IC总线彩电的原理与维修

摘　要：随着现代大屏幕彩色电视机向数字化方向的迅速发展，大规模集成电路设计工艺和生产制造技术不断提高以及电子计算机在彩色电视机领域的广泛应用，使得大屏幕彩色电视机在各种功能控制、生产调试、检测维修等方面有了一个崭新的数字技术，即IC总线控制技术。

关键词：IC总线；串行数据总线；串行时钟总线；初始化
　　日本彩色电视机从五、六十年代开始就进入了集成电路（IC）时期，随着微电子技术的飞速发展，一台彩色电视机由原来多片IC过渡到两片IC或单片IC（简称为单片机）。在我国彩色电视机的领域中，经历了从80年代初期引进松下五片机芯（M11机芯）、日立TA四片机芯，到80年代末我国优选了三种两片芯，即飞利浦TDA两片机、三洋Mu两片机和东芝TA两片机。进入90年代后，单片集成电路在彩色电视机中的应用更加广泛，这种单片集成电路是将彩色电视机中的小信号处理部分全部集成在一片IC上，使整机的外围零件少、功能强、调试简单、性能可靠、生产成本低等优点，现在常用的单片集成电路主要有：TDA8362、TDA8361、三洋公司的LA7680、LA7681，以及东芝公司TA8759、TA8659等。
　　目前，世界上各大半导体公司都不断推出IC总线控制的单片彩色电视机集成电路，这种以IC总线形式用总线连接大屏幕彩色电视机中各个功能模块的增减和替换，使性能变得非常灵活，产品升级快、简化生产调试检测工序，同时具有软件维修功能，使整个彩电系统向高性能、数字化、多功能的方向发展。现在常使用IC总线控制技术的集成电路有：飞利浦公司的TDA8366、TDA884X；松下公司的AN5195、AN5192K；东芝公司的TA1231N、TA8880；三菱公司的M52340SP、M52309AP。
一、 IC总线控制的工作原理
　　1、IC总线控制的概念
　　IC总线即IC-BUS，它的英文名是INTER INTEGRATEG CIRCUIT  BUS缩写，即“内部集成电路总线”，也可以译为IC之间的通信，这种新技术是由飞利浦公司所独创，主要应用于消费电子产品之中，它是一种双线双向的串行数据总线，具有多端控制能力。它有两条线，一条叫做串行数总线（SDA）、另一条叫做串行时钟线（SCL），总线上的各种器件或模块通过SDA和SCL两条线，并按照一定形式的约定进行信息的传输，如图（1）。
　　
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　　2、IC总线系统的功能和特点
　　在IC总线彩色电视机中，具有①用户操作功能，如节目音量、色度、对比度等调节。②维修调整功能，即对电视机各单元电路进行工作方式的调整。例如高放AGC、副亮度、场幅、平衡等（即普通彩电各调节电位器的有关功能）。③检测故障功能。CPU可对总线通信及被控集成电路工作状态进行检测，并对维修人员提供相应的故障自检信息。④生产自动化调整功能，由CPU与电视机的IC总线相连，将最佳调节数据送往电视机的EPROM存储器。
　　IC总线的特点：总线信息的传输只需要SDA和SCL两条线；总线串行双向传输；IC总线是多主控器总线，在总线上经常存在着主从关系；在总线上的每一个器件以单一不同的地址用软件来存取，所有IC总线兼容的器件都具有标准接口，这些器件之间经总线可以互相通讯；连接到同一总线上的最多器件只受总线电容最大值400PF的限制；具有总线接口的各电路单元，可以直接在总线上接入或分离。因此，总线上某些电路单元的更新可更方便地实现产品的升级换代。
　　3、IC总线上的数据传输
　　在IC总线为传输每一个数据比特位，都产生一个相应的时钟脉冲，并且在时钟信号为高电平期间数据上的数据必须保持稳定，时钟信号为低电平期间，数据上的高电平、低电平才允许变化。
　　在总线上数据是以字节传送的，输出到数据上的每一个字节必须是8位（8比特长），但是每一次传送的字节数不受限制，数据传输总是从最高有效位首先发出每一个被传输的字节后面必须跟随一个应答位，而与应答信号相对应的时钟脉冲由主控器产生，发送器在应答时钟脉冲期间，释放数据线，使其处于高电平状态，以便接收器在该位上发出应答信号，接收器应答时钟脉冲期间，必须在数据线上输出一低电平信号，使数据线稳定在低电平状态。
　　在总线上进行数据传输时，首先是由主控器发出起始信号（S），随后传送一个被控器地址，该地址共7比特（1-7）位，第八位是R/W位，用以确定数据的传送方向，其中“0”表示主控器数据（写），“1”表示主控器接收数据（续），第九位是应答位。被寻址的接收器每收到一个完整的字节后，就产生一个应答信号；如果接收器不对相应的被寻进行应答时，该接收器必须释放数据线，使其处于高电平，最后由主控器产生的终止信号（P）结束每次的传输。
