DE3225042C2

DE3225042C2 - Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betrieb eines Mikroprozessors in Synchronismus mit einem Videosignal

Info

Publication number: DE3225042C2
Application number: DE3225042A
Authority: DE
Inventors: Robert Andrew Ringoes N.J. Wargo
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1981-07-06
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1987-02-19
Also published as: JPS5824284A; NZ201168A; FI74176B; CZ481782A3; FI74176C; HK54489A; IT8222237A0; SE8204033D0; IT1198384B; FI822320L; FI822320A0; SE8406255L; PT75122A; AU557962B2; SE452233B; DD202221A5; CA1192990A; FR2509105A1; DK154386B; GB2105139B

Abstract

In einem Fernsehempfänger ist ein Mikroprozessor (30) vorgesehen, der durch die Phasenlage eines Taktsignals gesteuert wird, welches mit einer wiederkehrenden Signalkomponente eines Videosignalgemisches, wie etwa einer horizontalzeilenfrequenten Signalkomponente, synchronisiert ist. Die Taktsignalfrequenz wird so gewählt, daß sie ein ganzzahliges Vielfaches der wiederkehrenden Signalkompo nentenfrequenz ist und daß sie den Mikroprozessor eine ganzzahlige Anzahl gleichförmiger Befehlszyklen während einer ganzzahligen Anzahl von Perioden der wiederkehrenden Signalkomponente ausführen läßt. Die Ausführung der Befehlszyklen wird phasenmäßig mit der wiederkehrenden Signalkomponente synchronisiert, indem der Mikroprozessor einen Befehl ausführt, welcher ein Befehlszykluszeitintervall erfordert, das größer als dasjenige Zeitintervall ist, welches zur Ausführung eines der gleichförmigen Befehlszyklen notwendig ist. Die Phasenlage der nachfolgend ausgeführten gleichförmigen Befehlszyklen wird auf diese Weise verschoben, bis die Signalabtastung ergibt, daß die gewünschte Phasenbeziehung erreicht ist.

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

e) das Synchronisiersignal, zur Feststellung der Synchronisiersignalkomponenten mit einer Synchronisiersignalrate abgetastet wird und, falls keine solche Komponente entdeckt wird,

f) die Zuführung eines Zyklus des Taktsignals zum Mikroprozessor unterbunden wird und

g) daß die Schritte e) und f) solange wiederholt werden, bis die Synchronisiersignalkomponenten kontinuierlich bei der Horizontalzeilenrate ermittelt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahrensschritt a) in Abhängigkeit von dem Videosignal ein Horizontalsynchronimpulse und Ausgleichsimpulse enthaltendes Synchronsignal erzeugt wird und daß im Schritt e) das Synchronsignal in Halbzeilenintervallen abgetastet wird zur Feststellung des Vorhandenseins der Ausgleichsimpulse.

7. Verfahren nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt a) in Abhängigkeit von dem Videosignal ein Synchronsignalgemisch erzeugt wird, und daß als zusätzliche Verfahrensschritte durchgeführt werden

h) Abtasten des Synchronsignalgemisches in Halbzeilenintervallen, bis durch zwei aufeinanderfolgende Abtastwerte Impulse festgestellt werden,

i) anschließendes Abtasten des Synchronsignalgemisches nach einem Zeitraum von elf Halbzeilenintervallen für &pgr; aufeinanderfolgende Abtastbefehle, wobei &eegr; größer als 1 und kleiner oder gleich der Dauer des Vertikalsynchronimpulses geteilt durch die Ausführungszeit des Abtastbefehls ist
j) beim Feststellen eines Synchronsignalimpulses bei der &eegr;-ten Abtastung Identifizierung des Abtastwertes als der letzte breite Vertikalimpuls eines geradzahligen Videohalbbildes und, falls bei der n-ten Abtastung kein Synchronsignaiimpuis festgestellt wird:
k) Identifizierung des /7-ten Abtastwertes als erster Ausgleichsimpuls nach dem Vertikalsynchronimpulsintervall eines ungeradzahligen Videohalbbildes.

Beschreibung

a) aufgrund des Videosignals ein horizontalfre-Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, wie

