專利名稱：用于生成一個(gè)控制信號位流的方法和裝置的制作方法
這個(gè)發(fā)明涉及電視接收器，尤其是涉及具有用于控制外部設(shè)備的電路的機(jī)頂終端。
當(dāng)前的電視和衛(wèi)星機(jī)頂盒(亦稱為機(jī)頂終端)越來越需要有控制外部設(shè)備的作用。通常由一個(gè)機(jī)頂終端控制的設(shè)備包含但是不局限于一個(gè)盒式磁帶錄像機(jī)、衛(wèi)星接收器交換機(jī)、衛(wèi)星接收器天線定向控制系統(tǒng)等。這些外部設(shè)備要求一個(gè)指令信號以一個(gè)調(diào)制載波的形式從機(jī)頂終端發(fā)送到該設(shè)備。通常，這個(gè)調(diào)制載波是一個(gè)脈寬鍵控編碼信號(一個(gè)異步控制位流)的形式。為了生成這種脈寬鍵控編碼信號，在該機(jī)頂終端內(nèi)部需要有附加的硬件和軟件以生成適當(dāng)信號控制這些各種各樣的設(shè)備。有時(shí)，為了創(chuàng)建這些控制信號，這些控制信號要求相當(dāng)?shù)挠?jì)算，這可能使得在該機(jī)頂終端內(nèi)部的一個(gè)處理器停止解碼所接收的視頻信號。
因此，在本領(lǐng)域中需要有一種用于生成控制信號、尤其是減少該微處理器的系統(tǒng)開銷的改進(jìn)方法和裝置。
本發(fā)明提供了一種用于使用一個(gè)通用異步收發(fā)器(UART)為一個(gè)紅外線驅(qū)動(dòng)器和/或一個(gè)數(shù)字衛(wèi)星設(shè)備控制(DiSEqC)驅(qū)動(dòng)器生成控制信號位流的方法和裝置。UART可以被編程以產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)位流，該位流然后被用來調(diào)制一個(gè)載波用于控制一個(gè)特定設(shè)備、即IR紅外線驅(qū)動(dòng)器或DiSEqC驅(qū)動(dòng)器。做為選擇，UART能夠被編程用來直接生成一個(gè)DiSEqC信號。在本發(fā)明中使用一個(gè)UART減少了由一個(gè)微處理器處理的中斷，借此減少了該微處理器的系統(tǒng)開銷。
本發(fā)明的示教將結(jié)合附圖進(jìn)行描述，其中

圖1描述了包含本發(fā)明的一個(gè)機(jī)頂終端的方框圖；圖2描述了由一個(gè)通用異步收發(fā)器(UART)產(chǎn)生的、用于調(diào)制一個(gè)IR驅(qū)動(dòng)器的0位和1位的表示；圖3描述了由一個(gè)UART產(chǎn)生的、用于調(diào)制一個(gè)DiSEqC驅(qū)動(dòng)器的0位和1位的表示；圖4描述了根據(jù)本發(fā)明生成的一個(gè)位流；以及圖5描述了一個(gè)由一個(gè)UART產(chǎn)生的、由起/停位進(jìn)行編程的位流。
為了便于理解，盡可能地使用了相同的標(biāo)記以表示這些附圖公用的部件。
圖1描述了依據(jù)本發(fā)明進(jìn)行操作的一個(gè)機(jī)頂終端100的一個(gè)方框圖。機(jī)頂終端100包含中央處理單元102、信號處理器104、存儲器106、通用異步收發(fā)器(UART)108、紅外線驅(qū)動(dòng)器110、以及數(shù)字衛(wèi)星設(shè)備控制(DiSEqC)驅(qū)動(dòng)器112。這各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)與操作的詳情對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，在此將不再進(jìn)行描述。處理器102連同信號處理器104和存儲器106一起進(jìn)行操作以便以本領(lǐng)域公知的方式接收和解調(diào)制視聽信號。
信號處理器104包含一個(gè)調(diào)諧器、RF和IF濾波部件、及其它為生成一個(gè)基帶視頻信號所必需的信號處理部件。機(jī)頂終端100可以被用來接收有線電視信號、高清晰度電視信號、衛(wèi)星電視信號、或其它任何一種需要一個(gè)機(jī)頂終端的信號。此外，機(jī)頂終端100可能不是一個(gè)獨(dú)立設(shè)備，但是可以被做入到一個(gè)電視機(jī)或其它消費(fèi)電子產(chǎn)品中。
處理器102用于解碼視聽信號，以及生成用于由機(jī)頂終端控制的外部設(shè)備的控制信號。依據(jù)本發(fā)明，為了便于生成這些控制信號，處理器102連同存儲器106一起在連接到UART 108的路徑114上產(chǎn)生指令。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的那樣，UART 108將在路徑114上的并行信號轉(zhuǎn)換成為一個(gè)在路徑116上的串行位流。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中使用了該串行位流以調(diào)制在紅外線驅(qū)動(dòng)器110中的一個(gè)載波。紅外信號由紅外線驅(qū)動(dòng)器110生成，并通過一種傳輸模式連接到在由機(jī)頂終端100控制的設(shè)備中的紅外線接收器。這種設(shè)備包含盒式磁帶錄像機(jī)、數(shù)字視頻磁盤播放器和記錄器等類似設(shè)備。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，將由UART 108在路徑116上生成的串行位流連接到數(shù)字衛(wèi)星設(shè)備控制(DiSEqC)驅(qū)動(dòng)器112。DiSEqC驅(qū)動(dòng)器112生成一個(gè)控制信號，該信號通過同軸電纜運(yùn)送到一個(gè)從屬設(shè)備，諸如一個(gè)衛(wèi)星接受器天線定向器、一個(gè)用于在多個(gè)衛(wèi)星天線之間進(jìn)行選擇的衛(wèi)星天線轉(zhuǎn)換器、等類似設(shè)備。
