скачать рефераты

скачать рефераты

 
 
скачать рефераты скачать рефераты

Меню

Энергонезависимая память для телевизоров седьмого поколения скачать рефераты

Энергонезависимая память для телевизоров седьмого поколения

2

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский Государственный Университет

Информатики и Радиоэлектроники

Кафедра: Систем телекоммуникаций

Факультет: Телекоммуникаций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

НА ТЕМУ:

“ЭНЕГОНЕЗАВИСИМАЯ ПАМЯТЬ ДЛЯ ТЕЛЕВИЗОРОВ СЕДЬМОГО ПОКОЛЕНИЯ”

Дипломник: Бутрим В.В.

Руководитель: Ковалевский В.В.

МИНСК 2002г.

АННОТАЦИЯ

В данном дипломном проекте будет рассмотрено Электрически Стираемое Программируемое Постоянное Запоминающее Устройство (ЭСППЗУ), которое применяется в телевизорах седьмого поколения. Также здесь приведен краткий анализ построения телевизоров тех поколений, где используется ЭСППЗУ. Дана классификация запоминающих устройств и показано место, занимаемое ЭСППЗУ, в структуре классификации. Рассказывается, на каких элементах строится простейшая запоминающая ячейка. Здесь также рассмотрена структура построения ЭСППЗУ и способы взаимодействия внутренних блоков. Показан электрический расчет некоторых блоков. Рассмотрено, какие условия должны соблюдаться в помещении при проектировании интегральных микросхем. Показан какой экономический эффект можно получить при производстве ЭСППЗУ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Сравнительный анализ вариантов построения цветных телевизионных приемников

2. Сравнительный анализ вариантов построения запоминающих устройств

2.1 Сравнительная характкристика запоминающих устройств

2.2 Сравнительный анализ вариантов построения запоминающих устройств

2.3 Цифровая шина управления I2C

3. Обоснование эксплуатационно-технических требований к запоминающему устройству телевизионного приемника

4. Обоснование структурной схемы электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства

4.1 Описание назначения основных блоков

4.2 Описание взаимодействия основных блоков

5. Электрический расчет основных функциональных блоков

5.1 Электрический расчет генератора высокого напряжения

5.2 Обоснование выбора площади запоминающей ячейки. Расчет соотношения емкостей

6. Охрана труда и экологическая безопасность

6.1 Краткое описание технологии изготовления полупроводниковых интегральных схем. Основные опасности, вредные вещества и их источники возникновения

6.2 Оценка опасных и вредных факторов, допустимые уровни

6.3 Обоснование выбора способов и средств обеспечения требований охраны труда

7. Технико-экономическое обоснование

7.1 Характеристика объекта

7.2 Расчет себестоимость и отпускной цены единицы продукции

7.2.1 Расчет затрат по статье “Сырье и материал за вычетом возвратных отходов”

7.2.2 Расчет затрат по статье “Основная заработная плата производственных рабочих”

7.3 Расчет единовременных затрат

7.4 Расчет экономического эффекта

Заключение

Приложение А

Список принятых сокращений

Библиография

ВВЕДЕНИЕ

Развитие вещательного телевидения идет по пути постоянного повышения качества телевизионного изображения и звукового сопровождения, расширения функциональных возможностей телевизора и предоставляемых зрителю сервисных услуг. Очевидно, что достигается это существенным усложнением схемотехники телевизора, которое стало возможным только с появлением интегральных микросхем с высокой степенью интеграции (в одном корпусе собрано более десятков тысяч активных приборов) При этом вес, размеры, и энергопотребление телевизора даже уменьшились. Конструктивно он стал более простым, снизилось число регулировок и повысилась его надежность. На дискретных полупроводниковых приборах только один блок памяти на поле (полукадр) имел бы размеры в несколько раз превышающие телевизор.

Применение современных интегральных микросхем открыло для многостандартных и многосистемных телевизоров, позволяющих принимать программы не только наземных метрового и дециметрового диапазонов, но и расширенного диапазона кабельного и спутникового телевидения[1].