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f. sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist. Verarbeitungsfunktionen tasten. Kennt man einen Be- i;. sowie ein Verfahren zur zeitlichen Abstimmung des Be- zug für das Videosignal, dann können beispielsweise &iacgr;&iacgr; triebs eines Mikroprozessors mit einem Videosignal ge- Zeilen gezählt werden und zum Zeitpunkt des Auftre- $ maß dem Oberbegriff des Anspruchs 5. tens beispielsweise des VIR-Signals in Zeile 19 oder f Aus den DE-OS 30 17 908,29 31 758 und 27 51 021 ist 5 einer Teietextinformation in den Zeilen 14 und 15 geta- c. die Erzeugung von Taktsignalen in Frequenz- und Pha- stet werden. Durch Abtastung des Videosignals zu ge- f-\ sensynchronismus mit den Synchronkomponenten eines nau bestimmten Zeiten ist es ferner möglich, die Syni^; Videosignals zur Steuerung verschiedener Funktionen -chroninformation, wie das Farbsynchronsignal oder ein f 1 bekannt Ferner ist aus der DE-OS 28 49 025 eine Schal- für die Feststellung von Geisterbildern benutztes Signal Il tung zur Ableitung eines Güteparameters aus einem in io zu extrahieren. Die extrahierte Information kann dann />| ein Fernsignal eingeblendeten Testsignal bekannt, die durch den Mikroprozessor oder andere Signalverarbei-Il mit einem taktgesteuerten Mikrocomputer arbeitet, oh- tungsschaltungen verarbeitet werden.
H ne daß jedoch die Herkunft der Taktsignale erläutert Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt Il würde. Schließlich ist aus dem Intel Data Catalog 1977, demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Mikroprozessor-Il Seiten 8-4, 8-5, 8-11 und 8-12 bekannt, welche Eigen- 15 befehle mit der Synchronsignalkumponente eines Vi-Il schäften die Taktsignale für die Steuerung des Intel-Mi- deosignalgemischs unter Steuerung durch den Mikrons kraprozessors 4040 haben müssen, damit dieser richtig prozessor selbst zu synchronisieren. Weiterbildungen fl arbeitet Eine Synchronisierung der Befeb'szyklen mit der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn- ;,* einem Videosignalgemisch wird dort jedoch nicht er- zeichnet Ferner ist den Ansprüchen 5 bis 7 ein die Auf-■;: wähnt 20 gäbe der Erfindung lösendes Verfahren angegeben.
R Aus einer Veröffentlichung der RCA TK-47 Color Bei der Erfindung handelt es sich um die Synchroni-•&Lgr; -Camera, Systems Description" aus dem Jahre 1978 ist sierung der Ausführung von Befehlen durch einen Mi- -.;■ eine mikroprozessorgesteuerte Farbfernsehkamera be- kroprozessor mit der Synchronkomponente des Videö-V kannt, die als Hauptteile einen Kamerakopf, eine Käme- signalgemisches, und zu diesem Zweck verwendet die ■ ■■:, raprozessoreinheit, eine Fernsteuereinheit und ein Ein- 25 Erfindung einen Taktsignalgenerator, der ein mit der Vi Stellterminal aufweist, von denen sowohl die Kamera- Synchronkomponente des Videosignalgemisches pha-' Prozessoreinheit wie auch das Einstellterminal einen sensynchronisiertes Taktsignal einer Frequenz von ei-T Mikroprozessor in Form eines Moduls enthalten. Der nem ganzzahligen Vielfachen der Synchronsignalfrezugehörigen Taktgeneratorschaltung wird ein Zeilen- quenz erzeugt Dieses Taktsignal wird auf den Takteinstartsynchronisiersignal zugeführt, die übrigen Kompo- 30 gang des Mikroprozessors gegeben, und die Phase seinenten bilden eine PLL-Schleife und erzeugen ein ner Befehlszyklen wird mit der Phase der Synchron-' 23 MHz-Taktsignal in Phasensynchronismus mit dem komponenten des Videosignalgemisches ausgerichtet. Synchronisiersignal, jedoch mit einer 160mal höheren Ferner steuert der Mikroprozessor eine Signalverwen-Frequenz als die Synchronisiersignalfrequenz. Dieses dungsschaltung, der ein in Synchronbeziehung zum Vi-Taktsignal wird einem Eingangsanschluß eines Deco- 35 deosignalgemisch stehendes Signal zugeführt wird,
dermoduls zugeführt und gelangt zum Takteingang des Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vordortigen Mikroprozessors, welcher ein Datenausgangs- teil, daß die Befehlszyklen eines Mikroprozessors sich signal an eine Steuerschaltung für direkten Speicher- derart synchronisieren lassen, daß der Mikroprozessor zugriff liefert Einem Eingangsanschluß der Schaltung Vorgänge an irgendeiner ausgewählten Stelle des Viwird ein Vertikallöschsignal zugeführt, das über einen 40 deosignalgemisches auslösen kann. Zu diesem Zweck Mikroprozessor-Löschgenerator zu einem Löschein- führt der Mikroprozessor zwischen Beginn eines Vollgang des Mikroprozessors gelangt Der Decodermodul bildes und dem gewünschten Teil des Vollbildes einer liest Daten aus einem Lese-Schreib-Speicher synchron erforderliche Anzahl von Befehlen aus. Bei einer Ausmit dem Videosignal nach dem direkten Speicherzug- führungsform steuert der Mikroprozessor die Phase der riffsverfahren aus. Bei dieser Taktfrequenz kann der Mi- 45 Befehlszyklen durch Überspringen von Taktzyklen derkroprozessor zwanzig Befehle pro Zeile ausführen und art, daß die Befehle mit der Synchronkomponente des beginnt wegen des erwähnten Löschsignals an der Zy- Videosignalgemisches in zeitliche Übereinstimmung geklusstelle 0. Hierbei wird die Ausführung der Befehle bracht werden. Ist dies erfolgt, dann können andere Teimit der Synchronkomponente des Videosignalgemischs Ie des Fernsehempfängers vom Mikroprozessor gesteuunter Steuerung durch eine hinsichtlich des Mikropro- 50 ert werden. Bei einer anderen Ausführungsform werden zessors externe Schaltung synchronisiert Wenn die die Befehlszyklen mit der Synchronkomponente des Vi-Ausführung der Befehle erst einmal begonnen hat, dann deosignalgemisches abgestimmt, so daß der Mikroproführt der Mikroprozessor die erforderliche Anzahl von zessor das Videosignal abtasten kann.
Befehlen aus, um die richtige Verzögerungsdauer zu Gemäß den Prinzipien der hier zu beschreibenden bewirken. Nach der passenden Verzögerung wird über 55 Erfindung ist ein Mikroprozessor vorgesehen, der durch den Mikroprozessordatenausgang ein Startsignal für ein Taktsignal gesteuert wird, welches mit der Synden mit direktem Speicherzugriff erfolgenden Ubertra- chronsignalkomponente eines Videosignalgemisches gungsvorgang abgegeben, der dann ohne weiteres Zu- phasensynchronisiert ist. Das Taktsignal wird durch eine tun seitens des Mikroprozessors abläuft. Phasensynchronschleife abgeleitet und ist phasensyn-Es ist häufig wünschenswert, den zeitlichen Betrieb eo chron zu einem nürizOiiiai^cücnffcqucriicri Signa!. Die eines Mikroprozessors (oder Mikrocomputers) zeitlich Taktsignalfrequenz wird zweckmäßigerweise als ganzes mit einem Videobild eines Fernsehempfängers zu syn- Vielfaches der Horizontalzeilenfrequenz gewählt und chronisieren. Wenn der Mikroprozessor zeitlich so syn- erlauDt, das der Mikroprozessor im Zeitintervall einer chronisiert ist, dann kann er einen Bezug hinsichtlich Horizontalzeile eine ganze Anzahl von Befehlen durcheines Videobildes darstellen und kann im voraus das 65 führt. Durch Zählung der Befehle kann der Mikropro-Auftreten von Synchronvorgängen im Videosignal be- zessor ganze und teilweise Zeilenintervalle zählen und stimmen. Der Mikroprozessor kann dann das Videosi- das Auftreten irgendeines synchron auftretenden Ereig- '■. gnal zu geeigneten Zeitpunkten für bestimmte Signal- nisses innerhalb eines Videozeilenintervalls vorhersa-

