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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 프레임의 장치 프레임용 칩. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Телевидение TV에 PIP 장치인 "Picture in a Frame"(또는 POP - "Picture out of a Frame")이 필요한 이유를 상기시켜 드리겠습니다. 이를 통해 TV 화면에서 기본 이미지 외에도 기본 필드(PIP) 또는 옆(POP)에 있는 다른 프로그램의 하나 또는 여러 개의 작은 프레임을 수신할 수 있습니다. 이러한 장치의 일부 미세 회로는 이미 라디오 페이지에 설명되어 있습니다. 그러나 그 이후로 새로운 세대의 초소형 회로가 등장했습니다. 여기에 게시된 기사에서 이에 대해 논의합니다. 저자는 또한 장치 옵션 중 하나의 개략도를 설명하고 인쇄 회로 기판이 제공됩니다. SIEMENS는 "Picture-in-Picture" 장치용으로 여러 세대의 칩을 개발했습니다. 9086세대 키트(SDA9088 - SDA1)의 기능은 [2 및 1993]에서 논의되었습니다. 9187년에는 SDA9188과 SDAXNUMX이라는 XNUMX세대 칩셋이 등장했습니다. 첫 번째는 XNUMX개의 ADC와 디지털 신호 생성 회로를 포함하고, 두 번째는 필드 및 라인 메모리를 갖춘 PIP 프로세서입니다. Frame-in-Picture 장치에서는 메인 이미지의 클록 신호를 생성하는 세 번째 칩(SDA9086)을 사용할 필요가 없습니다. 이 경우 SDA9188 프로세서에 포함된 내부 PLL 장치에서 클럭 신호를 생성할 수 있습니다. 20,48MHz 주파수의 석영 공진기가 연결되어 있습니다. 석영 대신 세라믹 공진기를 사용할 수 있습니다. 내부 PLL 장치의 선택은 I2C 버스를 통해 제공됩니다. 이를 위해 하위 주소 2를 사용하여 SDA9188 레지스터의 비트 d04에 레벨 0이 기록됩니다. 마이크로 회로의 주소는 SDA9088의 주소와 동일합니다(예: 00101110). 1세대 마이크로 회로에서는 ADC 비트 용량이 9에서 1으로 증가하여 메인 이미지 필드에 입력되는 프레임의 품질이 향상되었습니다. 화면 영역에는 16/50과 100/3의 두 가지 크기가 있습니다. 초소형 회로는 프레임 속도가 00Hz와 0Hz인 TV에서 작동할 수 있습니다(레지스터 1의 비트 dXNUMX은 각각 레벨 XNUMX 또는 XNUMX로 설정됨). 양극성 또는 음극성의 아날로그 휘도 및 색차 신호는 SDA9187 칩의 13,5개 ADC에 의해 100개의 27비트 디지털 신호로 변환되며 14MHz의 클록 주파수에서 작동합니다(5Hz 모드에서는 클록 주파수가 XNUMXMHz로 증가함). . 마이크로 회로에 공급되는 색차 신호의 극성이 양수이면 핀 XNUMX를 공통 와이어에 연결해야합니다. 이 핀의 자유 상태 또는 +XNUMXV 공급은 색차 신호의 음의 극성에 해당합니다. 입력 신호 Y, U, V의 공칭 스윙은 1V와 같습니다. 이에 대한 모델 정전압은 핀 9187, 18, 20 및 22 사이에 연결된 내부 저항으로 구성된 분배기의 SDA24 마이크로 회로에서 얻습니다. ADC의 진폭 특성을 0,5, 20V로 해결하려면 핀 22과 128 사이에 저항이 2Ω인 외부 저항을 연결합니다. 18Ω 저항이 핀 20과 530 사이에 연결되고 22Ω 저항이 핀 24와 343 사이에 연결된 경우 입력 신호의 공칭 스윙은 XNUMXV로 증가합니다. 색차 신호는 다중화됩니다. 결과는 휘도 신호가 25비트를 차지하는 27비트 스트림입니다. 휘도 및 색차 신호의 정밀한 정렬을 위해 조정 가능한 휘도 신호 지연이 제공됩니다. 표에 따라 단자 1 - XNUMX의 외부 전압을 변경하면 조정이 보장됩니다. XNUMX.