Дистанционное управление телевизором и подключенным к нему видеомагнитофоном, в том числе формата S-VHS, с отображением на экране всех регулируемых параметров, предоставляемых пользователю широкий набор сервисных возможностей. Звуковое сопровождение может быть моно- и стереофоническим, двуязычным. Появилась возможность приема телетекста - буквенно-графической информации, передаваемой в составе телевизионного сигнала; дополнительной телевизионной программы в режиме “кадр в кадре” (PIP -“picture in picture”). Наконец, самым большим достижением принято считать разработку модуля улучшения качества (IRQ), обеспечивающего преобразование вида развертки непосредственно в телевизоре. Осуществить эту операцию на телецентре нельзя, так как телевизионный сигнал займет более широкую полосу частот.

Согласно техническому заданию на дипломное проектирование необходимо разработать электрически стираемое программируемое постоянное запоминающие устройство (ЭСППЗУ) в телевизорах седьмого поколения. ЭСППЗУ - это определенный вид цифровых запоминающих устройств, который нашел применение во многих областях народного хозяйства.

В первую очередь ЭСППЗУ были разработаны для использования в электронно-вычислительных машинах(ЭВМ). Так как ЭВМ является энергопотребляющим устройством, то существуют несколько видов запоминающих устройств (ЗУ), используемых в компьютерной технике. По характеру хранения они могут быть энергозависимыми и энергонезависимыми. Это значит, что при отключении источника питания от ЭВМ некоторая информация, хранящаяся в ЗУ, не должна изменять содержание. Такие ЗУ называются энергонезависимыми. В случае, когда при отключении источника питания, информация в ЗУ изменяется (“сбрасывается”), то такие запоминающие устройства называются энергозависимыми. Только здесь следует говорить на о самих ЗУ, а о некоторых структурных областях - о памяти - запоминающих устройств.

Дальнейшее свое развитие ЭСППЗУ получило в связи с расширением использования ЭВМ. Так, например, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство нашло применение в автомобилестроении, телевидении т.д.

Говоря о телевидении надо подразумевать цифровое телевидение, в котором используется I2C шина управления .

Предметом данной разработки является электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство с объемом накопителя 16К, где К=1024 бит, предназначенное для записи считывания и длительного энергонезависимого неразрушаемого хранения информации[2].

Отличительными особенностями данного ЭСППЗУ являются:

-- неразрушаемое хранение 16Кбит 20 лет при Т=55 °С;

-- один источник питания Ucc=(2,7-5,5) В;

-- встроенный в кристалл умножитель напряжения;

-- последовательная шина ввода/вывода;

-- автоматическое приращение адреса слова;

-- внутренний таймер для записи;

-- 1000000 циклов стирание/запись на байт c низкой степенью отказов;

-- два режима записи (режим записи по байту и страничный(32байта) режим записи для минимизации общего времени записи);

-- установка внутренней логики по включению питания;

-- неограниченное число циклов чтения;

-- низкое потребление мощности;

-- температурный диапазон от минус 40° С до плюс 85° С.

1. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ ПОСТРОЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРИЕМНИКОВ

Телевизионный (ТВ) приемник предназначен для воспроизведения изображения и звукового сопровождения нескольких вещательных программ. Эта задача решается путем приема, усиления и преобразования одновременно двух независимых радиосигналов вещательного телевидения, их взаимного разделения, а также селекции сигналов синхронизации[3].

В настоящее время все телевизионные приемники строятся по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием несущей изображения и двукратным преобразованием звукового сопровождения.

При анализе вариантов построения цветных телевизионных приемников будем исходить из того, что ЭСППЗУ нашло свое применение в телевизорах пятого, шестого и седьмого поколений. Анализ начнем с перечисления общих по характеру свойств[4].

Итак, телевизионные приемники пятого, шестого и седьмого поколений - это универсальные телевизионные приемники, имеющие малые габариты и массу.