5 6 ,

gen. vom Joch der Bildröhre abgeleitet werden können. Die

Wenn der Mikroprozessor so getaktet wird, daß er Horizontalaustastsignale und das Synchronsignalge- ' Befehle in Synchronismus mit dem horizontalzeilenfre- misch werden entsprechenden Dateneingängen /Ni und ₍ quenten Signal ausführt, dann ist es erwünscht, die Be- IN₂ des Mikroprozessors 30 zugeführt. Dieser arbeitet

fehle phasenmäßig mit dem Beginn jeder Horizontalzei- 5 in noch zu beschreibender Weise nach Befehlen, die in Ie des Videosignals ausgerichtet ausführen zu lassen. einem Programmspeicher abgespeichert sind. Die Hori- ' Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung zontalaustastsignale werden auch einem Eingang eines

wird die Abstimmung der Durchführung der Befehle mit Phasendetektors 22 zugeführt, dessen Ausgang über ein

den horizontalfrequenten Signalen durch die Ausfüh- Filter mit dem Regeleingang eines spannungssteuerba-

rung von Abtastbefehlen bewirkt Diese Befehle tasten io ren Oszillators 26 gekoppelt ist Der Ausgang des span-

das Synchronsignalgemisch zur Feststellung des Vor- nungssteuerbaren Oszillators 26 ist mit einem Teiler 28

handenseins von Synchronimpulsen ab. Wenn bei einer und über einen Schalter 32 mit dem Takteingang des

Abtastung kein Synchronimpuls festgestellt wird, dann Mikroprozessors 30 gekoppelt. Der Ausgang des Tei-

fällt am Takteingang des Mikroprozessors während ei- lers 28 ist mit einem zweiten Eingang des Phasendetek- &igr;

nes Videohaibbildes ein Taktimpuls aus. Auf diese Wei- is tors 22 gekoppelt Der Phasendetektor 22, das Filter 24, -

se verschiebt sich die Phasenlage der Abtastbefehle um der Oszillator 26 und der Teiler 28 sind in einer Phasen-

einen Taktzyklus pro Halbbild gegenüber den Syn- synchronisierschleife 20 zusammengeschaltet und He-

chronsignalen, bis die Abtastbefehle in eine bekannte fern ein Taktsignal für den Mikroprozessor, das in einer

Phasenbeziehung mit den abgetasteten Synchronsigna- praktisch konstanten Phasenbeziehung zum Horizon- _T-,

len gebracht werden. 20 talaustastsignal steht t

Wenn der Mikroprozessor erst einmal Befehle so- Der Mikroprozessor 30 hat eine mit dem Schalter 32 wohl in Phasen- wie auch in Frequenzsynchronismus gekoppelte Überspringsteuer-Ausgangsleitung, und , mit einer bekannten Stelle in jedem Horizontalzeilenin- vom Mikroprozessor auf dieser Leitung gelieferte Imtervall ausführt, dann ist es wünschenswert, eine oder pulse öffnen den normalerweise geschlossenen Schalter mehrere spezielle Zeilen zu identifizieren, um einen Be- 25 32. Der Mikroprozessor hat auch einen mit dem Tor 16 zug in jedem Fernsehsignalvollbild zu haben. Dies er- gekoppelten Ausgang zur Steuerung von dessen Durchfolgt gemäß der Erfindung durch Abtastung jeder Zeile lässigkeit Der Ausgang des Tores 16 ist mit einer Si- -■■ des Synchronsignalgemisches in Halbzeilenintervallen, gnalverwendungsschaltung 18 gekoppelt ^:- bis ein halbzeilenfrequenter Impuls (Ausgleichsimpuls) Die Betriebsweise der Schaltung nach Rg. 1 sei nach- *< festgestellt wird. Dann wird eine Folge halbzeilenfre- 30 folgend anhand der in den Rg. 2 bis 5 gezeigten Schwinquenter Impulse gezählt, um den letzten breiten Verti- gungsformen erläutert Der spannungssteuerbare Oszilkalsynchronimpuls des zweiten (geraden) Halbbildes zu lator 26 habe eine Soll-Betriebsfrequenz von ' identifizieren, der einen Bezug darstellt, welcher ver- 5,66435 MHz, und der Teiler 28 teile diese Taktfrequenz schiedene Vollbilder und Halbbilder des Videosignals in der Phasensynchronisierschleife 20 durch 360. Der kennzeichnet Von diesem Bezug aus kann der Mikro- 35 Mikroprozessor 30 führt alle fünfzehn Taktzyklen einen ' prozessor horizontalfrequente Impulse zählen, um ir- Befehlszyklus aus, wie dies aus den Rg. 4b und 4c ergendeine spezielle Zeile oder einen Zeilenteil des Video- sichtlich ist Der Mikroprozessor kann die Signale an Signals zu identifizieren. In den Zeichnungen zeigt seinen Dateneingängen /Ni und IN2 durch Ausführung

