DE3436646A1 - Signalgenerator mit einem digitalen speicher - Google Patents
Signalgenerator mit einem digitalen speicherInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Signalgenerator, der einen digitalen Speicher benutzt, welcher Signalgenerator
auf digitale Weise ein Signal erzeugen kann, das eine Periodizität, beispielsweise die einer Sinuswelle,
aufweist.
In einem Speicher, beispielsweise einem Nur-Lesespeicher ROM, ist eine Anzahl von Abtastdaten aus einer Periode einer
Sinusschwingung gespeichert, und durch Ändern der Adresse
des ROM Schritt für Schritt bei einem vorbestimmten Intervall kann ein digitales Sinuswellensignal erzeugt werden.
Die maximale Anzahl der Adressen des ROM in dieser Art eines digitalen Signalgenerators ist durch die Anzahl der Bits des
Adresseneingangssignals sowie^die Frequenz des Ausgangssignals
und die Taktfrequenz bestimmt und wird im allgemeinen nicht (2n-l). Aufgrund dieser Tatsache besteht ein Problem
dahingehend, daß der Aufbau des Adressengenerators kompliziert ist.
Bei einem anderen Aufbau eines derartigen Signalgenerators ist ein Teil der Daten einer Periode einer Sinusschwingung
in einem ROM gespeichert, und die Daten, die die negative Polarität haben, werden durch Invertieren der Polarität der
aus dem ROM ausgelesenen Daten gebildet. Dabei werden sowohl Änderungen des Signalanstiegs als auch des Signalabfalls
durch Invertieren des Adreßsignals durchgeführt. Mit einem solchen Aufbau kann die Kapazität des ROM klein gehalten
werden. In diesem Fall muß allerdings - es sei denn, die Anzahl von Adressen des ROM ist 2n - eine komplizierte
Schaltung gebildet werden, und zwar was den Wert des Adreßsignals, die Steuersignale zum Steuern der Inversion der
Polarität der Daten, die ausgelesen wurden, und das Steuern
-A-
des Anstiegs und des Abfalls des Adreßsignals betrifft, was dazu führt, daß die Arbeitsgeschwindigkeit niedrig wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Signalgenerator zu schaffen, der einen digitalen
Speicher verwendet, in dem die Anzahl von Adressen des Speichers zum Speichern von Daten eines digitalen Signals,
das eine Periodizität, beispielsweise die einer Sinuswelle, einer Cosinuswelle oder dergl. hat, 2 ist, wodurch der
Aufbau einer dazu notwendigen Adressenerzeugungsschaltung vereinfacht wird. Desweiteren liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Signalgenerator zu schaffen,
der einen digitalen Speicher verwendet, in welchem ein Teil der Daten einer Periode des digitalen Signals, welches
eine Periodizität hat, gesteuert werden kann, wordurch ermöglicht wird, die notwendige Kapazität für den Speicher
klein zu halten. Eine weitere Aufgabe für die vorliegende Erfindung besteht darin, einen Signalgenerator zu schaffen,
der einen digitalen Speicher verwendet, in welchem die Signale zum Steuern des Auslesens von Daten aus dem Speicher
oder der Inversion der Polarität der Adressen durch eine Schaltung mit einem einfachen Aufbau gebildet werden können,
wenn ein Teil der Daten einer Periode gespeichert ist, und der bei einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden
kann.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe wird ein Signalgenerator der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der einen digitalen
Speicher zum Erzeugen eines digitalen Signals, dessen Wert sich periodisch ändert, verwendet, welcher Speicher 2n
Adressen hat, unter denen jeweils Daten einer Periode des digitalen Signals gespeichert sind, eine Schaltungsanordnung
zum Multiplizieren eines digitalen Steuereingangssignals, das einen veränderbaren Wert hat, mit einem vorbestimmten
Koeffizienten sowie einen Integrator zum Integrieren des Steuereingangssignals, das mit dem Koeffizienten multipliziert
worden ist, jeweils bei Vorliegen eines vorbestimmten
Taktsignals, um ein Adreßsignal für den Speicher zu erzeugen, welches Adreßsignal sich Schritt für Schritt über eine
vorbestimmte Anzahl von Intervallen ändert, die mit dem digitalen Steuereingangssignal korrespondieren, aufweist.
5
Außerdem wird zur Lösung der Aufgabe ein Signalgenerator der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der einen digitalen
Speicher zum Erzeugen eines digitalen Signals, dessen Wert sich periodisch ändert, verwendet und durch einen Speicher,
der 2n Adressen hat, unter welchen jeweils ein Teil der
Daten einer Periode des digitalen Signals gespeichert ist, eine Adressenerzeugungsschaltung zum Erzeugen eines Adreßsignals
für den Speicher, wobei ein digitales Steuereingangssignal, das einen veränderbaren Wert hat, der Adressenerzeugungsschaltung
zugeführt wird und sich das Adreßsignal Schritt für Schritt über eine vorbestimmte Anzahl von
Intervallen ändert, die mit dem digitalen Steuereingangssignal korrespondieren, eine Erfassungsschaltung zum Erzeugen
eines Erfassungssignals dann, wenn ein Wert des Adreßsignals,
das durch die Adressenerzeugungsschaltung erzeugt wird, 2n oder größer wird, sowie eine Inversionssteuerschaltung
zum Invertieren der Polarität zumindest eines der Adreßsignale für den Speicher und des aus dem Speicher ausgelesenen
Signals in Abhängigkeit von dem Erfassungssignal gekennzeichnet ist.
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden
anhand von Figuren im einzelnen gegebenen Beschreibung ersichtlich.
