电视综合监测仪的设计分析(编辑修改稿)

电视综合监测仪的设计分析(编辑修改稿)内容摘要：

器和陷波器调解出视频信号和第二伴音中频信号。 锁相环 为了达到既能基本测出静止画，又能简化电路的目的，每场按固定列采集近千个特征点划分静止画类型。 由于每场有 行，因此每行需采四个点。 电视监测系统电路采用锁相环路进行了倍频。 锁相环路是一个闭环的跟踪系统，它能够跟踪输入信号的相位和频率。 跟 踪固定频率的输入信号时没有频差；跟踪频率变化的输入信号时精度也很高。 它对输入信号恰似一个窄带跟踪滤波器，能够跟踪淹没在噪声之中的微弱信号。 （ 1）锁相环路工作原理 锁相环路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器三部分组成。 构成框图如图 9 所示 [2]。 图 9 锁相环的原理框图 鉴相器是相位比较装置 ，它通常是一个模拟乘法器 [3]，具有正弦特性。 它把输入信号 Ui(t)与压控振荡器输出信号 Uo(t)的相位进行比较，产生对应于两信号相位差的误差电压 Ud(t)。 环路滤波器的作用是滤出误差电压 Ud(t)中的高频成分和 噪声，以保证环路所要求的性能，增加环路的稳定性。 它 是一个低通滤波器，常用的是比例积分滤波器。 它们有无源和有源两种，如图 10所示。 图 10 比例积分滤波器 滤波器是线性电路，它们的特性可用传递函数及其相应的幅频和相频特性来描述 压控振荡器受环路滤波器输出的控制电压 Uo(t)的控制，使其频率向输入信号的频率靠拢，直至频差消失，环路锁定。 压控振荡器是一个电压 —— 频率转换器，其瞬时频率ω v(T)是压控电压 Uc(T)的函数。 根据电路的不同，控制特性可能是不同的。 但在环路锁定点附近，总可以近似为直线，即得到如下控 制方程 ω v(T)=ω o+KoUc(T) 式中 Ko 是控制特性的频率，它表示单位控制电压可使压控振荡器角频率变化的大小，又称为压控振荡器的控制灵敏度或增益，单位为 [rad/s v]。 测试卡软件流程图 测试卡采用了 89C51RD+单片机。 其中， ~ 引脚作为分时复用的地址和数据总线，与锁存器和数据存储器连接。 ~ 引脚连接高频调谐器 I2C总线的地址选择输入端（ EN）、 I2C总线的数据线（ DAT）和 I2C 总线的时钟线（ CLK）， ~ 引脚连接通讯板，并根据通讯板发送的数据判断测试卡号。 ~引脚作为地址总线的高 8位，连接外部数据存储器的高 8 位。 串口通讯输入 RXD 引脚和串口通讯输出 TXD 引脚采用串行传输模式 2 与通讯板连接，波特率为375000BPS（ Bit Per Second）。 串行数据位由 TXD引脚传送出去，由 RXD 引脚将通讯板送来的串行数据接收进来。 数据格式共有 11 位，包括一个起始位， 8个数据位及一个可编程设定的第 9个数据位和停止位，此第 9 个可编程设定的数据位为通信协议中的校 验位 [4]。 单片机串行数据的传送及接收均是通过特殊功能寄存器中的 SBUF 来处理，只要设定好通信协议后，以指令“ MOV SBUF， A”就可以将存在 SBUF 寄存器内的数据通过引脚 TXD，以串行方式发送出去；而指令“ MOV A， SBUF”则会将外界的串行信号通过 RXD 引脚读进来，转换成并行数据而放到 A寄存器中。 测试卡主程序流程如图 11 所示： 图 11 测试卡主程序流程 3 电视综合监测仪通讯板的设计与工作原理 通讯板的电路结构与工作原理 通讯板电路原理图如图 12所示。 通讯板主要由微处理器，扩展串行口，和视音频回传三部分组成。 微处理器 微处理器也采用了 89C51RD+单片机。 其中， ～ 引脚作为分时复用的地址和数据总线，连接 4片锁存器 74LS374 和一片锁存器 74LS373 上。 程序执行的时候， P0 口先发送地址信号，在 ALE 的下降沿，锁存器将地址信号锁存。 锁存器的输出端连接外部数据存储器数据总线的低 8 位。 在下一个时钟周期， P0口转为数据总线，用于发送和接收数据 ～ 引脚连接到两个 DG506 十六 图 12 通讯版电路结构 选一译码器上，用于控制视频和音频的回传。 MAX813L 的 WDI 脚。 在规定的时间内给看门狗发送复位信号，防止看门狗定时器溢出引起程序复位。 晶体震荡器采用 24MHz 的有源晶体，频率和振幅稳定。 ～ 脚分别连接数字时钟 DS1302 的复位，串行口和时钟脚，以取得系统的标准时间。 ～ 脚作为地址总线的高 5位，连接到外部数据存储器的高 5位。 ～ 引脚连接 138 译码器输入端，用于控制两个扩展串口数据的输入和输出。 、 是处理器的全双工串口，连接 10 块 测试卡的串口。 、 是处理器的外部中断引脚，连接到扩展串口处理器 89C2051 上。 当扩展串口有数据请求的时候，将引发 89C51 的中断。 、 作为扩展串口处理器地址锁存器的选通信号输入端。 、 是读写信号，连接到 74lS138译码器上，参与扩展串口的读写控制。 串口扩展 通讯板需要通过串口与 10 块测试卡、输入控制与显示板及 PC 机连接。 而 89C51 只有一个串口，与十块测试卡相连。 为了连接输入控制与显示板和 PC机，通讯板通过两片 89C2051 实现串口扩展。 （ 1） 当 PC 机有数据从串口发往 MAX232 的 R1IN 脚后， MAX232 将 RS232 电平转换成 TTL 电平从 T1OUT输出到扩展串口处理器 89C2051。