Rg. 1 ein Blockschaltbild eines gemäß der Erfindung eines zweizykligen Abtastbefehls 110,112 abtasten, wie

aufgebauten Gerätes zur Synchronisierung des zeitli- 40 dies Rg. 4c zeigt Durch den Abtastbefehl wird der Si-

chen Betriebes eines Mikroprozessors mit einem Video- gnalpegel an einem ausgewählten Eingang zu einer Zeit

signal; abgetastet welche durch den Abtastpfeil 111 in Rg. 4c

Fig. 2,3 und 4 Schwingungsformen zur Veranschauli- mit Bezug auf die in Rg. 4b gezeigte Taktschwingung >

chung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Synchro- des Mikroprozessors angezeigt ist Bei der gewählten

nisierung des zeitlichen Betriebs des Mikroprozessors 45 Taktfrequenz von 5,66435 MHz führt der Mikroprozes-

nach Rg. 1 mit jeder Zeile eines Videosignals; sor 24 einzyklige Befehle während des Zeitintervalls ei-

Rg. 5 Schwingungsformen zur Veranschaulichung ei- ner Horizontalzeile aus.

nes Verfahrens zur Lieferung eines Videovollbildbezu- Wenn die Schaltung nach Rg. 1 aktiviert ist dann läßt

ges für den Mikroprozessor nach Rg. 1; der von der Phasensynchronisierschleife abgeleitete Im-

Rg. 6 ein gemäß der Erfindung aufgebautes Gerät 50 puls den Mikroprozessor 30 eine ganzzahlige Anzahl

zur Abtastung eines VIR-Signals zur Regelung der ZF- von einzykligen Befehlen in einem Fernsehzeileninter-

Bandbreite eines Fernsehempfängers und vall ausführen. Für das NTSC-Farbzeilenintervall von

Rg. 7 Schwingungsformen zur Erläuterung der Be- 63,555 MikroSekunden werden 24 Befehle von 2,648 Mitriebsweise des Gerätes nach Rg. 6. krosekunden Dauer in jedem Zeilenintervall bei diesem

In Rg. 1 ist ein Gerät zur Synchronisierung des Be- 55 Beispiel ausgeführt Wird ein Zeilenintervall eines

triebs des Mikroprozessors 30 mit einem Videosignal Schwarzweißsignals oder eines nicht normgemäßen Si-

gemäß der Erfindung dargestellt Eine Videosignalquel- gnals unterschiedlicher Dauer empfangen, dann justiert

Ie 10, wie etwa ein Fernsehvideodemodulator, liefert die Phasensynchronisierschleife 20 die Taktfrequenz zur

Videosignale, welche den Eingängen eines Tores 16 und Fortführung der Dauer einer ganzzahligen Anzahl von

einer üblichen Synchronsignaltrennschaltung 12 züge- eo Befehlen in jedem Zeilenintervall. Jedoch werden die

führt werden. Die Trennschaltung 12 liefert an entspre- Befehle in einer Phasenbeziehung zu Beginn jeder Zeile

chenden Ausgängen Vertikal- und Horizontalsynchron- ausgeführt, die anfänglich zufällig ist Der Mikroprozes- ^

Signale (V bzw. H) und ein Synchronsignalgemisch (C), sor tastet dann das Synchronsignalgemisch ab und führt "

welches Horizontal-, Vertikal- und Ausgleichskompo- die erfindungsgemäße Taktüberspringungstechnik aus,

nenten enthält Die Vertikal- und Horizontalsynchronsi- 65 um die Phase der Befehlszyklen mit dem Videosignal zu

gnaie werden einem üblichen Fernsehablenksystem 14 synchronisieren. Dabei wird ein Bezug zu jeder Hori- I

zugeführt, welches an einem Ausgang Horizontalaus- zontalzeile hergestellt

tastsignale liefert, die beispielsweise in üblicher Weise Die Taktüberspringtechnik überwindet die dem Mi- *?