Они могут принимать телевизионные передачи через эфир, использоваться в качестве видеотерминала бытового компьютера, а также применяться в качестве монитора видеомагнитофона или дисплея видеоигр. Телевизоры имеют мониторное использование конструкции с расположением ручных оперативных органов управления в нижней или верхней части передней панели.

Стационарные ТВ приемники цветного изображения ведут прием и воспроизведение ТВ передач в стандартах CCIR (B/G), OIRT (D/K) и являются совместимыми при приеме программ с различными системами цветности.

В телевизорах используется масочный компланарный взрывобезопасный кинескоп с самосведением лучей и углом отклонения 90° импортного производства. Импульсный источник питания обеспечивает работу ТВ приемника без применения стабилизатора напряжения сети и электронную защиту при превышении энергопотреблении телевизора.

Для обеспечения высокого качества изображения и звука схемы телевизоров имеют: автоматическое переключение стандартов телевизионного вещания и систем цветного телевидения, автоматическую регулировку усиления, автоматическую подстройку частоты гетеродина, автоматическую стабилизацию размеров изображения, автоматическое отключение звука при отсутствии телевизионного сигнала, автоматическую регулировку баланса белого, автоматическое размагничивание кинескопа.

Схема и конструкция телевизоров обеспечивают подключение видеомагнитофона для воспроизведения и записи по видеочастоте, подключение магнитофона для записи звукового сопровождения, подключение головных телефонов, регулировку с передней панели громкости, яркости, контрастности, насыщенности, переключение программ по кольцу, как в сторону увеличения, так и уменьшения номера программы, автоматическую настройку на программы; беспроводное дистанционное управление основными регулировками, прямым выбором программ, установкой предварительно выбранного значения параметров основных регулировок, включением и отключением звукового сопровождения, выбором режима работы телевизора с видеомагнитофоном по видеочастоте и по радиочастоте, отключением телевизора от сети (перевод его в режим ожидания), включением телевизора (из режима ожидания), выводом на экран состояния телевизора (номер программы, диапазон, в пределах которого осуществляется прием выбранной программы, состояние таймера).

Далее рассмотрим функциональную схему телевизионного приемника пятого поколения, которая представлена на рисунке 1.1.

В соответствии с ней телевизор состоит из кассеты обработки сигналов КОС-501. Она содержит модули СКВ-41Е2К всеволнового селектора каналов, двухстандартные усилители промежуточной частоты изображения (УПЧИ) и усилители промежуточной частоты звука (УПЧЗ) радиотракта на 6,5 и 5,5 МГц, собранные на микросхеме (МС) TDA 8305. Декодирование сигнала цветности (СЦ) PAL/SECAM производится в МС TDA 4555. В ней выполняется коррекция высокочастотных (ВЧ) предыскажений, задержка и запоминание через строку (СЦ), их разделение, усиление прямого и задержанного сигналов, а также частотное детектирование. Сигнал яркости (СЯ) через эмиттерный повторитель подается на декодер цветности. Полученные цветоразностные сигналы (ЦРС) красного и синего поступают на схему коррекции СЦ на МС TDA 4565, где повышается четкость границ между деталями изображения за счет уменьшения длительности цветовых переходов, а также происходит необходимая задержка СЦ с помощью УЛЗ-64-8. Задержка СЯ производится специальной гираторной линией, которая входит в состав МС TDA 4565. Кроме этих узлов в этой же кассете размещаются кадровая развертка на МС К1021ХА5 и модуль устройства согласования МУС-501 для коммутации сигналов внешних устройств. Кассета разверток и питания КРП-501 также входит в состав телевизора и содержит модуль строчной развертки с корректором вертикальных линий и сплиттрансформатором типа ТДКС-4 или ТДКС-19 для питания накала и электродов кинескопа, и модуль импульсного питания телевизора с устройством размагничивания кинескопа (УРК). Также в состав ТВ приемника входят кроме указанных унифицированных узлов также модуль звуковой частоты МЗЧ-501 и синтезатор напряжений МСН-501 [5].