當(dāng)用作一個(gè)紅外線驅(qū)動(dòng)器源信號時(shí)，用于發(fā)送紅外信號到各個(gè)具有紅外線接收器的消費(fèi)電子設(shè)備的方法被稱為紅外線(IR)發(fā)射。IR發(fā)射是以接收設(shè)備的格式發(fā)送一個(gè)IR編碼的動(dòng)作。在機(jī)頂終端具有記錄功能的情況下，用于每一生產(chǎn)商的產(chǎn)品的數(shù)以百計(jì)的IR編碼的大表格被存儲在存儲器106中。盡管每一編碼稍有不同，但是它們共享許多共用特性。每一編碼包含一個(gè)預(yù)定序列的0和1位，它們構(gòu)成了用于每一生產(chǎn)商的相應(yīng)指令。每一IR編碼格式包含多個(gè)標(biāo)記，同步位，0、1等，它們最終涉及一個(gè)載波頻率的存在或者缺少。
每一編碼格式還指定了表示一個(gè)0位和一個(gè)1位的信號結(jié)構(gòu)。例如，圖2描述了與一種IR編碼類型有關(guān)的0位和1位結(jié)構(gòu)。每一位是1.5毫秒長度，其中一個(gè)0位包含載波頻率存在的0.5毫秒，一個(gè)1位包含載波頻率存在的1毫秒。每一位，不管是0或1，都從一個(gè)低電平持續(xù)0.5毫秒開始。取決于該位是一個(gè)0位或一個(gè)1位，該信號電平變換到一個(gè)高電平、即載波頻率存在持續(xù)第二個(gè)0.5毫秒，或是停留在該低電平第二個(gè)0.5毫秒。然后，對任何一位來說，該信號電平以最后0.5毫秒的高電平結(jié)束。這些位的一個(gè)序列被用來驅(qū)動(dòng)紅外線驅(qū)動(dòng)器110以產(chǎn)生一個(gè)紅外信號，其中該紅外信號具有一個(gè)表示該位序列的調(diào)制模式。
如圖3所示，除了這些位被反相之外，該位結(jié)構(gòu)與用于DiSEqC驅(qū)動(dòng)器112的位結(jié)構(gòu)相似。在圖1中，UART 108可以直接生成這些反相信號，或是可以在UART 108和DiSEqC驅(qū)動(dòng)器112之間使用反相器118。
為了產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奈涣?，UART 108必須使用適當(dāng)?shù)钠鹜Ｎ贿M(jìn)行編程。UART傳送表示如下起始位(邏輯低)，繼之以某些可編程數(shù)目的位、用一個(gè)停止位(邏輯高)結(jié)束。因此，18位的DiSEqC信號包含如下所述形成的110011001010000111。由于對輸出信號的極性沒有控制，因此起停位總是落在波形中正確的邏輯狀態(tài)上。使用上述定義的一個(gè)0或者1位，兩個(gè)位型從0.5毫秒的邏輯低開始，繼之以0.5毫秒的邏輯高或邏輯低，再繼之以0.5毫秒的邏輯高。同樣地，一個(gè)0或1能夠被表示為0X1(其中每一符號持續(xù)0.5毫秒，當(dāng)正在生成一個(gè)0位時(shí)X＝0，且當(dāng)正在生成一個(gè)1位時(shí)X＝1)。因此，18位長的通用DiSEqC指令將表示為如圖5所示。
在這個(gè)實(shí)施例中，UART 108以0.5毫秒/位(milliseconds/bit)的波特率、用1個(gè)起始位、7個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位進(jìn)行初始化。通過發(fā)送6個(gè)UART字節(jié)，能夠表示任一個(gè)任意18位的IR驅(qū)動(dòng)器指令。借助于在UART輸出端的一個(gè)反相器，能夠表示任一DiSEqC指令。為了如上所述傳送這18位DiSEqC信號，將從UART 108輸出以下序列
011 011 001 001 011 011 001 001 011 001 011 001 001 001 001011 011 011其中下列六個(gè)字節(jié)被寫入到UART 108(在括號中表示起停位)(0)1101100(1)，(0)0101101(1)，(0)0100101(1)，(0)0101100(1)，0x6c，0x2d，0x27，0x2c，(0)0100100(1)，(0)1101101(1)0x24，0x6d為了產(chǎn)生該DiSEqC信號用于通過同軸電纜傳送到從屬設(shè)備，由該反相器產(chǎn)生的位流被用來調(diào)制一個(gè)22千赫(kHz)的載波信號以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拿}寬鍵控(PWK)編碼信號用于控制一個(gè)DiSEqC系統(tǒng)中的從屬設(shè)備。在一個(gè)紅外線系統(tǒng)中，由UART產(chǎn)生的位流被用來直接控制一個(gè)紅外線二極管的輸出。