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kroprozessor anhaftende Beschränkung, nur in der La- chronsignalgemisch gemäß Fig. 2b. Die Abtastzeitpunkge zu sein, das Videosignal in den Abtastbefehlsinterval- te 50, 52 und 54 sind durch Pfeile dargestellt und treten len genau abzutasten, welche im Hinblick auf die Dauer während des ersten, dreizehnten und ersten Befehlszyder abgetasteten Signale zeitlich weit auseinanderlie- klus in jeweils aufeinanderfolgenden Horizontalzeilen gen. Bei dem erwähnten Mikroprozessor können bei- 5 auf. Die Abtastwerte werden so zeitlich in Halbzeilenspielsweise Eingangssignale nur einmal in 5,3 Mikrose- abständen abgenommen. In diesem Beispiel wird der künden abgetastet werden, welches die doppelte Be- Horizontalsynchronimpuls 44 zum Abtastzeitpunkt 50 fehlszykluszeit von 2,648 Mikrosekunden ist Abhängig festgestellt, jedoch führt die Phasenbeziehung der Abvon der Phasenbeziehung zwischen den Abtastzeiten tastbefehle des Mikroprozessors zum Synchronsignal- und dem Synchronsignalgemisch kann ein Ausgleichs- to gemisch nach Fig. 2b dazu, daß der Mikroprozessor die impuls von 2,4 Mikrosekunden zwischen zwei Abtast- Ausgleichsimpulse 46 und 48 nicht feststellen kann. Die Zeitpunkten auftreten. Nach dem erfindungsgemäßen dargestellte Phasenbeziehung hat auch zur Folge, daß Verfahren wird diese Beschränkung überwunden, und nachfolgende Ausgleichsimpulse nicht von den Abtastdie Befehlszyklen können schnell in eine bekannten befehlen getroffen werden. Der Mikroprozessor rea-Phasenbeziehung mit dem Synchronsignaigemiscn ge- 15 giert auf diese unentdeckten Impulse durch Erzeugung bracht werden. eines Taktüberspringimpulses 108 auf der Taktüber-Wird die Anordnung gemäß Fig. 1 aktiviert, dann be- springleitung während des Vertikalrücklaufintervalls, ginnt der Mikroprozessor eine Folge von zweizykligen wie dies Fig. 3c zeigt. Der Taktüberspringimpuls 108 Abtastbefehlen durchzuführen, um das Synchronsignal- öffnet den Schalter 32 für einen Zyklus des Mikroprogemisch am Dateneingang /N₂ abzutasten. Das Syn- 20 zessortaktes, wie dies durch den fehlenden Taktzyklus chronsignalgemisch enthält Horizontal-, Ausgleichs- nach dem Taktzyklus 15 in Fig. 3b gezeigt ist. Da jeder und Vertikalsynchronimpulse, die im NTSC-System Im- Befehlszyklus 15 Taktimpulse benötigt, verlängert der pulsdauern von 5,2,4 bzw. 27 Mikrosekunden haben. Da fehlende Taktzyklus die Zeit des Befehlszyklus 100 nach die Abtastzeitpunkte alle 53 Mikrosekunden auftreten, Fig. 3 um ein Taktintervall. Der Befehlszyklus 100 dauwerden nur die Vertikalsynchronimpulse durch zwei 25 ert praktisch sechzehn Taktzyklen lang, und der folgen- oder mehrere aufeinanderfolgende Abtastbefehle abge- de Befehlszyklus 102 beginnt in der dargestellten Weise tastet; die Horizontalsynchron- und Ausgleichsimpulse zum Zeitpunkt 106 anstatt zum normalen Zeitpunkt 104. sind zu kurz, um durch zwei aufeinanderfolgende Ab- So werden der Befehlszyklus 102 und alle nachfolgentastbefehle abgetastet zu werden. Hat der Mikroprozes- den Befehlszyklen um einen Taktzyklus gegenüber dem sor einen Impuls festgestellt, beispielsweise durch Fest- 30 Synchronsignalgemisch verzögert oder phasenverschostellung eines Zustande hohen Signalpegels durch zwei ben. Der Mikroprozessor tastet nun das Synchronsiaufeinanderfolgende Abtastbefehle, dann führt er den gnalgemisch mit dieser neuen Phasenbeziehung zwinächsten Abtastbefehl zu einem Zeitpunkt aus, der ge- sehen Abtastbefehlen und Synchronsignalgemisch ab. genüber dem ersten der beiden um ein Halbzeileninter- Wenn der Mikroprozessor wiederum die Ausgleichsimvall verzögert ist Nachfolgende Abtastbefehle werden 35 pulse nicht abtastet, dann wird ein Taktzyklus überwiederum durchgeführt zur Identifizierung des nach- Sprüngen, und die Phase der Abtastbefehle verschiebt sten Vertikalsynchronimpulses in gleicher Weise. Diese sich zeitlich gegenüber dem Synchronsignalgemisch Abtasttechnik wird fortgesetzt, bis der Mikroprozessor weiter nach hinten, wie dies durch die Abtastzeitpunkte die sechs aufeinanderfolgenden Vertikalsynchronimpul- 60, 62 und 64 in Fig. 2d gezeigt ist, welche alle zeitlich se des Vertikalrücklaufintervalls identifiziert hat Wer- 40 gegenüber den entsprechenden Abtastzeitpunkten 50, den keine sechs Vertikalsynchronimpulse festgestellt, 52 und 54 in Fig. 2c verschoben sind,
was beispielsweise dann der Fall ist, wenn die Abtastfol- Der Mikroprozessor tastet weiter das Synchronsige mit dem zweiten oder einem späteren Vertikalsyn- gnalgemisch ab, um Taktzyklen in dieser Weise zu überchronimpuis beginnt, dann führt der Mikroprozessor die springen, bis der mit dem Horizontaisynchronimpuis 44 Abtastung des Synchronsignalgemisches alle 53 Mikro- 45 übereinstimmende Abtastzeitpunkt die abfallende Flansekunden fort, bis die Vertikalsynchronimpulsfolge ke des Impulses erreicht, wie dies für den Abtastzeitwährend des nächsten Vertikalrücklaufintervalls auf- punkt 70 in Fig. 2e gezeigt ist Überspringen nachfoltritt. Wenn die Folge von sechs Vertikalsynchronimpul- gender Taktzyklen führt dazu, daß entsprechende Absen auf diese Weise erst einmal identifiziert ist, dann tastbefehle den Horizontalsynchronimpuls 44 verfehlen, wird der erste der beiden aufeinanderfolgenden Befehle, 50 Jedoch bewirken diese Phasenverschiebungen, daß der welcher den letzten Vertikalsynchronimpuls abtastet, vorangegangene Abtastbefehl, der zum Abtastzeitein Zeitbezug für den Mikroprozessor, der nahe beim punkt 80 gezeichnet ist den Horizontalsynchronimpuls Beginn eines Halbzeilenintervalls des Synchronsignal- 44 in der Nähe seiner Vorderflanke abtastet Wenn dies gemisches liegt Von diesem Bezug kann der Mikropro- eintritt, dann erhöht der Befehlsbezug des Mikroprozeszessor bei Halbzeilenintervallen abtasten, um zu versu- 55 sors sich um Zwei, um den den Abtastzeitpunkt 80 entchen, die Ausgleichsimpulse des Synchronsignalgemi- haltenden Befehlszyklus als ersten Befehlszyklus der sches zu identifizieren. Zeile auftreten zu lassen, anstatt als dreiundzwanzigster Wenn die zeitliche Lage der Abtastbefehle des Mi- der vorigen Zeile. Nach wenigen weiteren Taktzykluskroprozessors in der oben beschriebenen Weise in ei- überspringungen ist diese Abtastzeit phasenmäßig genen Bezug gebracht worden ist, dann beginnt der Mi- 60 genüber dem Synchronsignalgemisch auf eine Zeitposikroprozessor 30 nun das Synchronsignalgemisch zu tion 90 verschoben worden, wie Fig. 2f zeigt Bei dieser Halbzeilenintervallen abzutasten, wie die Fig. 2b und 2c Phasenbeziehung befindet sich die Halbzeilenabtastung erkennen lassen. Fig. 2b zeigt einen Horizontalsyn- 92 nun in einer zeitlichen Position, um den Ausgleichschronimpuls 44, dem in Halbzeilenintervallen Aus- impuls 46 festzustellen, und zum nächsten Abtastzeitgleichsimpulse 46 und 48 folgen: ein Muster, welches bei 65 punkt 94 wird der Ausgleichsimpuls 48 festgestellt Die jedem Obergang von einem geraden zu einem ungera- Abtastbefehle des Mikroprozessors liegen nun in Phase den Halbbild auftritt Fig. 2c zeigt Befehlszyklen des mit dem Synchronsignalgemisch nach Fig. 2b, so daß Mikroprozessors im gleichen Zeitmaßstab wie das Syn- alle Synchronimpulse abgetastet werden. In der Praxis

