普通彩電與I2C總線控制彩電的差異分析

　　1　控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)不一樣

　　普通彩電控制系統(tǒng)中的CPU與受控電路之間具有一一對(duì)應(yīng)的引腳連接關(guān)系，如圖1所示，每一種控制量都有相應(yīng)的一個(gè)輸出端子，例如對(duì)亮度、對(duì)比度、色飽和度、色調(diào)、音量、音調(diào)(含高音、低音及平衡調(diào)節(jié))、TV/AV切換、調(diào)諧電壓等的控制，就要求CPU具有8個(gè)以上的獨(dú)立輸出端子。

　　在I2C總線控制彩電中，采用I2C總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，例如只有1組I2C總線(如圖2)和擁有2組I2C總線(如圖3)的電路，上述這些控制量均可以通過(guò)將受控對(duì)象掛接在SDA、SCL兩條線上完成相應(yīng)功能的控制。當(dāng)然，只熟悉模擬電路就會(huì)認(rèn)為這是不可思議之事，實(shí)際上這是數(shù)字技術(shù)中最常用的串行控制方式。I2C總線是一種雙線、雙向、串行總線，他由2條線組成，一條是串行時(shí)鐘線，常用SCL表示;另一條是串行數(shù)據(jù)線，常用SDA表示。CPU與受控電路之間的數(shù)據(jù)傳送及控制就是由這2條線來(lái)完成的，在I2C總線系統(tǒng)中，CPU為心臟，I2C總線從CPU上引出，其他被控對(duì)象均掛接在I2C總線上。CPU的總線輸出電路采了確?？偩€輸出電路得到供電，SDA線、SCL線均通過(guò)上拉電阻(R1，R2，R3，R4)與電源連接，當(dāng)總線空閑(不傳送數(shù)據(jù))時(shí)，SDA、SCL兩線均應(yīng)保持高電平。

　　

　　從圖2和圖3可以看出，CPU在2類(lèi)彩電中都是控制中心，顯然，CPU的嚴(yán)重?fù)p壞會(huì)引起整機(jī)的正常工作，這是符合傳統(tǒng)思維的。在普通彩電中，各個(gè)受控電路之間的相互聯(lián)系并不密切，當(dāng)某個(gè)受控電路產(chǎn)生故障時(shí)，一般不會(huì)引起其他受控電路的正常工作，但是在I2C總線控制彩電中，有關(guān)受控電路都可以掛接在同一組I2C總線上，任何受控電路或者受控電路中的任何部分電路出現(xiàn)較為嚴(yán)重的故障時(shí)，都有可能直接影響I2C總線的正常工作，最終影響整機(jī)的正常工作。因此，檢修I2C總線控制彩電時(shí)，要講究思路面廣，不要總是把整機(jī)故障歸咎于CPU。當(dāng)測(cè)得總線電壓或波形不正常時(shí)，不一定是CPU引起，必須檢查受控電路部分。

　　2　受控集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大規(guī)模程度不一樣

　　在I2C總線控制彩電中，由于大部分被控對(duì)象是模擬電路，而I2C總線上所傳輸?shù)膮s是數(shù)字信號(hào)，為了便于通訊，必須在受控電路中增加一個(gè)I2C總線接口電路，內(nèi)部的接口電路一般由I2C總線譯碼器、D/A轉(zhuǎn)換器、控制開(kāi)關(guān)等部分組成。因此，在I2C總線控制彩電中，受控集成電路一般是內(nèi)含接口電路的視頻/色度/掃描等小信號(hào)處理的超大規(guī)模集成電路。當(dāng)CPU送

