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用于生成一个控制信号位流的方法和装置

基本信息

  • 申请号 CN00810479.4 
  • 公开号 CN1169062C 
  • 申请日 2000/06/16 
  • 公开日 2004/09/29 
  • 申请人 汤姆森许可公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 A·H·丁维蒂  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 法国布洛涅 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公司 
  • 当前专利状态 发明专利权部分无效宣告的公告 
  • 代理人 王勇 
  • 有效性 失效 
  • 法律状态 失效
  •  

权利要求书


1.一种使用一个连接到一个信号发送器的通用异步收发器生成一 个控制信号的方法,包含以下步骤: 以并行方式用与该控制信号有关的一个位流加载该通用异步收发 器; 从该通用异步收发器连续地读取一个输出位流序列,所述输出位流 序列包括加载到所述通用异步收发器的位流和相应的起始位和停止位; 以及 使用该连续读取的位流序列调制一个载波信号以产生一个脉宽键控 编码信号,其特征在于: 该加载步骤包含加载一个包含了比该控制信号的位少的位流,且其 中,该位流结合有由通用异步收发器生成的起始位和停止位,以形成表 示该控制信号的输出位流,从而使由通用异步收发器生成的起始位和停 止位被包含在该控制信号的信息部分中。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该脉宽键控编码信号 包含的位是每一个1.5毫秒宽。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:每一位表示一个逻辑 1或0,其中一个逻辑1包含一个0.5毫秒的低信号电平时段、和一个1 毫秒的高信号电平时段,且一个逻辑0包含一个1毫秒的低信号电平时 段、和一个0.5毫秒的高信号电平时段。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于:每一位表示一个逻辑 1或0,其中一个逻辑0包含一个0.5毫秒的低信号电平时段、和一个1 毫秒的高信号电平时段,且一个逻辑1包含一个1毫秒的低信号电平时 段、和一个0.5毫秒的高信号电平时段。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该载波信号是一个红 外信号。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该载波信号是一个22 KHz的信号。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:控制信号与数字卫星 设备控制标准相一致。

8.用于生成一个控制信号的装置,包含: 一个处理器,用于生成与该控制信号有关的位流序列; 一个连接到所述处理器的通用异步收发器,该通用异步收发器接收 该位流序列,并提供一个输出位流;以及 一个连接到所述通用异步收发器的驱动器,用于用该输出位流调制 一个载波以产生一个脉宽键控编码信号,其特征在于: 该位流序列包含少于为生成该控制信号所必需的所有位,且其中该 通用异步收发器使该位流序列与起始位和停止位结合,以形成表示该控 制信号的输出位流,从而使由通用异步收发器生成的起始位和停止位被 包含在该控制信号的信息部分中。

9.如权利要求8所述的装置,其特征在于:该脉宽键控编码信号 包含的位是每一个1.5毫秒宽。

10.如权利要求8所述的装置,其特征在于:每一位表示一个逻辑 1或0,其中一个逻辑1包含一个0.5毫秒的低信号电平时段、和一个1 毫秒的高信号电平时段,且一个逻辑0包含一个1毫秒的低信号电平时 段、和一个0.5毫秒的高信号电平时段。

11.如权利要求8所述的装置,其特征在于:每一位表示一个逻辑 1或0,其中一个逻辑0包含一个0.5毫秒的低信号电平时段、和一个1 毫秒的高信号电平时段,且一个逻辑1包含一个1毫秒的低信号电平时 段、和一个0.5毫秒的高信号电平时段。

12.如权利要求8所述的装置,其特征在于:该载波信号是一个红 外信号。

13.如权利要求8所述的装置,其特征在于:该载波信号是一个22 KHz的信号。

14.如权利要求10所述的装置,其特征在于:该驱动器是一个数字 卫星设备控制驱动器。
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说明书