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erfolgt eine Feineinstellung der Phasenbeziehung, so stungen 12' und 12" finden das Synchronsignalgemisch

daß die Ausgleichsimpulse fortlaufend zu ihren Mittel- in einem Zustand niedrigen Pegels. Der Mikroprozessor

punkten abgetastet werden. Es hat sich gezeigt, daß weiß nun, daß er Zeile 7 eines ungeraden Videohalbbil-

diese Technik der Taktüberspringung und Phasenver- des identifiziert hat.

Schiebung die Abtastzeitpunkte sehr schnell mit dem 5 Dieses Ergebnis kann zu Beginn des folgenden gera-Synchronsignalgemisch auszurichten gestattet Versu- den Halbbildes nachgeprüft werden, wie in Fig. 5c geche haben gezeigt, daß nicht mehr als dreißig Halbbilder zeigt Das ungerade (erste) Halbbild endet mit den Honuntersucht werden müssen, um die gewünschte Syn- zontalsynchronimpulsen 130 und 132. Dem Synchronimchronisierung von irgendeinem anfänglichen Phasenzu- puls 132 folgt eine halbe Zeile später ein Ausgleichsimstand zu erreichen. 10 puls 134. Wie im vorigen Halbbild setzt das halbzeuge

Die Taktüberspringtechnik wird mit Vorteil bei Mi- Auftreten von zwei Impulsen den Abtastzähler des Mikroprozessoren der bereits genannten Art angewandt, kroprozessors auf eine "1". Nun werden Halbzeilenabtawelche so ausgelegt sind, daß sie diese Funktion leicht stungen gezählt, bis wiederum ein Zählwert "12" erausüben. Man sieht aus Fig. 3, daß die Wirkung des reicht wird. Beim Zählwert "12" tastet der Mikroprozes-Taktüberspringens bei diesem Beispiel in einer Verlän- 15 sor nun den letzten breiten Vertikalimpuls des geradgerung der zur Ausführung eines Befehls benötigten zahligen Halbbildes ab. Die nächsten aufeinanderfol-Zeit von 2,648 Mikrosekunden auf 2,825 Mikrosekun- genden Abtastungen 12' und 12" stellen ebenso den den besteht. Die Phasenlage der nachfolgenden breiten Vertikalimpuls 136 fest und identifizieren ihn als 2,648 Mikrosekunden-Befehle wird dadurch gegenüber Teil der Zeile 6 eines geradzahligen Halbbildes. Der den ankommenden Synchronsignalen verschoben. Die- 20 Mikroprozesor hat um einen Bezug im Videosignal und selbe Phasenverschiebung läßt sich in der Software oh- kann ungeradzahlige und geradzahlige Halbbilder ne Taktüberspringen durchführen durch selektive Aus- ebenso wie bestimmte Zeilen in jedem Halbbild identififührung eines Befehls, dessen Ausführungsdauer länger zieren, indem er die Horizontalaustastimpulse am Einais die nominellen 2,648 Mikrosekunden-Befehle ist gang /Ni zählt Der Mikroprozessor kann irgendeine Wenn beispielsweise der Mikroprozessor eine andere 25 spezielle Zeile zur Verwendungsschaltung 18 durchta-Befehlsart in 16,17,18 usw. Taktzyklen ausführen kann, sten, indem er eine geeignete Anzahl von Horizontaldann könnte einer dieser Befehle ausgeführt werden, austastimpulsen zählt und das Tor 16 beim richtigen um eine Phasenverschiebung der zeitlichen Lage der Zählwert öffnet Weiterhin kann der Mikroprozessor zu 2,648 Mikrosekunden-Befehle gegenüber den Syn- jeder speziellen Zeit einer bestimmten Zeile eine Abtachronsignalen zu bewirken. Dies erlaubt die Realisie- 30 stung vornehmen, indem er ein oder mehrere Zyklusrung der erfindungsgemäßen Prinzipien unter Verwen- überspringungen des Taktsignals durchführt. Diese dung eines Mikroprozessors, dem die Taktüberspringei- Taktüberspringungen verschieben die Phase der Abgenschaft fehlt tastbefehle in Übereinstimmung mit der Zeit der abzu-