В состав МСН-501 входит ЭСППЗУ, в качестве которой используется МС PSF8582А. Эта микросхема работает совместно с I2C шиной, которая обеспечивает пересылку цифровой информации и управление микросхемами. Выводы МС 5, 6 относятся I2C интерфейсу: 5 - это информационная двунаправленная линия, обозначаемая SDA, и 6 - это линия тактового сигнала, обозначаемая SCL. Так как эта МС программируется процессором, то вывод 7 используется для подачи синхросигнала программирования. На восьмой вывод подается положительное напряжение от источника питания 4,5 - 5,5 В[6]. Теперь обратимся к функциональной схеме телевизионного приемника шестого поколения, которая представлена на рисунке 1.2. Очевидно, что телевизоры не претерпели особых изменений, за исключением того, что добавилось несколько новых блоков и произошло усовершенствование некоторых микросхем[7].

Отличительными особенностями телевизоров шестого поколения являются: воспроизведение на экране кинескопа дополнительного (встроенного) изображения сигналов, поступающих в видеотракт, как из собственного радиоканала, так и от внешнего источника (приемный тракт видеомагнитофона, видеозапись); приема и воспроизведения сигналов телетекста (ТХТ), передаваемых в системе WST. Воспроизведение телетекста в нескольких режимах, позволяющих производить обзор передаваемой информации, выбор, запоминание и “перелистывание” записанных в память страниц текстовой и графической информации, воспроизведение титров, сопровождающих телепередачу на различных языках; изменение размеров и мест расположения встроенного изображения.

Все эти функции обеспечиваются и формируются с помощью таких устройств как система управления ТВ приемником и телетекстом и модуля “кадр в кадре”. Последний обеспечивает выполнение следующих сервисных функций: вывод на экран движущегося дополнительного изображения сигнала вещательного телевидения либо сигнала, поданного на видеовход телевизора независимо от того какой сигнал в данный момент проходит обработку в основном тракте телевизора. Вывод на экран кинескопа неподвижного изображения любого из сигналов, выбор одного из четырех фиксированных мест вывода дополнительного изображения (знакоместо); выбор размера дополнительного изображения 1:9 либо 1:16.

В ТВ приемниках шестого поколения в системе управления телевизором и телетекстом находится ЭСППЗУ, в качестве которой используется микросхема PCF8582Е. Все ее свойства и функции полностью повторяются в МС PCF8582А, за исключением того, что при приеме телетекста ЭСППЗУ “отдает” половину объема своего накопителя памяти для запоминания информации, которая передается в режиме телетекста.

Далее рассмотрим структурную схему телевизионного приемника седьмого поколения, которая представлена на рисунке 1.3.

От антенны сигнал поступает на высокочувствительный тюнер, отличительной особенностью которого является то, что полностью устраняется возможность нестабильной настройки (например, при слабом сигнале) и позволяет вводить необходимую частоту принимаемого канала с пульта дистанционного управления. Сигнал от тюнера проходит через фильтр на ПАВ, адаптизированные под отечественные передающие станции, что исключает проникновение в звуковой тракт "рокота", возникающего чаще всего при передаче титров[8]. После выделения видеосигнала в процессоре он поступает на дополнительный фильтр, АЧХ которого подстраивается под сигнал для более полного устранения шумов и помех. Эта система подавляет некоррелированную помеху, вызывающую "снег", одновременно уменьшая паразитный сигнал, который образуется при переотражении радиоволн от различных объектов и приводящих к появлению "повторов" на изображении. Однако, зачастую и сома изображение, передаваемое с телецентра, не очень качественно. И в этом случае видеопроцессор может его улучшить благодаря системе "КОНТРАСТ+". Последним звеном в цепи от антены до кинескопа является широкополосный усилитель с большим динамическим диапазоном.

Страницы: 1, 2, 3