　　來(lái)控制信息時(shí)，接口電路就對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別和譯碼，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)，用來(lái)控制各模擬電路，當(dāng)小信號(hào)處理電路出現(xiàn)故障時(shí)，有可能導(dǎo)致I2C總線系統(tǒng)發(fā)生保護(hù)動(dòng)作。而普通彩電中的受控集成電路一般沒(méi)有接口電路，這是由于CPU采用各自獨(dú)立的輸出端子控制各類(lèi)功能，只要在CPU的輸出端子后面加接一般的低通濾波器或驅(qū)動(dòng)電路，即可直接控制模擬集成電路。相對(duì)而言，I 2C總線控制彩電的受控集成電路的價(jià)格一般要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通彩電中的受控電路，因此，檢修I2C總線彩電時(shí)，要求更加廣泛地關(guān)注和檢測(cè)受控集成電路的外圍元件，不要造成不必要的損失。

　　3　CPU和存儲(chǔ)器的地位不一樣

　　與普通彩電不同的是，I2C總線控制彩電的開(kāi)機(jī)過(guò)程需要CPU自我檢測(cè)并提取有關(guān)控制信息，用戶操作過(guò)程需要CPU接受或調(diào)整有關(guān)控制信息，正常工作過(guò)程也需要CPU時(shí)時(shí)刻刻發(fā)出控制信號(hào)并同時(shí)接受受控電路的應(yīng)答信號(hào)，即在彩電的整個(gè)工作過(guò)程都接受CPU的動(dòng)態(tài)控制。因此，若CPU中的I2C總線系統(tǒng)損壞的話，產(chǎn)生的故障現(xiàn)象與普通彩電有本質(zhì)區(qū)別，經(jīng)常引起整機(jī)系統(tǒng)不工作，甚至不能開(kāi)機(jī)。

　　存儲(chǔ)器是I2C總線系統(tǒng)中的第二核心電路，他不但存有用戶信息，還存有控制信息，每次開(kāi)機(jī)，CPU都要從存儲(chǔ)器中取出用戶信息和控制信息，送到受控電路，若存儲(chǔ)器損壞，所體現(xiàn)的故障現(xiàn)象比常規(guī)彩電要嚴(yán)重得多。常規(guī)彩電的存儲(chǔ)器所儲(chǔ)存的信息量少，損壞存儲(chǔ)器時(shí)，一般體現(xiàn)為記憶功能消失(自動(dòng)搜索不存臺(tái))，整機(jī)一般還能工作。但I(xiàn)2C總線彩電的存儲(chǔ)器損壞時(shí)，一般會(huì)導(dǎo)致I2C總線保護(hù)，整機(jī)完全不能工作，甚至不能開(kāi)機(jī)。另外，I2C總線彩電的軟件控制功能是普通彩電所沒(méi)有的，廠家在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用掩模的方法將控制信息和初始數(shù)據(jù)寫(xiě)入到相應(yīng)的集成電路中得到專(zhuān)用型號(hào)的CPU和存儲(chǔ)器。因此，更換CPU或存儲(chǔ)器時(shí)，一定要選用已經(jīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的元器件。

　　4　控制信號(hào)的類(lèi)型及控制過(guò)程不一樣

　　在普通彩電中，由CPU經(jīng)過(guò)中間環(huán)節(jié)或者直接送達(dá)到受控電路的信號(hào)都是模擬信號(hào)，由電位器調(diào)節(jié)獲得的信號(hào)也是模擬信號(hào)，因此維修人員經(jīng)常采用萬(wàn)用表測(cè)量或示波器觀察波形的方法提供判斷故障的依據(jù)，并采用外引電源或電路來(lái)替代所懷疑的電路的方法進(jìn)行修理。但在I2C總線控制彩電中，一個(gè)完整的數(shù)據(jù)傳送格式是：起始位、被控電路地址、數(shù)據(jù)傳輸方向位(讀/寫(xiě))、數(shù)據(jù)信號(hào)、應(yīng)答信號(hào)、終止信號(hào)。在每傳送一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，跟著一位應(yīng)答確認(rèn)信號(hào)。若在確認(rèn)應(yīng)答時(shí)鐘期間，CPU未收到被控對(duì)象回送的低電平確認(rèn)信息，CPU就會(huì)判斷該被控電路有故障，并終止數(shù)據(jù)傳送。CPU對(duì)被控對(duì)象的基本控制過(guò)程簡(jiǎn)單示意圖如下：