Wenn die Abtastbefehle richtig mit dem Synchronsi- tastenden Zeile. Der Mikroprozessor kann die Taktgnalgemisch synchronisiert sind, dann kann jeder ge- 35 überspringungen zählen, um den Bezug der Abtastzeiwünschte Teil einer Zeile durch Abtastung während des ten hinsichtlich des Videosignals weiterhin aufrechtzugeeigneten Befehlszyklus oder der Zyklen abgetastet erhalten.

werden. Es können Zeilen gezählt werden durch Abzäh- Die Anordnung gemäß Fig. 1 kann in der in Fig. 6 len der Horizontalaustastimpulse 40 und 42 in Fig. 2a, gezeigten Weise ausgebildet sein, um ein VIR-Signal welche dem Dateneingang /Ni des Mikroprozessors 30 40 abzutasten. Dieses Signal kann dann beispielsweise bezugeführt werden. Um jedoch eine speziell numerierte nutzt werden, um die ZF-Bandbereite eines Fernseh-Zeile abzutasten, etwa die Zeile neunzehn jedes Halb- empfängers zu regeln. In dem dort beschriebenen Sybildes (die VIR-Zeile), muß ein Bezug zu den Videohalb- stern werden der Farbbezugsbalken und der Leuchtbildern hergestellt werden. Dies kann erfolgen durch dichtebezugspegei des VIR-Signals festgestellt und zur Abtastung des Synchronsignalgemisches zu Halbzeilen- 45 Ableitung eines Regelsignals verglichen, das zur Anheintervallen, wie dies die Kurvenformen der Fig. 5 veran- bung des ZF-Durchlaßbereiches in der Nähe der Bildschaulichen, oder Farbträgerfrequenz benutzt wird. Die Grundele-

Fig. 5a zeigt die Form eines Synchronsignalgemi- mente dieses Systems sind in Fig. 6 gezeigt, in welcher sches zu Beginn eines ungeraden (ersten) Halbbildes. ein üblicher Fernsehempfänger mit einer Antenne 152, Diese Schwingung wird zu den in Fig. 5b gezeigten Ab- 50 einem Tuner 150, einem Mischer 154, einer ZF-Signaltastzeitpunkten abgetastet Der Horizontalsynchronim- Verarbeitungsschaltung 158 und einer Videosignalverarpuls 120 ist der letzte Horizontalsynchronimpuls des beitungsschaltung 160, die in üblicher Weise zusammenvorangehenden geradzahligen Halbbildes, und ihm folgt geschaltet sind, gezeigt ist Zwischen dem Mischer 154 um ein Zeilenintervall später ein Ausgleichsimpuls 122. und der ZF-Signalverarbeitungsschaltung 158 befindet Der nächste festgestellte Impuls ist der Ausgleichsim- 55 sich eine abgestimmte ZF-Anhebungsschaltung 156. puls 124, der um ein halbes Zeilenintervall nach dem Das demodulierte Videosignal am Ausgang der ZF-Si-Impuls 122 auftritt Da zwischen diesen beiden Signalen gnalverarbeitungsschaltung 158 wird einem Filter 152, nur ein Halbzeilenintervall vergangen ist wird der Ab- einem ersten Eingang eines Multiplexers 166, und einer tastzeitpunkt des Impules 124 als "1" gezählt Nun wer- Zeilentaktschaltung 176 zugeführt Die Zeilentaktschalden Halbzeilenabtastwerte gezählt bis sechs Zeilen spä- 60 tung enthält Elemente 12,14,20 und 32 von der in Fig. 1 ter der Zählwert "12" erreicht wird, und zu diesem Zeit- gezeigten Art und ist auch in der dort gezeigten Weise punkt wird der dem Vertikalsynchronimpulsintervall mit dem Mikroprozessor 30 gekoppelt Der Multiplexer folgende Ausgleichsimpuls 126 abgetastet Das Syn- 166 wird durch Signale gesteuert, welche vom Mikrochronsignalgemisch wird nun für eine Anzahl aufeinan- prozessor 30 über Steuerleitungen 172 und 174 zugederfolgender Befehle abgetastet, welche durch Abtast- 65 führt werden. Der Ausgang des Filters 162 ist mit dem zeilten 12' und 12" gekennzeichnet sind. Die geringe Eingang eines Detektors 164 gekoppelt, dessen Aus-Breite der Ausgleichsimpulse 126 läßt diese Impulse nur gang wiederum an den zweiten Eingang des Multiplezum ersten Abtastzeitpunkt 12 abtasten, und die Abta- xers 166 geführt ist Der Ausgang des Multiplexers 166

11

ff ist über einen Analog/Digital-Konverter 168 mit dem

Mikroprozessor 30 gekoppelt Der Mikroprozessor er-

..:. zeugt ein digitales Ausgangssignal, welches den Eingän-

^i gen eines Digital/Analog-Konverters 170 zugeführt

'■ wird, dessen Ausgang wiederum an den Steuereingang

,· der abgestimmten ZF-Anhebungsschaltung 156 geführt

<!■; Im Betrieb wird die zeitliche Steuerung des Mikro-

■;.? Prozessors mit dem Synchronsignalgemisch des Video- * signals synchronisiert, wie es in den Fig. 2 bis 5 gezeigt to ^v;; ist. Der Mikroprozessor 30 zählt die Zeilen des Videosignals zur Feststellung der Zeile 19, welche ein VIR-Signal enthalten kann. Ein typisches VIR-Signal ist in Fig. 7a gezeigt. Dem üblichen Horizontalsynchron- und Farbsynchronsignal folgt im VIR-Signal ein Farbbezugsbalken 180 von 24 MikroSekunden Dauer, dem ein