작은 이미지의 라인 수와 라인당 샘플 수를 줄이는 것은 수평 및 수직 필터를 보간할 때 발생하므로 간섭 왜곡이 나타나는 것을 방지합니다. 그런 다음 정보는 169812비트(라인당 212개 샘플, 89라인, 9비트) 용량의 메모리에 기록됩니다. 읽을 작은 이미지는 주요 이미지의 네 모서리 중 하나에 배치됩니다. 출력 위치는 l2C 버스(레지스터 6의 비트 d7 및 d03)를 통해 선택됩니다. 또한 l2C 버스를 통해 입력 이미지를 수직 및 수평으로 이동할 수 있습니다(레지스터 0의 비트 d3 - d02 및 레지스터 0의 d5 - d03). 필드 또는 프레임 모드에서 이미지 재생이 가능합니다. 필드 모드를 설정할 때(주소 7의 레지스터에 있는 비트 d06에는 레벨 0이 포함됨) 하나의 필드만 메모리에 기록됩니다. 프레임 모드(d7 = 1)에서 메모리는 지속적으로 기록 모드에 있습니다. PIP 장치 칩은 D/K 및 B/G 표준(625라인)과 미국 M 표준(525라인) 모두에서 사용됩니다. 작은 이미지는 프레임과 함께 제공될 수 있습니다(레지스터 0의 비트 d01에는 레벨 1이 포함됨). 선의 두께와 색상은 I2C 버스(레지스터 4의 비트 d5, d05 및 레지스터 1의 d3 - d01)를 통해 설정됩니다. 1/9 크기의 작은 이미지는 88개의 라인으로 구성되며 각 라인에는 휘도 신호의 212개 샘플과 색차 신호의 53개 샘플이 포함됩니다. 1/16 크기에는 66개의 라인과 라인당 160개의 휘도 샘플이 포함되어 있습니다. 수직 및 수평 이미지 크기는 별도로 설정됩니다(레지스터 6의 비트 d7 및 d05). 이를 통해 작은 16:9 이미지를 4:3 화면에 재현하는 것이 가능해졌습니다. 이를 위해서는 라인 수 66 및 라인당 샘플 수 212의 이미지 출력 모드를 사용하면 충분합니다. 마찬가지로 88라인 및 라인당 160샘플 모드를 사용하면 4:3 형식의 이미지가 재생됩니다. 16:9 형식의 화면입니다. SDA9188 프로세서 출력의 신호는 R, G, B 또는 Y, U, V(레지스터 1의 비트 d0의 레벨 1 또는 00) 형식으로 출력될 수 있습니다. 소위 "동결된" 정지 이미지를 얻을 수 있습니다. 이를 위해 레지스터 5의 비트 d00가 레벨 1로 설정됩니다. 3세대 PIP 장치를 사용하면 라인당 지연 라인 없이 작은 이미지 채널에서 색차 디코더를 사용할 수 있습니다. 이 솔루션은 [XNUMX]에서 처음 제안되었습니다. 지연 라인을 제거하는 기능은 PIP 장치의 수직 필터에 있는 라인 보간으로 인해 발생합니다. PAL 모드의 디코더 출력에서 각 라인 동안 두 색차 신호는 모두 진폭의 절반(공칭 기준)으로 할당됩니다. 수직 필터 이후 신호 진폭은 공칭 레벨로 증가합니다. SECAM 모드에서는 공칭(단위) 진폭을 갖는 R - Y 및 B - Y 신호가 디코더 출력의 라인을 통해 교대로 할당됩니다. 수직 필터에서 평균을 낸 후 진폭이 절반인 신호가 얻어집니다. 따라서 PAL 및 SECAM 모드에서 작은 이미지의 채도를 동일하게 유지하려면 SECAM 색차 신호 범위를 두 배로 늘려야 합니다. 