新型大屏幕彩电技术讲座
第一讲 I\(^{2}\)C总线

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编者按:
随着人民生活水平的提高,大家对彩电的技术要求也逐步提高,促使彩电向大屏幕、多制式、多功能、高性能方向发展。因此新型大屏幕彩电在图像和伴音两方面都采用了普通彩电所没有的一些新技术和新电路。为了帮助具有普通彩电基本知识的读者了解这方面的知识,本刊从这期起对新型大屏幕彩色电视机常采用的新技术和新电路作一介绍。

由于现代新型大屏幕彩电的技术含量很高,功能也日益增多。为了实现这些要求,彩电中CPU的控制功能日益增多,被控对象越来越多。若是在彩电中需要调整的地方,大量使用各种开关和电位器,这不仅使生产、维修中的调试变得复杂,更给使用日久之后留下许多故障隐患。为此,飞利浦公司开发了集成电路间的互联总线(Inter Inter-grate-Circuit BUS),即I\(^{2}\)C总线。使电路大大简化,省去大量调整控制元件,因此受到众多厂家青睐而被广泛采用。总线上CPU和被控集成电路通过一条串行数据线(SDA)和一条串行时钟线(SCL)连接起来。图1所示为东芝第三代“火箭炮”彩电I\(^{2}\)C总线系统示意图。

图1
图1 🔍原图 (850×311)

每一个受控IC内部都有一个I\(^{2}\)C总线接口电路,它包含有可编程的地址发生器、地址比较器、移位寄存器和锁存器等,使被控电路能够处理CPU发出的数据,被控IC接口电路内部框图如图2所示。由图2可知,每一个I\(^{2}\)C总线接口都分配有一个地址,以区别不同被控IC。

图2
图2 🔍原图 (567×285)

CPU通过I\(^{2}\)C总线与各被控IC进行通信,向被控IC发送控制数据,也能通过I\(^{2}\)C总线接收被控IC向CPU发送回来的数据,以监测和记录被控IC的工作状态。例如:当CPU要控制某个被控IC完成某项操作时,就从I\(^{2}\)C总线发送出要控制的IC地址和控制数据,于是挂接在I\(^{2}\)C总线上的每一个接收IC都要对CPU送来的地址数据进行译码,以判断是否是向本IC发送的控制数据。如果地址数据相符,接收IC立即向CPU送回一个应答(确认)信号,并将CPU发出的控制数据转换成本芯片所需的控制电压(数/模转换),以完成相应的控制操作,再以数据形式传回CPU,CPU将送回的调整或电路数据存入E\(^{2}\)PROM(电可擦可编程只读存储器)中,以便每次开机或随时需要调出。这里必须强调的是:存储器是I\(^{2}\)C总线上的一个重要元件,一旦发生故障或丢失某些数据,就会造成相应电路工作不正常,其故障现象极为复杂。因此,在更换存储器前必须先进入维修模式,调出或记录原正常芯片中存储的数据,更换芯片后,必须将记录的数据或厂家提供的参数重新写入存储器(即初始化),或直接购买厂家事先已写入数据的存储器,机器才能正常工作。

最后顺便指出,I\(^{2}\)C总线的功能有三:一是用户对电视机的操作功能;二是对电视机各单元电路的控制和调整功能(注:必须用遥控器使机器进入维修模式才能进行);三是生产厂家自动化的调整功能。

(王绍华)