Leuchtdichtebezugspegel 182 von 12 Mikrosekunden Dauer folgt. Während der Zeile 19 sind die Mikroprozessorbefehle mit dem VIR-Signal abgestimmt wie es &igr; beispielsweise Fig. 7a zeigt Während des Befehlszyklus

(■'·■ 6 beginnt der Mikroprozessor 30 einen Farbabtastintervallimpuls auf der Leitung 132, der in Fig. 7b als Impuls 134 gezeigt ist

&iacgr; Der Mikroprozessor beendigt den Impuls 134 wäh-

: rend des Befehlszyklus 13. Während des Abtastintervall-

impulses 184 wird der festgestellte Farbbezugsbalkenpegel vom Ausgang des Detektors 164 über den ersten Eingang des Multiplexers 166 dem A/D-Konverter 168 zugeführt Der festgestellte Signalpegel wird in ein Digitalsignal umgewandelt und vom Mikroprozessor 30 gespeichert

Während des Befehlszyklus 15 der Zeile 19 wird ein

', Leuchtdichte-Abtastintervallimpuls 186 vom Mikroprozessor auf der Steuerleitung 174 begonnen. Der Mikroprozessor beendigt den Impuls 186 während des Befehlszyklus 19. Der Abtastintervallimpuls 186 steuert den Multiplexer, so daß der Leuchtdichtebezugspegel vom zweiten Eingang des Multiplexers 166 zum A/D-Konverter 168 gelangt Der Leuchtdichtebezugspegel wird digitalisiert und vom Mikroprozessor 30 gesteuert Der Mikroprozessor 30 kann nun einen Regelsignalwert für die abgestimmte ZF-Anhebungsschaltung 156 berechnen. Die beiden gesteuerten Signale können auf Gültigkeit und Verfälschung durch Störungen analysiert werden, und es kann ein Regelsignal entsprechend dem Verhältnis dieser beiden Signale berechnet werden. Der digitale Regelsignalwert wird dem A/D-Konverter 170 zugeführt wo er in ein Analogsignal umgewandelt wird, und wird dann der abgestimmten ZF-Anhebungsschaltung 156 zugeführt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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eo

65

Claims

1 Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung mit einer Videosignalquelle, deren Videosignale Synchronsignalkomponenten enthalten, mit einer Synchronsignaltrennschaltung, welche aus den Videosignalen Synchronsignale einer gegebenen Frequenz abtrennt, mit einer Taktsignalschaltung, deren Eingang die Synchronsignale zugeführt werden und die an ihrem Ausgang ein Taktsignal liefert, das im wesentlichen phasensynchron mit den Synchronsignalen ist und dessen Frequenz im wesentlichen ein ganzzahliges Vielfaches der Synchronsignalfrequenz ist und mit einem taktgesteuerten Mikroprozessor, der aufgrund des Taktsignals Befehle mit einer von der Taktsigna'frequenz abhängigen Rate ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger enthalten ist und der Mikroprozessor (30) einen Steuerausgang zur Lieferung eines Steuersignals (Oberspring-Steuersignal) aufweist, und daß zur Ausführung der Befehle in Synchronismus mit den Synchronsignalen das Taktsignal vom Ausgang der Taktsignalschaltung (PLL-Schleife 20) über eine Koppelschaltung ' (Schalter 32) unter Steuerung durch das Steuersignal von Mikroprozessor wahlweise auf den Takteingang des Mikroprozessors (30) koppelbar ist

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronsignale einem Dateneingang des Mikroprozessors (30) zugeführt werden, der einen Befehlszyklus in einer gegebenen Anzahl gleichförmiger Taktsignalzyklen durchführen kann und im Sinne einer Ausführung einer ganzzahligen Anzahl von Befehlszyklen während eines Horizontalzeilenintervalls unter Steuerung durch das Taktsignal programmiert ist und daß mit einem Datenausgang des Mikroprozessors eine Signalverwendungsschaltung (16,18) gekoppelt ist

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (30) weiterhin durch das Taktsignal zur Ausführung eines Befehles während eines Zeitintervalls gesteuert wird, welches größer als die Dauer der gegebenen Anzahl gleichförmiger Taktsignalzyklen ist derart, daß die Phasenlage nachfolgend ausgeführter Befehlszyklen gegenüber der Phase der horizontalzeilenfrequenten Synchronsignale verschoben wird.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Ausführung der Abtastbefehle zur Abtastung des Pegels der Synchronsignale am Dateneingang des Mikroprozessors (30) zu vorbestimmten Zeiten durch Befehlszyklen veranlaßt wird, daß die Koppelschaltung (32) einen steuerbaren Schalter enthält und daß der Steuersignalausgang des Mikroprozessors mit dem steuerbaren Schalter gekoppelt ist, um den Schalter in Abhängigkeit von dem vom Mikroprozessor entsprechend den abgetasteten Pegeln der Synchronsignale erzeugten Oberspring-Steuersignal für ein vorbestimmtes Zeitintervaii zu öffnen, derart, daß eo nachfolgende Abtastbefehle in einer bekannten Phasenbeziehung zu den Synchronsignalen ausgeführt werden.

5. Verfahren zur zeitlichen Abstimmung des Betriebs eines Mikroprozessors mit einem Videosignal, bei dem

quente Komponenten enthaltendes Synchronisiersignal erzeugt wird,

b) in Abhängigkeit von dem Synchronisiersignal ein Taktsigna! erzeugt wird, dessen Frequenz ein Vielfaches der Synchronisiersignalfrequenz beträgt und das mit dem Synchronisiersignal phasenmäßig praktisch ausgerichtet ist,

c) das Taktsignal dem Mikroprozessor zugeführt wird und

d) der Mikroprozessor zur Ausführung einer ganzen Anzahl von Befehlszyklen während einer ganzen Anzahl von Perioden des Synchronisiersignals in Abhängigkeit von dem Taktsignal programmiert wird,