색상 디코더는 중앙 프로세서로 전송되는 색상 표준 인식 신호를 생성해야 합니다. SECAM 모드에서 후자는 하위 주소가 7인 레지스터의 비트 d07에 레벨 1을 기록하고 색차 신호의 전송 계수는 두 배가 됩니다. 28세대 PIP 칩은 28개의 핀이 있는 표면 실장 P - DSO - XNUMX용으로 설계된 패키지로 생산됩니다. 1995년에는 SDA9288과 SDA9187 칩의 기능을 결합한 9188세대 PIP 칩 SDA1이 등장했습니다. 이 칩은 9세대 키트와 마찬가지로 메인 이미지의 1/16 또는 XNUMX/XNUMX 영역의 추가 이미지 하나를 제공합니다. 그러나 새로운 기회도 나타났다. 우선, POP(Picture Out of Frame) 형식으로 이미지를 얻을 수 있습니다. 칩에는 전환 가능한 매트릭스 R, G, B(SECAM/PAL, NTSC - 미국 및 NTSC - 일본 표준용)가 포함되어 있습니다. I2C 버스를 통해 4096개의 프레임 색상 중 하나를 선택할 수 있습니다. 밝기 신호 지연 시간의 조정은 외부 전압을 변경하는 것이 아니라 I2C 버스(레지스터 0의 비트 d2 -d04)를 통해 보장됩니다. 마이크로 회로에서는 핀 15의 외부 전압을 변경하여 세 가지 가능한 주소 중 하나를 설정할 수 있습니다(U11010110 = 15에서 0, U11011100 = 15V에서 2,5, U11011110 = 15V에서 5). 이를 통해 XNUMX개의 PIP 프로세서를 사용하여 XNUMX개의 독립적인 이미지를 표시할 수 있습니다. SECAM 신호 수신에 대한 정보는 핀 26에 직접 공급될 수 있습니다. 이 경우 색차 신호의 전송 계수는 두 배가됩니다. SDA9288 초소형 회로는 32개의 핀이 있는 P - DSO - 2 - 32 패키지로 제조됩니다. 쌀. 도 1은 SDA9288 칩의 포함을 예시한다. 문자 VP와 HP는 각각 주 이미지의 수직 및 수평 펄스를 나타내고 문자 VI와 HI는 입력 이미지의 유사한 펄스를 나타냅니다. FB - 블랭킹 펄스를 출력합니다. 점퍼 X2와 XZ는 마이크로 회로의 주소를 선택하는 데 사용됩니다.
9189년에 출시된 SDA1995 칩은 "Quad - PIP"라고 불립니다. 이 이름은 메인 이미지 면적의 1/4에 해당하는 면적의 입력 프레임을 생성할 수 있기 때문에 붙여진 이름입니다. 또한 이 칩은 17/1 크기 16개, 1/9 크기 1개, 32/16 크기 9개를 포함하여 작은 이미지를 표시하기 위한 또 다른 4가지 옵션을 제공합니다. 네 가지 옵션은 3:XNUMX 형식용입니다. 예를 들어, 그 중 하나는 표준 XNUMX:XNUMX 프레임의 오른쪽이나 왼쪽에 위치한 세 개의 이미지입니다. SDA9189 프로세서는 9187세대 PIP 장치와 마찬가지로 내장 ADC 및 디지털 정보 흐름 생성기 기능을 수행하는 SDAXNUMX 칩과 함께 사용됩니다. "Quadro - PIP"의 주요 목적은 선택한 채널을 검색하는 것입니다. 한 이미지는 움직이는 것으로 밝혀졌고 나머지는 "동결"되었습니다. XNUMX개의 문자(주로 ASCII 코드에 해당하는 라틴 문자, 숫자 또는 기호)로 구성된 정보 비문을 각 이미지에 입력할 수 있습니다. 재생된 필드의 패리티가 결정되어 프레임 모드에서 정상적인 작동이 용이해집니다. 칩은 입력 이미지 필드의 전체 활성 부분을 사용하지 않습니다. 