　　在总线的传输过程中，有两个特定的状态，分别定义为起始状态和终止状态，当时钟线在高电平期间，数据线从高电平变化到低电平的这一状态称作为起始状态，而当时钟线在高电平期间，数据线从低电平变化到高电平的状态称作为终止状态。起始状态和终止状态，分别由主控器产生的起始信号（S）和终止信号（P）确定。在起始状态信号产生后，总线处于占用状态，终止信号产生一定时间后，总线才处于空闲状态。
　　接入到总线上的各器件或模块，在进行数据传输时，根据它们的工作状态可分为主控发送器、主控接收器、被控接收器、被控发送器，一些智能电路如单片微控制器（MCU）可以处于上述的任一状态。而一些存储器（RAM或EPROM）可以是被控接收器或被控发送器。但有些集成电路则只能是被控接收器。
　　当多个主控器同时去占用IC总线时，则仲裁过程将最终判定只允许其中的一个主控器占用总线。而被裁决失去总线主控权的主控器应立即关闭其数据输出，必须即立进入被控接收状态。
二、IC总线彩电的维修
　　1、IC总线电压测量和波形测量
　　当用万用表对IC总线进行检查时，可根据以下两点来判断IC总线系统是否正常。①IC总线SCL和SDA引脚电压是静止的还是变化的。当IC总线信号存在时，用万用表测量时发现电压值微微抖动。当处于待机时，抖动量很小；而进行操作时，电压抖动量变大。②比较各脚电压的正常值。用示波器测量SCL和SDA的波形时，可以发现是一簇或一串串脉冲波。输出的内容不同，脉冲量的多少也发生变化，一般IC总线波形的幅度大约为5V。
　　2、IC总线开机自检及IC总线保护故障的特征
　　每次开机时，CPU都要检查IC总线串行时 钟SCL端口和串行数据SDA端口线路是否有故障，并对被控电路进行检查，如果CPU检测到IC总线系统有故障，将会采取保护措施，电视机也会出现一些特殊的保护现象。对于不同的CPU和控制软件，保护故障也不尽相同。例如：有的专设单一的IC总线故障显示灯，有的待机发光二极管根据不同的故障，闪烁不同的次数和频率。
　　3、IC总线系统故障的类型及检查方法
　　①IC总线端口电压降低时，主要检查CPU的SCL和SDA引脚接+5V电源的上拉电阻及+5V电源；利用电阻法检查CPU的SCL和SDA引脚和被控电路SCL和SDA引脚对地是否短路；检查IC总线外围元件；检查SCL和SDA之间是否有短路。
　　②IC总线处于固定高电平且电压不抖动时，说明CPU末输出数据，应检查CPU外围元件及存储器。
　　③IC总线电压正常。则需要进入IC总线彩电维修状态，检查并调整有关数据。通常情况下，电视机的某些功能消失，电视信号弱、白平衡不良、光栅失真或行、场幅度不正确、怪故障和疑难故障都与IC总线数据有关。
　　4、IC总线彩电的调整。①彩电使用日久及元器件特性变化引起电视机某些特性变化时，需要进行电路调整，比如AGC、副亮度、行场幅度、枕形失真电路等。②更换某些元器件后需要对电路进行调整，例如在更换存储器后可能需要对电路进行调整，在更换IC总线上挂接的受控集成电路后，如果没有不正常现象，一般不需要调整。③出现某些故障时，需要检查或调整数据，一般最常见的调整项目为光栅失真调整。如行幅、场幅、场线性、图象中心位置等。④在调整IC总线彩电以前，要养成记录调整前原始数据的习惯，一般不更换存储器时不要进行存储器的初始化操作。⑤IC总线彩电使用的机芯不同，调整的方法和数据也不相同。
　　5、更换储器后的初始化操作，普通彩电存储器中只存储用户数据，因此更换存储器后，只要重新预选节目或其他内容，关机后数据将自动存入存储器中。而IC总线彩电则不然。更换存储器后一般为空白，所谓初始化操作就是将控制数据写入新的存储器中。更换存储器后初始化操作有三种形式：①自动写入——开机后CPU发现存储器是空的，将会从CPU的ROM中调出控制数据，自动写入新更换的存储器中。②半自动写入——要进入维修状态，执行一定的操作（多数资料有介绍）后，才能将CPU的ROM中的控制数据写入新更换的存储器中。手动初始化——需要按照厂家给出存储器数据表，将各项调整项目的数据值逐条写入存储器，通常彩前两种方式。 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jisuanjiyingyong/242310.html