Fig. IA u. Fig. IB zeigen Blockschaltbilder eines Beispiels
für eine Einrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Farb-Videosignals, auf die die vorliegende
Erfindung anwendbar ist.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiel
-6-für die vorliegende Erfindung.
Fig. 3, Fig. 4A u. Fig. 4B zeigen schematische Diagramme, die zur Erläuterung der Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels
für die vorliegende Erfindung benutzt werden.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels
für die vorliegende Erfindung. 10
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild, das einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels für die vorliegende
Erfindung darstellt.
Fig. 7, Fig. 8A ...Fig. 8C u. Fig. 9 zeigen schematische
Diagramme, die zur Erläuterung der Wirkungsweise eines weiteren Ausführungsbeispiels für die vorliegende
Erfindung benutzt werden.
Fig. 10 zeigt ein schematisches Diagramm, das zur Erläuterung
eines weiteren Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung benutzt wird.
Fig. 1 zeigt die vollständige Anordnung einer Aufzeichnungs/Wiedergabeeinrichtung
für Farb-Videosignale, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Diese Farb-Videosignal-Aufzeichnungs/Wiedergabeeinrichtung
zeichnet ein Farb-Standbildsignal eines Bildes oder eines Feldes als eine
oder zwei kreisförmige Spuren T auf einem magnetischen Blattmaterial-Informationsträger S durch einen feststehenden
Magnetkopf, wie bei 1 gezeigt, auf. Ein solcher magnetischer Blattmaterial-Informationsträger ist in Form einer Kassette
in eine feste Hülle (nicht gezeigt) eingeschlossen und wird durch einen Motor M gedreht. Auf einem solchen Blattmaterial-Informationsträger
können vollständige Zehnerblöcke ausgebildet werden. Diese Kassette hat kleine Abmessungen und
kann als ein Aufzeichnungsmedium für eine Standbild-Video-
kamera benutzt werden.
Fig. 1 zeigt eine SignalVerarbeitungsanordnung, die benutzt
wird, wenn ein Farb-Videosignal aufgezeichnet und wiedergegeben wird. Die Signalverarbeitung wird im folgenden kurz
anhand von Fig. 1 erläutert.
Das gezeigte Beipiel kann ein beliebiges zusammengesetztes
Farb-Videosignal des NTSC-Systems und Teilfarb-Videosignale,
die aus drei primären Farbsignalen bestehen, aufzeichnen. Das zusammengesetzte Farb-Videosignal ist das wiedergegebene
Hauptausgangssignal, während die Teilfarb-Videosignale zum
Zwecke der Überwachung (Monitoring) ausgegeben werden. Ein Signal, das auf einem magnetischen Blattmaterial-Informationsträger
S aufgezeichnet wird, besteht aus einem frequenzmodulierten Leuchtdichtesignal Y und einem frequenzmodulierten
sequentiellen Zeilen-Farbdifferenzsignal. Beispielsweise ist eine Mittenfrequenz fy des Leuchtdichtesignals
YFM auf eine vorbestimmte Frequenz innerhalb eines
Bereiches von 6 bis 7.5 MHz eingestellt, eine frequenmodulJerte Mittenfrequenz fD des Rot-Farbdifferenzsignals R-Y
ist beispielsweise auf 1.2 MHz eingestellt, und eine FM-modulierte
Mittenfrequenz f-, des Blau-Farbdifferenzsignals
ti
B-Y ist beispielsweise auf 1.3 MHz eingestellt. Diese beiden Farbdifferenzsignale sind zeilensequentiell geordnet, so daß
sie abwechselnd bei jedem 1 H (eine Horizontalperiode) auftreten. Diese Zeilensequenz-Umsetzung ermöglicht, das Band
des Aufzeichnungssignals schmal zu machen. Die jeweiligen Mittenfrequenzen der beiden Farbdifferenzsignale sind gegeneinander
versetzt, um eine Farbsequenz der Zeilensequenz zu kennzeichnen.
Außerdem wird die Signalverarbeitung im wesentlichen digital durchgeführt, was ermöglicht, daß der Betrieb stabil ist und
eine integrierte Schaltungsanordnung leicht zu realisieren ist. Desweiteren werden ein A/D-Wandler, der an der Eingangsseite
des Signalverarbeitungsabschnitts vorgesehen ist,
und ein D/A-Wandler, der an der Ausgangsseite davon vorgesehen
ist, gemeinsam sowohl für eine Aufzeichnungsschaltung als auch für eine Wiedergabeschaltung benutzt. Ferner ist
ein D/A-Wandler zum Bilden von Teilfarb-Videosignalen für
Überwachungszwecke (Monitoring) vorgesehen.
Eine Signalverarbeitungsanordnung zum Aufzeichnen und Wiedergeben wird im folgenden im einzelnen anhand von Fig. 1
beschrieben.
Gemäß Fig. 1 wird ein NTSC-Farb-Videosignal an eine Eingangsklemme
2 gelegt, und es werden drei primäre Farbsignale R, G bzw. B von einer Farb-Videokamera, einem Mikrocomputer
oder dergl. an Eingangsklemmen 3, 4 u. 5 gelegt. Außerdem wird ein zusammengesetztes Synchronisierungsignal SYNC, das
mit den Teilfarb-Videosignalen korrespondiert, die aus diesen
drei primären Farbsignalen bestehen, an eine Eingangsklemme 6 gelegt.