　　可以看出，I2C總線彩電的控制過(guò)程實(shí)際上是數(shù)據(jù)信號(hào)雙向的動(dòng)態(tài)的控制，沒(méi)有自檢成功的第1步，就不會(huì)進(jìn)入第2步工作，因此在普通條件下幾乎不可能采用外引電路或信號(hào)的方法進(jìn)行維修，使用萬(wàn)用表測(cè)量電壓或者用示波器觀察信號(hào)波形的常規(guī)檢修方法的用武之地也大大減少(因?yàn)镮2C總線上的波形是非周期性脈沖波，用示波器觀測(cè)時(shí)，一般看不到一個(gè)一個(gè)的單一波形，而是一片一片的脈沖波)，不便于定量分析、檢測(cè)和判斷。當(dāng)然，在很多情況下操作鍵盤(pán)或遙控器時(shí)，會(huì)引起I2C總線上的電壓明顯抖動(dòng)，這也可以說(shuō)明I2C總線大致正常。因此，應(yīng)當(dāng)在了解數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送特點(diǎn)的基礎(chǔ)上更多地采用邏輯推理的方法進(jìn)行檢修。筆者認(rèn)為，多了解一點(diǎn)計(jì)算機(jī)的自檢啟動(dòng)過(guò)程將有益于檢修I2C總線彩電。

　　5　檢修模式不一樣

　　修理普通彩電時(shí)只需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的觀察和分析后，就可以決定是否有必要開(kāi)殼檢修。與此不同的是，I2C總線控制技術(shù)是一種軟件控制技術(shù)，在檢修判斷I2C總線彩電的許多故障現(xiàn)象時(shí)，或者在更換新的與I2C總線相關(guān)的器件后，都需要首先設(shè)法進(jìn)入檢修模式(調(diào)試狀態(tài))，待調(diào)整好有關(guān)參數(shù)后再退出檢修模式。這種方式與計(jì)算機(jī)的CMOS參數(shù)設(shè)置非常相似，而且可以對(duì)白平衡、光柵幅度、光柵線性、光柵中心、RFAGC、副亮度、副色度、副對(duì)比度、伴音制式、AV狀態(tài)等內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整設(shè)定，以便達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。因此，要求檢修人員參考I2C總線彩電的使用說(shuō)明書(shū)，或者借助有關(guān)書(shū)籍資料，掌握幾種進(jìn)出檢修模式的常用辦法，學(xué)會(huì)改變和調(diào)整有關(guān)電路狀態(tài)參數(shù)的技術(shù)。

　　最后指出，不管是CPU還是受控集成電路，均有很多端子與I2C總線控制無(wú)關(guān)，對(duì)于他們引起的故障仍可按常規(guī)方法進(jìn)行檢修，具體情況視I2C總線控制彩電的型號(hào)不同而不同，要認(rèn)真分析處理。對(duì)于開(kāi)關(guān)電源電路、末級(jí)掃描電路、末級(jí)視放電路、伴音功放電路等，傳統(tǒng)的檢修方法也仍然適用，不要顧此失彼。

　　與普通彩電相比，由于I2C總線控制彩電采用了先進(jìn)的串行數(shù)據(jù)控制技術(shù)，擁有非常獨(dú)特有效的控制電路結(jié)構(gòu)，使電路結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單而且容易控制?？梢灶A(yù)想，I2C總線控制技術(shù)勢(shì)必能促進(jìn)整個(gè)彩色電視機(jī)系統(tǒng)向高性能、數(shù)字化，模塊化、智能化及多功能方向發(fā)展。本文主要分析了2類(lèi)彩電的控制技術(shù)的差異特點(diǎn)，但筆者認(rèn)為，I2C總線控制彩電與普通彩電的最根本區(qū)別是模擬電路與數(shù)字電路的差別。因此，設(shè)法跳出傳統(tǒng)的模擬思維，培養(yǎng)數(shù)字思維觀念，才是檢修I2C總線控制彩電的最根本辦法。