澜波V8图文电视接收系统的原理

大家知道，电视图像是按照每秒50场的速率一场一场传送的，在相邻两场间有一段不传送图像信息的间隙，叫场消隐期，图文电视正是在这段间隙内插入数字化图文信息，随电视信号一起传送的。这些信号叠加在场消隐期，所以不会影响普通电视机的收看。而要取出这些数字化的信息，必须靠专门的图文信息解码设备。澜波V8图文电视接收系统(又称**信息接收机)就是这样一种专门用来解调出数字化图文信息的接收机，与PC机配合，目前主要用于接收股市实时行情。它在国内推出较早，社会拥有量大。该机的生产厂家不随机提供电路图，给使用和维护带来不便。笔者对该机进行了测绘和分析，得到其电原理图(见附图)。该机原理分述如下：
1.主控芯片　由图可见，该机以U201(AT89C51)作为主控芯片。AT89C51是一个内含4K字节FLASH RAM(闪速存储器)、128字节RAM和32条I/O口线的8位单片微处理器(以下简称CPU)。
　　U201用P3.0和P3.1两根I/O口线对XZ301一体化高频头发送频道预置数据，用P3.5口经V301反相后接到模拟开关CD405310脚，以控制视频信号的切换。当P3.5为低电平时，接通该机视频信号；当P3.5为高电平时，接通外部视频信号。P0.0～P0.7八根口线是一种三态双向I/O口，供CPU用来向U202发送地址和控制信息，并通过U202读取U206中的数据。P2.7经U205D反相后接到U202的(片选)端，当P2.7为高电平时，即选定U202作为操作对象。
　　ALE(地址锁存允许信号)与U202的ALE相连，当其为高电平时，U202必须将P0.0～P0.7口上出现的信号作为地址锁存。、

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是CPU发出的读写控制信号，分别与U202对应端相接，以实现对U202的读写。
　　CPU除担负对该机各部分的控制之外，还要完成该机与PC机的通信任务。由于该机与PC机的通信是利用PC机的打印口作为通信接口，各引脚的使用必须符合打印口的特点。为此，CPU用P1.0～P1.3 和P3.4口通过U203向打印口传送数据和状态信息。U203为集成电路74LS245。U203虽是双向总线收发器，但由于其G端和DIR端均接地，使得U203的实际传送方向为B→A。P1.4～P1.7及P3.2和P3.3接收PC机通过打印口送入的控制信息，其中P3.2和P3.3还可引起CPU中断，转而执行事先编制好的中断服务程序。XTAL1及XTAL2外接12MHz晶振，为CPU提供时钟信号。
　　RST口与外接元件构成上电复位电路，当接通电源时，由于电容两端电压不能突变，＋5V的高电平瞬时通过电容C211加到RST端，使CPU复位，随后由于C211充电完成，使得RST恢复到低电平。
2.电视信号的接收　XZ301为一体化高频头，它内部集成了电视高频、中放、视频检波及音频陷波等电路，能将从电视天线接收的高频电视信号解调出全电视信号。高频调谐部分为程控频率合成式，频率稳定度和准确度极高。调谐电压由电源部分交流36V整流，并经D013稳压成33V，再经R311进入高频头1脚。CPU频道预置信号接入高频头3、4脚，实现频道的切换。解调出的全电视信号由8脚输出经射极跟随器V302隔离后，由模拟开关U301A切换送入U501或VIDEO OUT(视频输出口)，第10脚解调出的音频信号送到AUDIO OUT(音频输出口)。
3．视频处理器　视频处理器U501(SAA5231)的作用是从全电视信号的消隐期中提取出图文电视数据行信号，再生图文电视时钟信号。当全电视信号从CV端送入后，U501内部的自适应同步分离器可根据信号的幅度自动选择**门限电平，对数据实现自适应整形和切割，以恢复TTL电平的串行图文数据。此串行数据一方面从TTD端输出，另一方面控制内部时钟发生器，产生出与电视数据字节同步的锁相时钟，频率为6.9375MHz，从TTC端输出。
4．数据处理器　数据处理器U202(SAA5250)是一种可由CPU编程专门进行数据提取和控制的集成电路，它可从输入的数据行中恢复数据，并提供控制信号和2K字节的连续可寻址空间，以驱动缓冲存储器U206。
　　SAA5250在DCK端输入的锁相时钟同步作用下，将从SD端输入的串行数据进行串并转换，按字节先后顺序，在地址总线A0～A10上产生相应地址，并在、上发出写片低电平，逐一将数据总线D0～D7上的并行数据写入缓冲存储器U206中。CPU不断查询SAA5250中表示缓存器状态的状态字，一旦缓存器满，则通知SAA5250将缓存器中数据逐一传送过来，并将数据在CPU内部变换送到PC机打印口，由PC机接收后再进一步处理。
　　在整个场消隐期(64μs×25=1.6ms)，并不是每一行都叠加有有用数据，为使数据行的处理不受无用信号干扰，应尽量避免对无用信号进行转换。为此，该机还设有一“开窗”电路。由SAA5231的VCS端输出的是从复合视频信号分离出来的复合同步信号，一路经U205A和U205B两次反相后送入SAA5250的VALIN端，以产生SAA5250所需的帧码检测有效信号，而另一路经过R210、R211、C212、C213等组成的帧同步头积分电路，触发具有史密特输入特性的集成电路74LS221等组成的单稳电路。当74LS221第4脚翻转为低电平时， 可使与非门U205B关闭，保持时间为Tw=0.7×C207×(R207＋RP201)，约为1ms。在此期间，复合同步信号不能到达VALIN端，也就不能产生帧码检测有效信号。余下0.6ms，与非门U205B开启，允许复合同步信号通过，就像一扇窗子一样，窗口以外的信号不得入内，从而达到有效屏蔽干扰的目的。
　　CCB端输出的是“沙堡脉冲”(关于沙堡脉冲，可参阅有关文献，一般在欧洲生产的彩电中应用较为广泛)。此信号送入SAA5231的SAND端，是因其内部的数据限幅器在复位时，需要利用沙堡脉冲中的色同步选通脉冲作为复位脉冲。
　　以上几部分有机组合起来，就构成了一个图文电视接收系统，再与PC机连接起来，就形成了一个完整的图文电视信息接收处理系统。当开启该机电源时，CPU的上电复位电路使CPU复位，执行该机初始化程序，预置高频头频道预选参数，设置U201及U202内各寄存器初值，使该机处于待命状态。当CPU执行系统接收应用程序时，将通过打印口启动该机进入正常接收工作状态，并不断接收从该机输出的图文数据，经进一步处理后显示在屏幕上或存储于计算机的硬盘中，从而完成图文电视信息的接收和处理全过程。