技术领域 这个发明涉及电视接收器,尤其是涉及具有用于控制外部设备的电 路的机顶终端。
背景技术 当前的电视和卫星机顶盒(亦称为机顶终端)越来越需要有控制外 部设备的作用。
通常由一个机顶终端控制的设备包含但是不局限于:一 个盒式磁带录像机、卫星接收器交换机、卫星接收器天线定向控制系统 等。
这些外部设备要求一个指令信号以一个调制载波的形式从机顶终端 发送到该设备。
通常,这个调制载波是一个脉宽键控编码信号(一个异 步控制位流)的形式。
为了生成这种脉宽键控编码信号,在该机顶终端 内部需要有附加的硬件和软件以生成适当信号控制这些各种各样的设 备。
有时,为了创建这些控制信号,这些控制信号要求相当的计算,这 可能使得在该机顶终端内部的一个处理器停止解码所接收的视频信号。
该卫星设备控制(DiSEqC)说明在1996年三月22日、由欧洲通 信卫星组织(European Telecommunications Satellite Organization)出 版的“Technical Recommendations for Manufacturers of DTH and SMATV Receiving Equipment DiSEqC Version 4.0 Bus Functional Specification”中提出。
EP-A-0 665 502中公开了一种用于使用一个连接到一个传送FIFO、 一个接收FIFO和一个主状态机的UART接收和发送串行数据的系统。
这个参考文献看起来公开了使用该UART的输出以生成一个用于调制载 波信号的包络。
在这个参考文献中,由UART生成的起停位和信息部分 是该串行数据的不同部分。
因此,在本领域中需要有一种改进的用于生成控制信号、尤其是减 少该微处理器的系统开销的方法和装置。
发明内容 本发明提供了一种用于使用一个通用异步收发器(UART)为一个 红外线驱动器和/或一个数字卫星设备控制(DiSEqC)驱动器生成控制 信号位流的方法和装置。
UART可以被编程以产生一个适当位流,该位 流然后被用来调制一个载波用于控制一个特定设备、即IR红外线驱动 器或DiSEqC驱动器。
做为选择,UART能够被编程用来直接生成一个 DiSEqC信号。
在本发明中使用一个UART减少了由一个微处理器处理 的中断,借此减少了该微处理器的系统开销。
因此,本发明提供了一种使用一个连接到一个信号发送器的通用异 步收发器生成一个控制信号的方法,包含以下步骤:以并行方式用与该 控制信号有关的一个位流加载该通用异步收发器;从该通用异步收发器 连续地读取一个输出位流序列,所述输出位流序列包括加载到所述通用 异步收发器的位流和相应的起始位和停止位;以及使用该连续读取的位 流序列调制一个载波信号以产生一个脉宽键控编码信号,其特征在于: 该加载步骤包含加载一个包含了比该控制信号的位少的位流,且其中, 该位流结合有由通用异步收发器生成的起始位和停止位,以形成表示该 控制信号的输出位流,从而使由通用异步收发器生成的起始位和停止位 被包含在该控制信号的信息部分中。
本发明还提供了用于生成一个控制信号的装置,包含:一个处理器, 用于生成与该控制信号有关的位流序列;一个连接到所述处理器的通用 异步收发器,该通用异步收发器接收该位流序列,并提供一个输出位流; 以及一个连接到所述通用异步收发器的驱动器,用于用该输出位流调制 一个载波以产生一个脉宽键控编码信号,其特征在于:该位流序列包含 少于为生成该控制信号所必需的所有位,且其中该通用异步收发器使该 位流序列与起始位和停止位结合,以形成表示该控制信号的输出位流, 从而使由通用异步收发器生成的起始位和停止位被包含在该控制信号的 信息部分中。
其中,该脉宽键控编码信号包含的位是每一个1.5毫秒宽。
其中,每一位表示一个逻辑1或0,其中一个逻辑1包含一个0.5 毫秒的低信号电平时段、和一个1毫秒的高信号电平时段,且一个逻辑 0包含一个1毫秒的低信号电平时段、和一个0.5毫秒的高信号电平时段。
或者,每一位表示一个逻辑1或0,其中一个逻辑0包含一个0.5 毫秒的低信号电平时段、和一个1毫秒的高信号电平时段,且一个逻辑 1包含一个1毫秒的低信号电平时段、和一个0.5毫秒的高信号电平时段。
其中,该载波信号是一个红外信号,或是一个22KHz的信号。
其中,所述控制信号与数字卫星设备控制标准相一致。
该驱动器是一个数字卫星设备控制驱动器。
本发明的示教将结合附图进行描述。