Die drei primären Farbsignale werden einer Matrixschaltung 7 zugeführt und in das Leuchtdichtesignal Y, das Rot-Farbdifferenzsignal
R-Y und das Blau-Farbdifferenzsignal B-Y umgesetzt. Die beiden Farbdifferenzsignale, die von der
Matrixschaltung 7 ausgegeben werden, werden Eingangsklemmen einer Schalteinrichtung 8 zugeführt und abwechselnd an einer
Ausgangsklemme davon bei jedem 1 H in Abhängigkeit von einem Schaltimpuls an einer Klemme 9 entnommen. Diese Schalteinrichtung
8 erzeugt ein zeilensequentielles Farbdifferenzsignal
LSC. Gemäß Fig. 1 wird das Leuchtdichtesignal ohne Rücksicht auf eine Differenz zwischen dem analogen Signal
und dem digitalen Signal sowie auf eine Differenz zwischen dem Aufzeichnungssignal und dem wiedergegebenen Signal durch
Y repräsentiert, das Rot-Farbdifferenzsignal und das Blau-Farbdifferenz signal sind durch R-Y u. B-Y gekennzeichnet,
das zusammengesetzte Farb-Videosignal wird durch NTSC repräsentiert,
das zeilensequentielle Farbdifferenzsignal ist durch LSC ausgedrückt, und die jeweiligen Komponenten der
drei primären Farbsignale sind durch R, G u. B gekennzeichnet.
Die Bezugszeichen 11 bis 17 bezeichnen jeweils Aufzeichnungs/Wiedergabe-Umschalter.
Jeder dieser Umschalter 11 bis 17 hat einen Aufzeichnungsseitenanschluß (angedeutet durch
einen schwarzen Punkt) und einen Wiedergabeseitenanschluß (gekennzeichnet durch einen weißen Kreis). In Fig. 1 sind
die Umschalter 11 ... 17 in deren Schaltstellungen für das Aufzeichnen dargestellt. Ein Schalter 28 wird in Abhängigkeit
von dem zusammengesetzten Eingangssignal und dem Teileingangssignal umgeschaltet. Das zusammengesetzte Farb-Videosignal
an der Eingangsklemme 2 wird einem Eingangsanschluß 19 des Schalters 18 zugeführt. Das Leuchtdichtesignal
Y aus der Matrixschaltung 7 wird an einen Eingangsanschluß 20 des Schalters 18 gelegt. Ein Signal, das durch den
Schalter 18 ausgewählt wird, wird über den Aufzeichnungs/Wiedergabe-Umschalter
11 an einen A/D-Wandler 31 gelegt. Das zeilensequentielle Farbdifferenzsignal LSC aus der
Schalteinrichtung 8 wird über den Aufzeichnungs/Wiedergabe-Umschalter
12 einem A/D-Wandler 32 zugeführt.
Dem A/D-Wandler 31 wird von einem Taktgenerator 33 ein Abtasttakt mit einer Frequenz von 4f (f : Farb-Hilfsträ-
SC SC
ger-Frequenz) zugeführt. Außerdem wird dem A/D-Wandler 32
von dem Taktgenerator 33 ein Abtasttakt mit der Frequenz 4f über einen 1/2-Frequenzteiler 34 zugeführt. Als Ausgangssignale
der A/D-Wandler 31 u. 32 werden jeweils digitale Daten gewonnen, wobei eine Abtastprobe jeweils aus acht
Bits besteht. Der Taktgenerator 33 erzeugt den Abtasttakt so, daß dessen Frequenz und dessen Phase mit dem Eingangssignal
abgestimmt bzw. synchronisiert sind. Der Taktgenerator 33 wird aus einem Digitaldecoder 35 mit Steuerdaten versorgt.
Da die Farbdifferenzsignale Frequenzbänder haben, die schmäler als das Frequenzband des Leuchtdichtesignals sind,
können sie bei einer Abtastfrequenz von 2f aus der analo-
S C
gen Form in die digitale Form umgesetzt werden, ohne daß
dadurch irgendein Problem entsteht.
Die Ausgangsdaten des A/D-Wandlers 31 werden dem Digitaldecoder 35 über den Aufzeichnungsseitenanschluß des Umschalters
23 zugeführt. Der Digitaldecoder 35 führt folgende Funktionen durch: Datenverarbeitung, um das zusammengesetzte
Farb-Videosignal in ein Leuchtdichtesignal und ein Träger-Farbdifferenzsignal
aufzuteilen; Datenverarbeitung, um ein Steuersignal für den Tatktgenerator 33 aus einem Burst-Signal
zu erzeugen, das in dem Träger-Farbdifferenzsignal enthalten ist; Datenverarbeitung, um das Träger-Farbdifferenzsignal
digital zu demodulieren; Datenverarbeitung, um die beiden Farbdifferenzsignale als die demodulierten Ausgangssignale
in das zeilensequentielle Farbdiffernezsignal LSC umzusetzen.
Das Leuchtdichtesignal Y aus dem Digitaldecoder 35 wird einer digitalen Vorverzerrungsschaltung 41 zugeführt. Das
zeilensequentielle Farbdifferenzsignal LSC aus dem Digitaldecoder 35 weist eine Abtastrate von 2f auf und wird einem
S C
Eingangsanschluß 37 eines Schalters 36 zugeführt. Das zeilensequentielle
Farbdifferenzsignal LSC aus dem A/D-Wandler 32 wird über den Umschalter 14 an einen anderen Eingangsanschluß
38 des Schalters 36 gelegt. Das zeilensequentielle Farbdifferenzsignal, das über den Schalter 36 übertragen
wird, wird einem Addierer 39 zugeführt.
Dem Addierer 39 wird über eine Klemme 40 ein Signal ID zugeführt.
