《i2c总线在白平衡调整仪中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《i2c总线在白平衡调整仪中的应用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、I T总线在白平衡调整仪中的应用 梅京 北京三爱立信仪器技术有限公司北京 1 0 0 0 3 8 摘要1 C 总线是一种结拘简单的串行总线，目前广泛用于家电及 某些电子 产品L I带有 1 C 总线控制的彩电及彩显己 成为发展的趋势.白平衡调整是彩电、 彩显出厂前 必不可少的环节.用1 C 总线控制对彩电、彩显进行白平衡调整，可做到准确、高效及实现自动化.文中介绍了国内首台自 主 开发鱿带有 1 C 总线控制的白平 衡调整仪.内 容包括工 ; c 总线简介，白平 衡调 整的基本原理 仪器 的构成，用 工 C总线控制实现白平衡调整的硬件及软件原理. 关位词: 工 C 总线 总线 白平衡 彩色电视
2、机 R、 ，B 二原色 一工 1C 总线简介 V C 总 线( I n t e r I C B U S ) ” ; 是P H I L I P S 公 司 推 出 的一 种串 行 总 线 . 其 特 点 是 结 构 简 单 、 只 用两根信号 线即可实现寻址、 数据双向 传送及各种控制功能. 这两根信号线一 是数据线 ( S D .A ) ， 一是时钟线 ( S ? L) .所 有带有 I t总线接口的器件， 均可直接挂到这两根线上， 无需附 加专门 的接口电路， 即可 实现器件间的 数据双向 传输.I C 总线可以实现多主 机控制， 图1 为白 平衡仪 中的I C 总接线图 图1 代表了一般
3、V C 总线的 接线方法.当多个器件 试图同时 控制 , C 总线 时， V C 总线能实现自 动仲裁，只允许其中 的 一个器件古右 V C 点 S D A S C L 专用 徽处 理器竺 图 1 R U M 电视 信号 处理 t i c 甘 故控 砌器 P C F 1 5 1 4 5 8 6 计父机 白平衡调整仪中的 t i c总线连接方法 线，成为主 控器，其余试图占用总线的器件此时即失去总线控制权. 现将V C 总线所用的有关述语作一简介: 主控器:取得了总线控制权的器件，由它产生时钟脉冲，起始信号，和停止信 号. 被控器: ,I主控器寻址的器件. 发送器: 在主控器产生 起始信号和停止
4、信号之间向总线发送信息的器件. 接收器:在主控器产生 起始信号和停止信号之间从总线上接收信息的器件. 不管是主控器还是被控器都可能是发送器或接收器. 作为接收器时，当接收完一 个字节 的 信号后要向总线发出应答信号以便发送器发出下一个字节的信号;或发出非 应答 信号以 便主 控 器发出停止信号. C C 总线的协议有如下 特点: 2、 在一个时钟周期内只传送一个比特，传送一个字节数据需要 8 个时钟周期，紧接着13 时 一4 9 7- 钟周期是应答 ( 或非应答) 位，因 此传送一 个字节需要9 个时钟周期， 2 、 起始 信k :; 后 传 送 的 第 一 个 字节 数 据是 地 址 信 息
5、 ， 接 着 的 前 几 个字节 可 能 是控 制 信 息 ， 然 后 是数 据 . 第 一 个 字 节 中 的 前7 位 是 寻 址I C 的 芯片 . 最 低 位 判断 主 控器 是 读 还 是 写 的操作. 读或写操作对 应该位为1 或0 . 3 、 每种带 C 总线的 芯片均有其固定的7位地址. 4 、I t总线的起始， 停止， 数据传 送， 应答，非 应答等信号均在时钟 ( S C L) 线为 高电 平 时判断。 上述各有关信号的判断定义见图2 . 1 - 7 1 - 7 图2 1 丫总线各种信号的定义读- 1 写- 0 片机或微机对I C 总线系统进行开发，可采用信号 模拟的方法来