附图说明 图1描述了包含本发明的一个机顶终端的方框图; 图2描述了由一个通用异步收发器(UART)产生的、用于调制一 个IR驱动器的0位和1位的表示; 图3描述了由一个UART产生的、用于调制一个DiSEqC驱动器的 0位和1位的表示; 图4描述了根据本发明生成的一个位流;以及 图5描述了一个由一个UART产生的、由起/停位进行编程的位流。
为了便于理解,附图中尽可能地使用了相同的标记以表示附图中相 同的部件。
具体实施方式 图1描述了依据本发明进行操作的一个机顶终端100的一个方框 图。
机顶终端100包含:中央处理单元102、信号处理器104、存储器106、 通用异步收发器(UART)108、红外线驱动器110、以及数字卫星设备 控制(DiSEqC)驱动器112。
这各个部件的结构与操作的详情对本领域 技术人员来说是公知的,在此将不再进行描述。
处理器102连同信号处 理器104和存储器106一起进行操作以便以本领域公知的方式接收和解 调制视听信号。
信号处理器104包含一个调谐器、RF和IF滤波部件、及其它为生 成一个基带视频信号所必需的信号处理部件。
机顶终端100可以被用来 接收有线电视信号、高清晰度电视信号、卫星电视信号、或其它任何一 种需要一个机顶终端的信号。
此外,机顶终端100可能不是一个独立设 备,但是可以被做入到一个电视机或其它消费电子产品中。
处理器102用于解码视听信号,以及生成用于由机顶终端控制的外 部设备的控制信号。
依据本发明,为了便于生成这些控制信号,处理器 102连同存储器106一起在连接到UART 108的路径114上产生指令。
如本领域技术人员公知的那样,UART 108将在路径114上的并行信号 转换成为一个在路径116上的串行位流。
在本发明的第一实施例中使用 了该串行位流以调制在红外线驱动器110中的一个载波。
红外信号由红 外线驱动器110生成,并通过一种传输模式连接到在由机顶终端100控 制的设备中的红外线接收器。
这种设备包含盒式磁带录像机、数字视频 磁盘播放器和记录器等类似设备。
在本发明的第二实施例中,将由UART 108在路径116上生成的串行位流连接到数字卫星设备控制(DiSEqC) 驱动器112。
DiSEqC驱动器112生成一个控制信号,该信号通过同轴电 缆运送到一个从属设备,诸如一个卫星接受器天线定向器、一个用于在 多个卫星天线之间进行选择的卫星天线转换器、等类似设备。
当用作一个红外线驱动器源信号时,用于发送红外信号到各个具有 红外线接收器的消费电子设备的方法被称为红外线(IR)发射。
IR发射 是以接收设备的格式发送一个IR编码的动作。
在机顶终端具有记录功 能的情况下,用于每一生产商的产品的数以百计的IR编码的大表格被 存储在存储器106中。
尽管每一编码稍有不同,但是它们共享许多共用 特性。
每一编码包含一个预定序列的0和1位,它们构成了用于每一生 产商的相应指令。
每一IR编码格式包含多个标记,同步位,0、1等, 它们最终涉及一个载波频率的存在或者缺少。
每一编码格式还指定了表示一个0位和一个1位的信号结构。
例如, 图2描述了与一种IR编码类型有关的0位和1位结构。
每一位是1.5毫 秒长度,其中一个0位包含载波频率存在的0.5毫秒,一个1位包含载 波频率存在的1毫秒。
每一位,不管是0或1,都从一个低电平持续0.5 毫秒开始。
取决于该位是一个0位或一个1位,该信号电平变换到一个 高电平、即载波频率存在持续第二个0.5毫秒,或是停留在该低电平第 二个0.5毫秒。
然后,对任何一位来说,该信号电平以最后0.5毫秒的高 电平结束。
这些位的一个序列被用来驱动红外线驱动器110以产生一个 红外信号,其中该红外信号具有一个表示该位序列的调制模式。
如图3所示,除了这些位被反相之外,该位结构与用于DiSEqC驱 动器112的位结构相似。
在图1中,UART 108可以直接生成这些反相 信号,或是可以在UART 108和DiSEqC驱动器112之间使用反相器118。
为了产生适当的位流,UART 108必须使用适当的起停位进行编程。
UART传送表示如下:起始位(逻辑低),继之以某些可编程数目的位、 用一个停止位(逻辑高)结束。
因此,18位的DiSEqC信号包含如下所 述形成的110011001010000111。
由于对输出信号的极性没有控制,因此 起停位总是落在波形中正确的逻辑状态上。