Dieses Signal ID hat abhängig von der Zeile des Rot-Farbdifferenzsignals R-Y und der Zeile des Blau-Farbdifferenzsignals
B-Y unterschiedliche Werte. Aufgrund dieses Signals ID werden die Frequenzen der beiden Farbdifferenzsignale
dann, wenn keine Frequenzmodulation durchgeführt wird, unterschiedlich gemacht. Ein Ausgangssignal des Addierers
39 wird einer Vorverzerrungsschaltung 42 zugeführt. Die jeweiligen Ausgangssignale der Vorverzerrungsschaltungen
41 u. 42 werden digitalen FM-Modulatoren 43 u. 44 zugeführt,
iond die modulierten Ausgangssignale Y_ u. (R-Y)„„/(B-Y)_Μ
dieser Modulatoren werden mittels eines als Mischer arbeitenden Addierers 45 gemischt.
Ein Ausgangssignal des Addierers 45 wird über den Aufzeichnungsseitenanschluß
des Umschalters 15 an einen D/A-Wandler 46 gelegt. Dem D/A-Wandler 46 wird ein analoges Aufzeichnungssignal
entnommen. Dieses Aufzeichnungεsignal wird dem
Magnetkopf 1 über den Aufzeichnungsseitenanschluß des Umschalters 16, einen Aufzeichnungsverstärker 47 und den Aufzeichnungsseitenanschluß
des Umschalters 17 zugeführt. Das Aufzeichnungssignal wird durch diesen Magnetkopf 1 auf dem
magnetischen Blattmaterial-Informationsträger S aufgezeichnet .
Das Signal, das von dem magnetischen Blattmaterial-Informationsträger
durch den Magnetkopf 1 wiedergegeben wird, wird über einen Wiedergabeverstärker 51 an ein Hochpaßfilter 52
und ein Tiefpaßfilter 53 gelegt.
Das frequenzmcdulierte Leuchtdichtesignal Y„..wird von dem
r JVl
Hochpaßfilter 52 ausgegeben, während das FM-modulierte zeilensequentielle
Farbdiffenrenzsignal von dem Tiefpaßfilter 53 ausgegeben wird. Die Ausgangssignale des Hochpaßfilters
52 und des Tiefpaßfilters 53 werden jeweils einem analogen FM-Demodulator 54 bzw. 55 zugeführt, und deren demodulierten
Ausgangssignale werden jeweils einer Entzerrungsschaltung bzw. einer Entzerrungsschaltung 57 zugeführt.
Das Leuchtdichtesignal Y, das von der Entzerrungsschaltung 56 ausgegeben wird, wird dem A/D-Wandler 31 über den Wiedergabeseitenanschluß
des Umschalters 11 zugeführt und durch den A/D-Wandler 31 in ein digitales Signal umgesetzt. Das
zeilensequentielle Farbdifferenzsignal LSC, das von der Entzerrungsschaltung 57 ausgegeben wird, wird dem A/D-Wandler
32 über den Wiedergabeseitenanschluß des Umschalters zugeführt und durch den A/D-Wandler 32 in ein digitales
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Signal umgesetzt. Das digitale Leuchtdichtesignal aus dem A/D-Wandler 31 wird über den Wiedergabeseitenanschluß des
Umschalters 13 einer Verzögerungsschaltung 61 zugeführt. Das digitale, zeilensequentielle Farbdifferenzsignal aus dem
A/D-Wandler 32 wird über den Wiedergabeseitenanschluß des Umschalters 14 einer Simultanschaltung 62 zugeführt.
Die Simultanschaltung 62 ist auf eine Weise aufgebaut, daß die beiden zeilensequentiellen Farbdifferenzsignale einer
Reihenschaltung von zwei lH-Verzögerungsschaltungen zugeführt
werden, und ein Eingangssignal und ein Ausgangssignal der Reihenschaltung dieser 1H-Verzögerungsschaltungen
werden addiert, dieses Additionsausgangssignal wird auf die Hälfte heruntergeteilt und von einer ersten und einer dritten
Ausgangsklemme ausgegeben, und eine zweite und eine vierte Ausgangsklemme werden von einem Verbindungspunkt der
1H-Verzögerungsschaltungen abgeleitet. Ein Zwischenwert des Farbdifferenzsignals einer der ersten und dritten Zeilen
unter den drei aufeinanderfolgenden Zeilen wird über die
erste und die dritte Ausgangsklemme der Simultanschaltung
ausgegeben. Andererseits werden die anderen Farbdifferenzsignale
der zweiten Zeile über die zweite und die vierte Ausgangsklemme ausgegeben. Daher kann das simultane Rot-Farbdifferenzsignal
R-Y durch eine Schalteinrichtung aufgeteilt werden, um eine von der ersten und der zweiten Ausgangsklemme
auszuwählen. Das simultane Blau-Farbdifferenzsignal B-Y kann durch eine Schalteinrichtung aufgeteilt
werden, um eine von der dritten und der vierten Ausgängsklemme auszuwählen.