6、实现 总 线控 制 器 芯片 来 实 现I C 总 线控 制 系 统. I t 总 线 的 控 制 可 以由 单片机 或微计算机 实现.目前P H I L I P S , M O T O R O L A 等公司均己 开发出 带有1 C 总线接 口的 单片机， 采用这种 单片 机对I C 总线系 统 进行 控制是较方便的. 可用 单片机开发系统进 行开发.若用普通的单 工 C 总 线协议， 或采用 此 二、白平衡调整的基本原理 白 平衡调整是彩电及计算机彩显生产过程中最重要的工序之一， 它关系到彩电 ( 彩显) 的 色彩是否真实复现了 所要显示的对象的原来颜色.每台彩电( 彩显) 出厂前都要用白
7、平衡调整 仪将其白 平衡调至出 厂标准的 要求. 根 据色 度 学 的 原 理气 任 何一 种 颜 色 均 可由 红 ( R 、 绿( G ) 、 兰( B ) 三 原 色 按 一 定比 例组成，白色是一种颜色， 也可由红、绿、兰三原色按某一比例组成，由于 亮度不同白 色可表 现为不同的灰度甚至为黑色.当电视机复现图 象中的某一 颜色时， 就是说电 视机接收到按某一 成分组成的R 、G、B 信号，可是由 于每台电视机的R 、G . B 信号放大器及显象管 复现红、 绿、兰三色的萤光粉性能不完 全相同， 造成电视机复现的 颜色与要求复现的 颜色有所差别.因 而需要对其红、绿、兰 放大器进行调整使
8、其能准确地复现规定的颜色。若电 视机对输人的白色 在不同 亮度条件下 能准确地复现，则复现其他颜色也是准确的. 调 整 R、G , B 三个放大器的 性能使电视机能正确地复现规定的白色的过程叫做白 平衡调 整卜当 达到白平衡的 条件时我们认为R R)=G( G)二B( B) . 式中:R , G , B一 为红、 绿、兰三原色的值; ( R ) , ( G ) . ( B)一 表示红、 绿、兰三 原色 白平衡调整时，分别在指 定同一白 色色温的低亮度及高亮度条件下 进行调整， 使得被调电 一4 9 8一 视机在低亮条件下及高亮条件下，红、绿、兰三原色的值均相等.即:R 低( R)二G 低 C)
9、 二Ba (B): R i: ; (R)二GA (G)二 BA (B)， 白平衡调整的过 程可用图3 的曲线来表示.图中分别表示了 红 ( R) B1 。_ ， 川B G RI! / e b c 图3白平 衡调整的过程S r - 输人 信号坐 标， S c -输出信号坐标 均调整至相等的情况，此时白平 衡己 经调整完成。 、绿 (G)、兰 ( B) 的信号各自 的输人与 输出 关系 . 图3一“ 表示调整前的 R、 G、B的情况，图 3 一b 表示 将R 、G 、B 在低亮时调整至各自 相 等 的 情 况 ， 图3 一 “ 表示在低亮及高亮时 在以往的电视 机及目 前 还在生产大多数的电视机，
10、 对白平衡的调整均是通过调整电位器来 实现的。其原理见 图4 .图中以调整 红激 励 ( 高亮红或叫D r i v e R) 及红暗平衡( 低亮红或叫 1 9 0 丫 1 2 甘 P 9 ;A ! 红暗平衡 图4白平衡 ( 其中一路 ) 调整的环节 C u t o f f R) 为例. 其中P i 调整在低亮时的平衡、 P Z 调整在高亮时的平衡， 一般在低亮时均要调R 、 C 、B 三个参数， 高亮时可以用 绿或红为基 准， 因 为基准不需调整， 故只需用R 或G 其中的 一项及调 B ， 共两个参数， 共需调5 个电位器. 由于半导体集成电 路的发展 及 1 C 总线技术的 成 熟 ， 近
11、 年出 现了 供电 视 机 用 带 有V C 总 线 的 专 用 大 规 模 集 成 电 路. 通 过VC总 线 一 般 可 实 现 两 种 功 能，其一是通过数模转换改变待调整 部位的 电平. 其二是作为一种开关， 改变电 视机的各 种设定。 因 而传统电视机内各种可调部分及转换开关均可省 略. 电视机各种出 厂前的 调整: 如副亮度、 白 平衡; 用户的调整: 如亮度、 对比 度、 音量; 及各种功能 转换: 如P A L 制式改为N T S C 制式等等均可通 过P C 总 线 写 人 数据 来 实 现 例 如: 松 下 的 电 视 信 号 处 理 器A N 5 1 9 5 K 共有1