使用上述定义的一个0或者 1位,两个位型从0.5毫秒的逻辑低开始,继之以0.5毫秒的逻辑高或逻 辑低,再继之以0.5毫秒的逻辑高。
同样地,一个0或1能够被表示为0X1 (其中每一符号持续0.5毫秒,当正在生成一个0位时X=0,且当正在 生成一个1位时X=1)。
因此,18位长的通用DiSEqC指令将表示为 如图5所示。
在这个实施例中,UART 108以0.5毫秒/位(milliseconds/bit)的 波特率、用1个起始位、7个数据位、1个停止位进行初始化。
通过发送 6个UART字节,能够表示任一个任意18位的IR驱动器指令。
借助于 在UART输出端的一个反相器,能够表示任一DiSEqC指令。
为了如上 所述传送这18位DiSEqC信号,将从UART 108输出以下序列: 011 011 001 001 011 011 001 001 011 001 011 001 001 001 001 011 011 011 其中下列六个字节被写入到UART 108(在括号中表示起停位): (0)1101100(1),(0)0101101(1),(0)0100101(1),(0)0101100(1), 0x6c,0x2d,0x27,0x2c, (0)0100100(1),(0)1101101(1) 0x24,0x6d 为了产生该DiSEqC信号用于通过同轴电缆传送到从属设备,由该 反相器产生的位流被用来调制一个22千赫(kHz)的载波信号以产生适 当的脉宽键控(PWK)编码信号用于控制一个DiSEqC系统中的从属设 备。
在一个红外线系统中,由UART产生的位流被用来直接控制一个红 外线二极管的输出。
依据本发明用于生成控制信号的方案的一个主要好处在于:UART  108将这些位移出到驱动器,且微处理器102仅仅在一个完整字节已经 被移出之后才中断。
由于中断将仅仅每隔4.5毫秒、而不是现有技术的 “bitbang”方法需要的每隔0.5毫秒出现一次,所以这使微处理器102 的系统开销减少为九分之一。
另外,由于在前一字节正在时钟输出的同 时UART 108通常能锁存一个字节,所以系统的实时限制大大地减低了, 这是因为当发生一个中断以获得要写入到UART 108中的下一个字节 时,微处理器102具有一个增加的4.5毫秒附加延迟。
在本发明的另一个实施例中,UART 108可用于直接生成调制的 DiSEqC信号。
在这个方案中,删去了用于生成该频率(驱动器112)的 电路。
取决于该UART,可以使用一个反相器以产生一个正确的DiSEqC 信号。
如果那样的话,当波特率被设置为载波频率、即对一个DiSEqC 信号来说被设置为22kHz时,UART 108被设置得刚好与上述讨论到的 相同,为8个数据位。
同样地,使用这个方法,更多的字节需要从UART 108中写出。
UART 108通过设置为22kHz的波特率发送连续的0持续 0.5毫秒来提供逻辑0。
这导致9个逻辑低位被移出(起始位加上8个数 据位),继之以1个逻辑高位,这是不想要的,但是是可以接受的,由 于该1位由在一个从属设备中的接收器内部的包络检波器中的低通滤波 器除去。
UART 108通过写出0xCC(二进制的10101010)持续0.5毫秒 的逻辑高提供了逻辑1。
从UART 108输出、包含起停位的总体模式是 0(起始)101010101(停止),它生成了一个理想的载波频率。
图4描述了一个直接生成的位流表示,其中该位流具有由UART 108 生成的22kHz载波用于直接驱动一个DiSEqC从属设备,即UART 108 被用作一个通用的可编程定时器。
位流400包含:具有一个低电平信号 的第一位402,然后是一阵22千赫的载波持续0.5毫秒以生成一个0位。
它继之以与第一位402相同的位404,后面是在位406的一个1位和在 位408的另一个1位。
这些1位从一个低电平信号开始,然后继之以一 阵一个毫秒的22kHz载波信号。
为了产生一个标准的DiSEqC信号而不必使用一个反相器,通过设 置波特率为20千赫并移出一个空比特,UART 108被用来生成一个0.5 毫秒的中断。
每隔0.5毫秒,适当地切换一个1/0线路以便生成正确的 DiSEqC波形。
尽管在此已经就包括本发明的示教的各个实施例进行了显示和详细 描述,但是本领域技术人员能够容易地设计出仍然包括这些示教的其它 许多改变了的实施例。
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