Es ist eine ID-Erfassungsschaltung 63 vorgesehen, die es den
Schalteinrichtungen dieser Simultanschaltung 62 gestattet, die Operationen exakt durchzuführen. Die ID-Erfassungsschaltung
63 erfaßt die ID-Daten, die aufgrund eines Auf-Zeichnungsvorgangs addiert wurden, und legt eine Phase eines
Impulses fest, um die Schalteinrichtungen in Abhängigkeit von den erfaßten ID-Daten in die richtige Phasenlage zu
bringen. Die beiden Farbdifferenzsignale, die von der Simultanschaltung
62 ausgegeben werden, werden Interpolatorschaltungen
64 u. 65 zugeführt. Jede dieser Interpolatorschaltungen 64 u. 65 interpoliert beispielsweise einen Zwischenwert
oder Mittelwert von zwei Signalen vor und hinter einem Fehlersignal zwischen diesen Signalen. Die Farbdifferenzsignale
R-Y und B-Y, aus denen die Abtastraten zu 4f umgesetzt wurden, werden von diesen Interpolatorschaltungen
64 u. 65 gewonnen. Diese Umsetzung der Abtastrate ist nötwendig, um diese Abtastraten identisch mit der Abtastrate
des digitalen Leuchtdichtesignals einzustellen.
Die digitalen Färbdifferenzsignale, die jeweils von den
Interpolatorschaltungen 64 u. 65 ausgegeben werden, werden
einer Farbwert-Korrekturschaltung (oder einer Farbwert-Steuereinrichtung)
66 zugeführt. Diese Farbwert-Steuereinrichtung 66 ändert die Werte der beiden Färbdifferenzsignale,
wodurch die Phase, d. h. der Farbwert, aus dem beide der Farbdifferenzsignale synthetisiert wurden, justiert wird.
Die Farbdifferenzsignale, die von dieser Farbwert-Steuereinrichtung
66 ausgegeben werden, und das Leuchtdichtesignal, das von der Verzögerungsschaltung 61 ausgegeben wird,
werden einer digitalen Matrixschaltung 67 zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 61 weist die gleiche Verzögerung wie
die Verzögerungen der Farbdifferenzsignale auf, die in den
Signalleitungen von der Simultanschaltung 62 zu den Eingängen der Matrixschaltung 67 verursacht werden.
Die drei primären digitalen Farbsignale, die von der Matrixschaltung
67 ausgegeben werden, werden einer Farbtemperatur-Korrekturschaltung 68 zugeführt. Die Daten für die
Korrektur werden der Farbwert-Steuerschaltung 66 und der Farbtemperatur-Korrekturschaltung 68 von einer Steuereinrichtung
69 zugeführt, die einen Mikroprozessor und einen Speicher enthält. Die korrigierenden Daten werden durch
Steuersignale an einer Klemme 70 bestimmt. Diese Steuersignale werden durch Betätigen von Tasten und Kippschaltern
durch eine Bedienungsperson gebildet, während sie Farbwert und Farbtemperatur eines Monitorbildes überwacht.
Die drei primären digitalen Farbsignale, die von der Farbtemperatur-Korrekturschaltung
68 ausgegeben werden, werden einer digitalen Matrixschaltung 71 sowie D/A-Wandlern 72,
u. 74 zugeführt. Die analogen Teilfarb-Videosignale R, G u. B werden von betreffenden Ausgangsklemmen 75, 76 u. 77 der
D/A-Wandler 72, 73 u. 74 abgegeben. Obgleich dies nicht gezeigt ist, werden diese Teilfarb-Videosignale Eingangsklemmen eines Farb-Monitorbildempfängers zugeführt.
Das digitale Leuchtdichtesignal und die beiden Farbdifferenzsignale,
von denen die Korrektur für den Farbwert und die Farbtemperatur durchgeführt wurde, werden von Ausgängen
der digitalen Matrixschaltung 71 zugeführt. Die Ausgangssignale der Matrixschaltung 71 werden einem Farbcodierer 78
zugeführt. Zusammen mit dem Farbcodierer 78 ist eine Sychnron- und Farbsynchronsignal-Kennzeichnungsimpuls-Erzeugungsschaltung
79 zum Erzeugen eines Synchronisierungssignals SYNC und eines Farbsynchronsignal-Kennzeichnungsimpulses
BFP vorgesehen. Das digitale zusammengesetzte NTSC-Farb-Videosignal
wird an einem Ausgang des Farbcodierers 78 ausgegeben und dem D/A-Wandler 46 über den Wiedergabeseitenanschluß
des Umschalters 15 zugeführt. Das wiedergegebene Signal in Form des analogen zusammengesetzten Farb-Videosignals
wird von dem Ausgang des D/A-Wandlers 46 über den Wiedergabeseitenanschluß des Umschalters 16 an eine Ausgangsklemme
80 abgegeben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich - wie eingangs erläutert - auf einen Signalgenerator, der einen digitalen
Speicher verwendet und auf den zuvorgenannten Taktgenerator 33 oder die digitalen FM-Modulatoren 43 u. 44 angewendet
wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für die vorlie-
gende Erfindung im einzelnen beschrieben.
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 81 einen Nur-Lesespeicher
ROM. Diesem ROM 81 wird ein Adreßeingangssignal von einem Integrator 82 zugeführt. Ein konstantes Eingangssignal
a wird durch einen Koeffizientenmultiplizierer 84 übertragen,
so daß ein konstantes Eingangssignal ak gewonnen wird. Dieses konstante Eingangssignal ak wird dem Integrator 82
zugeführt. Der Nur-Lesespeicher ROM 81 hat 2 Adressen,
unter denen Daten einer Periode eines Sinusschwingungssignals gespeichert sind. Im allgemeinen haben die Anzahl A
von Adressen eines ROM und das konstante Eingangssignal a vorbestimmte Werte abhängig von der Frequenz der Sinusschwingung,
die erzeugt wird, und der Abtastfrequenz, und die Anzahl A der Adressen des ROM ist nicht immer 2n. Daher
ist der Koeffizientenmultiplizierer 84 vorgesehen, um das Ausgangssignal mit derselben Frequenz wie der des Ausgangssignals
zu bilden, das durch einen ROM gebildet wird, welcher Adressen der Anzahl A hat, und zwar durch Verwendung
des ROM 81, der 2n Adressen hat. Daher wird ein Koeffizient
2n k des Koeffizientenmultiplizierers 84 zu (k = —) bestimmt.