依據(jù)本發(fā)明用于生成控制信號的方案的一個(gè)主要好處在于UART108將這些位移出到驅(qū)動(dòng)器，且微處理器102僅僅在一個(gè)完整字節(jié)已經(jīng)被移出之后才中斷。由于中斷將僅僅每隔4.5毫秒、而不是現(xiàn)有技術(shù)的“bitbang”方法需要的每隔0.5毫秒出現(xiàn)一次，所以這使微處理器102的系統(tǒng)開銷減少為九分之一。另外，由于在前一字節(jié)正在時(shí)鐘輸出的同時(shí)UART 108通常能鎖存一個(gè)字節(jié)，所以系統(tǒng)的實(shí)時(shí)限制大大地減低了，這是因?yàn)楫?dāng)發(fā)生一個(gè)中斷以獲得要寫入到UART 108中的下一個(gè)字節(jié)時(shí)，微處理器102具有一個(gè)增加的4.5毫秒附加延遲。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，UART 108可用于直接生成調(diào)制的DiSEqC信號。在這個(gè)方案中，刪去了用于生成該頻率(驅(qū)動(dòng)器112)的電路。取決于該UART，可以使用一個(gè)反相器以產(chǎn)生一個(gè)正確的DiSEqC信號。如果那樣的話，當(dāng)波特率被設(shè)置為載波頻率、即對一個(gè)DiSEqC信號來說被設(shè)置為22kHz時(shí)，UART 108被設(shè)置得剛好與上述討論到的相同，為8個(gè)數(shù)據(jù)位。同樣地，使用這個(gè)方法，更多的字節(jié)需要從UART108中寫出。UART 108通過設(shè)置為22kHz的波特率發(fā)送連續(xù)的0持續(xù)0.5毫秒來提供邏輯0。這導(dǎo)致9個(gè)邏輯低位被移出(起始位加上8個(gè)數(shù)據(jù)位)，繼之以1個(gè)邏輯高位，這是不想要的，但是是可以接受的，由于該1位由在一個(gè)從屬設(shè)備中的接收器內(nèi)部的包絡(luò)檢波器中的低通濾波器除去。UART 108通過寫出0xCC(二進(jìn)制的10101010)持續(xù)0.5毫秒的邏輯高提供了邏輯1。從UART 108輸出、包含起停位的總體模式是0(起始)101010101(停止)，它生成了一個(gè)理想的載波頻率。
圖4描述了一個(gè)直接生成的位流表示，其中該位流具有由UART 108生成的22kHz載波用于直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)DiSEqC從屬設(shè)備，即UART 108被用作一個(gè)通用的可編程定時(shí)器。位流400包含具有一個(gè)低電平信號的第一位402，然后是一陣22千赫的載波持續(xù)0.5毫秒以生成一個(gè)0位。它繼之以與第一位402相同的位404，后面是在位406的一個(gè)1位和在位408的另一個(gè)1位。這些1位從一個(gè)低電平信號開始，然后繼之以一陣一個(gè)毫秒的22kHz載波信號。
為了產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DiSEqC信號而不必使用一個(gè)反相器，通過設(shè)置波特率為20千赫并移出一個(gè)空比特，UART 108被用來生成一個(gè)0.5毫秒的中斷。每隔0.5毫秒，適當(dāng)?shù)厍袚Q一個(gè)1/0線路以便生成正確的DiSEqC波形。
盡管在此已經(jīng)就包括本發(fā)明的示教的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了顯示和詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地設(shè)計(jì)出仍然包括這些示教的其它許多改變了的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.在包含一個(gè)通用異步收發(fā)器(UART)的信號處理裝置中，一種生成一個(gè)控制信號的方法包含以下步驟用表示一個(gè)控制信號的一個(gè)位流序列加載該UART(108)；從該UART連續(xù)地讀取該位流序列；以及使用該連續(xù)讀取的位流序列調(diào)制一個(gè)載波信號以產(chǎn)生一個(gè)脈寬鍵控(PWK)編碼信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該P(yáng)WK編碼信號包含每一個(gè)1.5毫秒寬的位。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于每一位表示一個(gè)邏輯1或0，其中一個(gè)邏輯1包含一個(gè)500毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)1000毫秒的高信號電平時(shí)段，且一個(gè)邏輯0包含一個(gè)1000毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)500毫秒的高信號電平時(shí)段。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于每一位表示一個(gè)邏輯1或0，其中一個(gè)邏輯0包含一個(gè)500毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)1000毫秒的高信號電平時(shí)段，且一個(gè)邏輯1包含一個(gè)1000毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)500毫秒的高信號電平時(shí)段。