操作,尤其是自动初始化操作。因为有些需要个别调整的项目,在调整时,需要使用信号发生器和示波器等设备,业余条件下稍麻烦和困难一些。第二,养成调整前记录下原数据的习惯(在更换存储器前也要试试能否调出原数据),以便调整失败后的恢复。
    (4) 初始化后的调整。在对存储器进行初始化操作将数据写
  入存储器后,还需对某些调整项目的数据参照图像效果或按照厂家提出的要求进行个别调整(也可参考更换存储器的所记下的原数据),这些需要调整的项目,在厂家的EEPROM数据表中一般都标注了出来。
三、I2C总线系统的功能
    以CPU为核心的I2C总线系统与电视机中的其它电路相结合.可以完成以下主要功能:
    1)、操作功能
    完成用户对电视机的操作功能,如节日预选、音量、亮度、色度控制等通常操作。
    2)、调整功能
    完成电视机对各单元电路的工作方式进行设定和调整的功能。以往需要利用半可调电位器进行调整的项目,例如高放AGC、副亮度、副对比度、副音量、场幅、场线性、场中心、行幅、枕校、白平衡及白平衡调整时关闭场扫描(通常电视机中的维修开关功能)在I2C总线彩电中都可由维修人员进入专门的维修调整状态后通过遥控器或本机操作键来完成。
3)、故障自检功能
由于I2C总线具有数据双向传输功能,故CPU可对I2C总线通信情况和被控IC的工作状态进行监测,并对维修人员提供故障自检信息。
4)、自动化调整功能
即在电视机生产时实现自动化调整功能。采用I2C总线的电视机省掉了大量半可调电位器,大大简化了调整工艺,且产品的一致性好。在电视机生产时,可将生产线上的计算机与电视机的I2C总线相连,将最佳调整数据传送至电视机的EEPROM存储器中、也可将标准数据固化在CPU的只读存储器(ROM)中。
    四、对I2C总线彩电中有关调整操作问题和注意事项
1)、何时需要对I2C总线彩电进行调整
    彩电使用日久及元器件特性变化引起电视机某些性能变化时,或在更换某些元器件后需对电路进行调整。例如在更换存储器IC后必须对电路进行调整;在更换I2C总线受控IC后一般厂方也要求对相关项目进行调整;如更换色度/视频/扫描IC后需要对相关项目进行调整。一般最常见的需要调整项目多为光栅失真调整,如行幅、场幅、图像中心位置、枕形失真调整等。
    2)、I2C总线彩电的调整状态的进入
    在对I2C总线彩电进行调整时,首先需要从电视机的正常收看状态进入调整状态或称维修状态。进入维修状态后电视机的屏幕上将有相应的显示。不同厂家、不同型号的电视机进入维修状态的方法也不相同,一般有以下几种:
密码进人法。按照完全的顺序操作遥控器或电视机上的几个按键后,即可进入电视机的维修状态。
维修开关进入法。采用此法的I2C总线电视机,主其主电路板上设有一个维修开关,按动此开关即可进入维修状态。
测试点短路法。采用此法的I2C总线电视机,在其主控CPU附近设有一组测试点,将其短路后即可进入维修状态。
    3)、调整项目的选择
    进入维修状态后,操作规定的(遥控或电视机上的)按键即可改变所要调整的项日,此时电视机屏幕上将显示出调整项目名称和此项目的数据。
    4)、数据调整和注意事项
    找出需要调整的项目后,操作规定的按键可改变调整数据值(有时也称电平值)。注意:在进行数据调整前,应先记录下以前的数据值,以便万一调整失败时进行恢复。
    五、调整数据的存储
    对某项目调整完毕后。还要将数据存入EEPROM存储器,以便每次开机时调用。数据的存储根据不同机型使用以下方法:
(1) 从维修状态退回到电视机正常收看状态,即可将数据存入存储器。
(2) 操作规定的(遥控器或电视机上的)按键执行数据存储操作。
    六、调整状态的退出
    在维修状态下完成调整工作后,需要从维修状态退回到电视机正常收看状态。根据不同机型使用以下退出方法:
(1) 按某一操作键,可退出维修状态。
(2) 关断电视机的电源即可退出维修状态。
    七、EEPROM存储器数据表的运用
    各种机芯I2C总线彩电的调整、一般都列在EEPROM存储器数据表中。我们可以依据此表中所给出的数据进行EEPROM的初始化操作(手工初始化的机型)。在调整中发生调整混乱现象时,也可对照数据表进行恢复。在数据表中,带有*号的项目是需要进行个别调整的项目,所给出的数据为平均数据,可能每台彩电略有不同。另外有些数据表中还给出了调整项目与功能IC的对照关系,充分利用这一资料,对判断故障会有帮助。  
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