샘플링에는 라인당 576개의 휘도 신호 샘플과 필드당 252개의 라인이 포함됩니다. 1세대 마이크로회로와 마찬가지로 수평 및 수직 보간 필터를 사용하여 정보를 압축합니다. 크기 4/1의 경우 필터는 9개의 후속 샘플과 1개의 라인의 평균을 구하고, 36/329184 - 50개의 샘플과 라인, 625/XNUMX - XNUMX개의 샘플과 라인의 평균을 냅니다. 수신된 정보는 XNUMX비트 용량의 메모리에 기록됩니다. 단일 이미지를 재생하는 경우 프레임 속도는 XNUMXHz이고 기본 이미지와 입력 이미지 표준이 동일(예: XNUMX라인)하면 짝수 필드와 홀수 필드가 모두 기록되는 프레임 모드를 구현할 수 있습니다. 이는 명확성과 시간 해상도를 향상시킵니다. 다른 모든 경우에는 짝수 또는 홀수 필드만 기록됩니다. 메모리에서 작은 이미지를 읽을 때 TV 화면에서의 위치는 l2C 버스를 통해 수직 및 수평으로 설정됩니다. 프로세서에는 명령 쓰기를 위한 21개의 2비트 레지스터가 있습니다. 레지스터의 내용은 표에 설명되어 있습니다. 9189. SDA9288 칩에는 SDA02과 동일한 03개의 주소가 장착되어 있습니다. 이미지의 수평 및 수직 이동 정도는 레지스터 XNUMX와 XNUMX에 기록됩니다.
원하는 경우 작은 이미지를 액자에 넣을 수 있습니다. 색상은 레지스터 0(신호 레벨 Y)의 d3-d09 비트, 레지스터 0(신호 레벨 U 및 V)의 d3-d4 및 d7-d10 비트에 의해 설정됩니다. 총 4096가지 색상이 제공됩니다. 여러 이미지를 재생할 때 이미지 사이에 내부 프레임이 삽입됩니다. 레지스터 0의 비트 d16이 1이면 소프트웨어에서 정의한 배경색이 입력 이미지를 제외한 전체 TV 화면에 나타납니다. 마이크로 회로의 출력은 신호 R, G, B(레지스터 0의 비트 d12은 1) 또는 Y, U, V(이 비트는 0)를 출력할 수 있습니다. 동일한 레지스터의 d1 비트 값은 출력 색차 신호의 극성을 결정합니다(d1 = 0인 경우 반전되지 않음). SDA9189과 마찬가지로 SDA9188 프로세서를 사용하면 유럽(PAL 및 SECAM 신호용 - EBU 표준), 아시아(NTSC 시스템의 일본 버전용) 및 미국의 세 가지 매트릭스 R, G, B 중 하나를 선택할 수 있습니다. EBU 매트릭스는 레지스터 2의 비트 d11가 0일 때 선택됩니다. 이러한 차이는 이들 국가에서 사용되는 브라운관의 흰색과 원색의 색상 좌표가 다르기 때문에 발생합니다. 서로 다른 매트릭스의 경우 B - Y 축에 대해 서로 다른 색차 신호 진폭과 위상 각도를 얻게 되며 표에 나열되어 있습니다. 삼.
비디오 프로세서에 위치한 스위치 R, G, B를 제어하기 위해 PIP 프로세서에서 블랭킹 신호가 출력됩니다. 밝기 신호 및 색차 신호(레지스터 3의 비트 d6 - d01)에 대한 지연은 l2C 버스를 통해 설정됩니다. 이렇게 하면 프레임을 기준으로 입력 이미지의 정확한 위치가 보장됩니다. 출력 신호는 XNUMX개의 DAC 전류가 흐르는 외부 부하 저항기에서 가져옵니다. 저자: B.Khokhlov, 모스크바
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