Das bedeutet, daß der digitale Signalgenerator, der diesen ROM verwendet, ein Signal der Frequenz (~j£~"fs) bezogen auf
die Anzahl A von Adressen, das konstante Eingangssignal a sowie die Abtastfrequenz f , wie dies weitere unten erläu-
tert wird, ausgibt. Es sei nun angenommen, daß (A = 2 ) ist. In dem Falle des Erzeugens eines Signals derselben Frequenz
muß die Bedingung
(i . tB - § -V
erfüllt sein, wobei in diesem Fall "b" ein konstantes Ein-
2n gangssignal ist. Daher ist durch Einstellen (k =-»-) die Be-Ziehung
(b . f = ak . f ) erfüllt.
S S
Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß η = ist und daß der ROM 81 (2n = 32) Adressen hat. Wie in Fig.
gezeigt, sind die digitalen Daten, die mit den Amplituden korrespondieren, welche durch Teilen einer Periode einer
Sinuswelle in 32 gleiche Teile gewonnen werden, unter den Adressen des ROM 81 gespeichert. Diese digitalen Daten sind
ein Code, der "2" als eine Komplementärzahl verwendet und aus fünf Bits besteht. In Fig. 3 sind die Daten, die in dem
ROM 81 gespeichert sind, durch eine analoge Wellenform ausgedrückt. Außerdem besteht das Adreßsignal des ROM 81 aus
fünf Bits, die "2" als Komplementärzahl verwenden. Die Daten der positiven Halbwelle unter diesen Daten sind sequentiell
unter den Adressen 0 bis 16 gespeichert, während die Daten der negativen Halbwelle sequentiell unter den Adressen -15
bis 0 gespeichert sind.
An den Integrator 82 wird ein Abtasttakt Sp von einer Klemme 83 her gelegt. Wenn angenommen wird, daß das konstante Eingangssignal,
das von dem Koeffizientenmultiplizierer 84 ausgegeben wird (b = ak) ist, erzeugt der Integrator 82 als
eine Adresse ein Ausgangssignal, das von 0 bis b, 2b, 3b usf. Schritt für Schritt auf der Grundlage der Einheit "b=
ansteigt, wannimmer der Abtastimpuls zugeführt wird. Es sei nun angenommen, daß (b = l) ist. Das Ausgangssignal aus dem
Integrator 82 wird dann von O bis 1,2, ... Schritt für Schritt erhöht, und wenn es zu (0 1 1 1 1) wird, d. h. +15,
und dann der nächste Abtastimpuls zugeführt wird, wird es zu -16, d. h. (10 0 0 0), umgesetzt. Dann verringert es sich
sequentiell zu -15, -14, -13, ... -1, d. h. (11111), und wird schließlich zu (0 0 0 0 0). Daher werden, wenn
angenommen wird, daß die Abtastfrequenz f ist und b = 1
f s ist, Sinuswellendaten der Frequenz von ( . ) von dem ROM 81
erzeugt.
Fig. 4A zeigt eine Adresse, die von dem Integrator 82 erzeugt wird, wenn (b = 5) ist. Diese Adresse ändert sich
Schritt für Schritt bei einer Abtastperiode von T (1/f ).
I"* S
Daher werden die Daten, die durch weiße Punkte in Fig. 3 angedeutet sind, sequentiell aus dem ROM 81 ausgelesen. In
Fig. 4B werden, wie dies durch eine ausgezogene Linie 85 angedeutet ist, die Sinuswellendaten, die eine Frequenz von
(—f ) haben, welche sich Schritt für Schritt ändert, ausgelesen.
Die Frequenz der Sinuswellendaten aus dem ROM 81 kann durch Ändern des konstanten Eingangssignals b (= ak),
das dem Integrator 82 zugeführt wird, geändert werden. Andererseits werden, wenn (b = 4) ist, Daten, die durch
schwarze Punkte in Fig. 3 gekennzeichnet sind, sequentiell ausgelesen, so daß die Sinuswellendaten, die die Frequenz
von ( —- fs ) haben, erzeugt werden, wie dies durch eine
unterbrochene Linie 86 in Fig. 4B angedeμtet ist.
Daher macht es die vorliegende Erfindung möglich, einen digitalen, in der Frequenz veränderbaren Oszillator aufzubauen.
Das digital frequenzmodulierte Ausgangssignal kann an dem Ausgang des ROM 81 durch Zuführen eines Leuchtdichtesignals
oder eines zeilensequentiellen Farbdifferenzsignals eines digitalen Farb-Videosignals anstelle des konstanten
Eingangssignals a abgenommen werden.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung für den Fall, daß die Speicherkapazität
des ROM 81 in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel auf 1/4 reduziert ist. Die Ausgangsdaten von dem Integrator 82 werden
dem ROM 81 über einen Polaritätsinverter 87 zugeführt.