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含步驟使UART能夠提供一個(gè)起始位和一個(gè)停止位，以及讀取作為該位流序列一部分的起始位和停止位。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該載波信號是一個(gè)紅外信號。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該載波信號是一個(gè)22KHz的信號。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該UART以一個(gè)大約500毫秒的波特率進(jìn)行操作。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該UART以一個(gè)大約22千赫的波特率進(jìn)行操作。
10.用于生成控制信號的裝置，包含一個(gè)處理器(102)，用于生成表示一個(gè)控制信號的位流序列；一個(gè)連接到所述處理器的通用異步收發(fā)器(UART)，該UART(108)接收該位流序列，并響應(yīng)于該位流序列提供一個(gè)連續(xù)輸出；一個(gè)連接到所述UART的驅(qū)動(dòng)器，用于用該位流序列調(diào)制一個(gè)載波以接收該連續(xù)輸出，并產(chǎn)生一個(gè)脈寬鍵控(PWK)編碼信號。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該P(yáng)WK編碼信號包含每個(gè)1.5毫秒寬的位。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于每一位表示一個(gè)邏輯1或0，其中一個(gè)邏輯1包含一個(gè)500毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)1000毫秒的高信號電平時(shí)段，且一個(gè)邏輯0包含一個(gè)1000毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)500毫秒的高信號電平時(shí)段。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于每一位表示一個(gè)邏輯1或0，其中一個(gè)邏輯0包含一個(gè)500毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)1000毫秒的高信號電平時(shí)段，且一個(gè)邏輯1包含一個(gè)1000毫秒的低信號電平時(shí)段、和一個(gè)500毫秒的高信號電平時(shí)段。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該載波信號是一個(gè)紅外信號。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該載波信號是一個(gè)22KHz的信號。
16.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該UART以一個(gè)大約500毫秒的波特率進(jìn)行操作。
17.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該UART以一個(gè)大約22千赫的波特率進(jìn)行操作。
18.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)DiSEqC驅(qū)動(dòng)器。
19.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)紅外線驅(qū)動(dòng)器。
20.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該UART提供一個(gè)起始位和一個(gè)停止位，其中該起始位和停止位被包含在該連續(xù)輸出中。
全文摘要
用于為一個(gè)紅外線驅(qū)動(dòng)器(110)和/或一個(gè)數(shù)字衛(wèi)星設(shè)備控制(DiSEqC)驅(qū)動(dòng)器(112)生成控制信號的方法和裝置。使用一個(gè)通用異步收發(fā)器(UART),該UART(110)可以被編程以產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)奈涣?然后使用該位流調(diào)制一個(gè)用于適當(dāng)設(shè)備的載波,即IR是紅外線驅(qū)動(dòng)器或DiSEqC驅(qū)動(dòng)器。使用該UART生成連續(xù)的位流,減少了在中央處理單元(102)上的系統(tǒng)開銷。做為選擇,UART能夠被編程用來直接生成一個(gè)DiSEqC信號。
文檔編號H04N5/00GK1361888SQ00810479
公開日2002年7月31日 申請日期2000年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月16日
發(fā)明者A·H·丁維蒂 申請人:湯姆森許可公司