12、4 个。 A C , 1 3 个开 关 量 ， 几乎包括了一台电视机中 所有的全部调整， 及功能转换部分.使得电 视机机芯设计变得非常简 单， 例如:牡丹电视机厂用A N 5 1 9 5 K 芯片组成的 C W 2 1 6 3 8型多制式彩电， 其主板尺寸只有 3 3 ( 二 x 2 8 0 m m . 仁是采用V C 总线控制的电 视机， 在出厂前的调试， 只有在微机控制下 进行 才能做到 可靠、 准确和高效. 白平 衡的调 整也不例外 因为I C 总线控制的电 视机及显示器只 是近年才出 现， 而 且 必将 取 代 传 统 的 人工 调 整 的 电 视 机 及 显 示 器， 因 而 研制I
13、 C 控 制 的 测 试 仪 器 势 在 必行 . 只有从速开始才能达到与国际同 步. 我们在国 内首先开 发成功的S W B一3 0 1 白平 衡调 整仪就是 在这方面作出的尝试. 三、白 平 衡仪的构成 4 9 9 通过 I 总 线改变 一 些特定的数模转换器的 输人，使此数模转换器的输出电 平执行类似图 4 中电位器P P 2 调整电平的功能， 即可 达到白平衡调整的目的. 数模转换的输出可通过编程 来实现的 l此，白 平衡的调整可以 通过计算机实现完全自 动化， 白平衡仪的构成可分为 三大部分， 如图5 所示: 石 0 计月 初 图 5 低亮) ，并进豹跟 踪. B一 信号接收、 放大
14、、 白平衡仪的构成 1 、 主机部分:由5 8 6 工控机及 三块自 行开发的专用 接口 卡组成， 见 图中的A , B .C 。 人一 白平衡信号输出卡. 它向 被 测试的电视机输出黑白 场的视频信 号。 该信号是可编程的， 可 根据不同 要求输出各种指定色 温的白 场， 可根 据用户要求输出设定的 亮度( 高亮及 处理卡， 用以 接收高亮及低亮色传感器的信号并和计算机通信， 提供 计算机所需的R 、G 、B 数据. C 一工 C 总 线 专 用 控制 接口 卡 该 卡 是 实 现I t 总 线白 平 衡调 整 的 关 键 硬 件. 2 、 驱动架:它由主机控制或人工控 制， 并带着测色传感
15、器趋近或退出被调电 视机的 屏幕. 3 、 测色传感器: 它分为高亮度传感器及低亮度传感器， 每一传感器的结构是相同的. 其内 有 红、 绿、兰三块 滤色片，滤色片 通过的红、 绿、兰三原色 严格按照 “ 1 9 3 1 C I E一R G B系统 标准观察者”三原色的规定.电视机屏幕上发出白 色通过这三块滤色片， 分解为R , G, B 三 原色，经光电 池接收发送至主机的信号接收、放大、 处理卡， 提供计算机R 、G 、B 的信息 四、 用 工 C 总线控制实现白平衡调整的方法。 用犷 C 总线控制实现白平衡调整的原理框图见图6 .由图中 I 可以看出， 电视机机芯 有三 图6 S WB一301硬件联接图 5 0 0 块 带I 弋总 线 的 芯 片， 它 们 是 专 用 微 处 理 器 、 电 视 信 号 处 理 器 和E P R O M . 当 电 视 机 上 电 时 专 用 微 处 理 器 就 取 得对工 C 总 线的 控 制 权， 成 为 主 控 器 . 随 即 读 取E P R 洲的内 容 送 至 电 视 信号 处 理 器， 使电 视机的各种设定及调整均有一 个固 定状态，从而使电 视机得到初始化 电视 机的 调整 和设定可分为两类:一类是电视机生产厂家的设定，是不对用户的;一类是对用户公 开， 可由 用户随意调整的.对用户公开的各种设 定，例 如:频道、音量