Die aus dem ROM 81 ausgelesenen Daten werden als Ausgangssignaldaten über einen Polatitätsinverter 88 abgenommen. Die
Anzahl von Adressen des ROM 81 ist auf 2n festgelegt, und
die Adresse, die ein Code ist, der aus (m + l) Bits besteht, wobei "2" als eine Komplementärzahl verwendet wird, wird von
dem Polaritätsinverter 87 zugeführt. Um die Beschreibung für diese Ausführungsbeispiel von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
zu unterscheiden, wird die Erläuterung des folgenden weiteren Ausführungsbeispiel durch Festlegen der
Anzahl der Adressen auf 2m gegeben. Der Polaritätsinverter
87 wird durch das höchstwertige Bit χ des Ausgangssignals gesteuert, das aus (m + 1) Bits des Integrators 82 besteht.
Der Polaritätsinverter 88 wird durch ein Steuersignal Pi gesteuert, das durch Frequenzteilung des höchstwertigen Bit
xQ durch ein Flipflop 89 gewonnen wird.
Zum Zwecke der Vereinfachung sei angenommen, daß die Anzahl
der Adressen des ROM 81 2 beträgt und daß der Polaritätsinverter
87 wie in Fig. 6 gezeigt aufgebaut ist. Wenn die Ausgangssignaldaten des Integrators 82 aus vier Bits χ , χ ,
x? u. x„ bestehen, wird jedes dieser Bits jeweils einer
Eingangsklemme eines Exklusiv-ODER-Gliedes 90, 91, 92 bzw.
93 zugeführt. Das höchstwertige Bit χ wird gemeinsam an die
anderen Eingangsklemmen der Exklusiv-ODER-Glieder 90 bis 93
gelegt. Die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Glieder 90 bis 93 werden einem Addierer 94 zugeführt, und das höchstwertige
Bit x„ wird als einziges Bit auf das Ausgangssignal des
Exklusiv-ODER-Gliedes 93 addiert. Ausgangssignale yQ, y- , y2 u. y3 entsprechend
vier Bits des Addierers 94 haben Polaritäten, die den invertierten Polaritäten der Eingangssignale entsprechen.
Der Polaritätsinverter 88 ist außerdem ähnlich wie der Polaritätsinverter 87 aufgebaut.
In dem ROM 81 sind beispielsweise die Sinuswellendaten von 0 bis +1 gespeichert. Wenn (m = 3) ist, wie dies in Fig. 7
gezeigt ist, sind die Daten, die acht verschiedene Werte innerhalb des Breiches für die Amplitude von 0 bis +1
repräsentieren, unter den acht Adressen gespeichert. Fig. 8A zeigt ein Beispiel der Adresse, die dem ROM 81 von dem
Polaritätsinverter 87 zugeführt wird. Fig. 8 zeigt die Änderung in der Adresse, wenn das konstante Eingangssignal b
(= ak), das an den Integrator 82 geführt wird, "1" ist.
Das Ausgangssignal des Integrators 82 erhöht sich von 0 bis 1, 2, ... bei jeder Abtastperiode T , für die dem Integrator
82 ein Signal zugeführt wird, und wenn das Ausgangssignal +7, d. h. (Olli), wird, wird - wie dies durch eine
unterbrochene Linie ρ in Fig. 8A angedeutet ist - das
Ausgangssignal des Integrators 82 zu -7, d. h. (1 0 0 1), invertiert, und danach wird es auf -6, -5, -4, ... erhöht.
Es wird dann zu -1, d. h. (1 1 1 1) und schließlich zu 0 (0000). Daher ändert sich das höchstwertige Bit x„ der
Ausgangsdaten des Integrators 82 wie in Fig. 8B gezeigt. Die Polaritäten der Ausgangsdaten des Integrators 82 werden
durch den Polaritätsinverter 87 in dem Intervall invertiert, in dem das höchstwertige Bit χ "1" ist. Die Polaritäten der
Ausgangsdaten des Integrators 82 werden dagegen nicht in dem Intervall invertiert, in dem das höchstwertige Bit xQ "0"
ist. Daher wiederholt die Adresse, die von dem Polaritätsinverter 87 ausgegeben wird, abwechselnd den Anstieg und den
Abfall, wie dies durch eine ausgezogene Linie q in Fig. 8A
gekennzeichnet ist.
Das höchstwertige Bit χ , das in Fig. 8B gezeigt ist, wird dem Flipflop 89 zugeführt, so daß das Steuersignal Pi, das
in Fig. 8C gezeigt ist, gebildet wird. Die Polarität der aus
dem ROM 81 ausgelesenen Daten wird durch den Polaritätsinverter 88 in dem Intervall invertiert, in dem das Steuersignal
Pi "1" ist.
Als Beispiel sei angenommen, daß das konstante Eingangssignal b (= ak), das dem Integrator 82 eingegeben wird, den
Wert "3" hat. Die Daten werden dabei sequentiell aus dem ROM 81 in Übereinstimmung mit der Reihenfolge S1, S?, S„, S-,
S5, Sg ..., wie durch weiße Punkte in Fig. 7 angedeutet,
ausgelesen. Die Sinuswellendaten, die sich wie in Fig. 9 gezeigt ändern, werden dem Polaritätsinverter 88 entnommen.
Die Pfeile der gefalteten Strichanordnung in Fig. 7 repräsentieren
die Sequenz (S1 ... S_) des Auslesens der Daten
1 ο
aus dem ROM 81. Wenn die Abtasttaktfrequenz f ist, ist die
Freqenz der Sinuswelle durch (·=-=■ f ) auszudrücken. Daher
kann das frequenzmodulierte Ausgangssignal durch Zuführen des Leuchtdichtesignals oder des zeilensequentiellen Farbdifferenzsignals
als die Eingangssignaldaten gewonnen werden, die dem Koeffizientenmultiplizierer 84 zugeführt wer-
den.
Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel können, wie in Fig. IO gezeigt, die Daten der positiven
Halbwelle der Sinuswellendaten in dem ROM gespeichert sein. In diesem Fall beträgt die Speicherkapazität des ROM
81 die Hälfte derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und ist doppelt so groß wie die des zweiten Ausführungsbeispiels.
Außerdem können die Daten sowohl der negativen Polarität als auch der positiven Polarität in dem ROM gespeichert
sein. Außerdem kann die Erfindung außer auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Sinusschwingung auch
auf eine solche zur Erzeugung eines anderen periodischen digitalen Datensignals, beispielsweise einer Cosinusschwin-
2 2
gung, einr sin -Schwingung, einer cos -Schwingung usw. angewendet werden. Desweiteren kann ein RAM als Speicher benutzt
werden, und es können vorbestimmte Daten, die durch einen Mikroprozessor verarbeitet werden, in diesen RAM eingeschrieben
werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Digitalsignalgenerator, der eine Funktion ähnlich der eines analogen VCO
(spannungsgesteuerter Oszillator) hat, durch einen Speicher mit einer kleinen Kapazität realisiert und derart aufgebaut
werden, daß er kaum von Temperaturschwankungen und Alterungsfaktoren
beeinflußt werden kann, stabil ist und zur Herstellung als integrierter Schaltkreis IC geeignet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da die Anzahl der
Adressen des Speichers 2n beträgt, der Aufbau des Integrators
für das Erzeugen der Adressen dieses Speichers vereinfacht werden. Darüber hinaus ist es entsprechend der vorliegenden
Erfindung möglich, auf einfache Weise ein Signal zum Steuern der Inversion der Polarität des Ausgangsignals
des Integrators oder der Inversion der Polarität der aus dem Speicher ausgelesenen Daten zu bilden. Im Unterschied zu der
vorliegenden Erfindung ist - es sei denn, die Anzahl der
Adressen des Speichers ist 2n - ein Komparator zum Erfassen
des Umstandes, daß die Ausgangssignaldaten des Integrators einen vorbestimmten Wert erreichen, notwendig, was die
Schaltungsanordnung kompliziert macht und außerdem bewirkt,
daß die Arbeitsgeschwindigkeit niedrig ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung entstehen derartige Probleme nicht.
Vielmehr ist es möglich, die Verarbeitung der Daten mit einer hohen Abtastrate, beispielsweise der für ein digitales
Videosignal notwendigen, durchzuführen.
Obgleich die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
gezeigt und beschrieben worden ist, können zahlreiche Änderungen und Modifikationen, die für den Fachmann
nahegelegt sind, ausgeführt werden, ohne daß dazu der allgemeine Erfindungsgedanke oder der Schutzumfang für die
vorliegende Erfindung verlassen werden müßte.
Claims (4)
1. Signalgenerator, der einen digitalen Speicher zum Erzeugen eines digitalen Signals, dessen Wert sich periodisch
ändert, verwendet, gekennzeichnet durch
einen Speicher (81), der 2 Adressen hat, unter welchen jeweils Daten einer Periode des digitalen Signals gespeichert
sind,
eine Schaltungsanordnung (84) zum Multiplizieren eines digitalen Steuereingangssignals (a) , das einen veränderbaren
Wert hat, mit einem vorbestimmten Koeffizienten (k) und
einen Integrator (82) zum Integrieren des Steuereingangssignals (a), das mit dem Koeffizienten (k) multipliziert
worden ist, jeweils bei Vorliegen eines vorbestimmten Taktsignals (S ), um ein Adreßsignal für den Speicher (81)
zu erzeugen, welches Adreßsignal sich Schritt für Schritt über eine vorbestimmte Anzahl von Intervallen ändert, die
-2-mit dem digitalen Steuereingangssignal (a) korrespondieren.
2. Signalgenerator, der einen digitalen Speicher zum Erzeugen eines digitalen Signals, dessen Wert sich periodisch
ändert, verwendet, gekennzeichnet durch
einen Speicher (81), der 2 Adressen hat, unter welchen jeweils ein Teil der Daten einer Periode des digitalen Signals
gespeichert ist,
eine Adressenerzeugungsschaltung (84, 82, 87) zum Erzeugen eines Adreßsignals für den Speicher (81), wobei ein
digitales Steuereingangssignal (a), das einen veränderbaren Wert hat, der Adressenerzeugungsschaltung (84, 82, 87) zugeführt
wird und sich das Adreßsignal Schritt für Schritt über eine vorbestimmte Anzahl von Intervallen ändert, die
mit dem digitalen Steuereingangssignal (a) korrespondieren,
eine Erfassungsschaltung (89) zum Erzeugen eines Erfassungssignals
(Pi) dann, wenn ein Wert des Adreßsignals, das durch die Adressenerzeugungsschaltung (84, 82, 87) erzeugt
wird, 2 oder größer wird, und
eine Inversionssteuerschaltung (90 ... 94) zum Invertieren der Polarität zumindest eines der Adreßsignale für
den Speicher (81) und des aus dem Speicher (81) ausgelesenen Signals in Abhängigkeit von dem Erfassungssignal (Pi).
3. Signalgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Steuereingangssignal (a)
ein Videosignal zugeführt wird, das einen veränderbaren Wert hat, und daß ein Frequenzmodulationssignal an dem Ausgang
des Speichers (81) gewonnen wird.
4. Signalgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Daten, die mit einer Periode korrespondieren,
die 1/4 von der des digitalen Signals, das einen sich periodisch veränderbaren Wert hat, beträgt, unter
jeder der 2 Adressen gespeichert sind.
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