(精品)彩电第13章.ppt
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1、 第13章 I2C总线控制彩色电视机本章要点本章要点I2C总线系统的基本结构与功能总线系统的基本结构与功能I2C总线信号的传输方式与总线信号的传输方式与I2C总线传输的控制信号总线传输的控制信号I2C总线系统与外部电路的连接方式总线系统与外部电路的连接方式I2C总线系统故障类型和检修方法总线系统故障类型和检修方法I2C总线彩电的调整总线彩电的调整 总总线线一一词词源源于于计计算算机机,是是指指计计算算机机中中用用来来传传输输信信息息的的公公共共通通道道,I2C总总线线是是英英文文“Inter Integrated Circuit Bus”的的缩缩写写,常常译译为为“集集成成电电路路间间总总线线
2、”或或“内内部部集集成成电电路路总总线线”。随随着着电电子子技技术术的的不不断断发发展展,它它被被逐逐步步用用于于家家电电领领域域。目目前前,I2C总总线线在在彩彩电、录像机、影碟机等家电产品中的应用日趋广泛。电、录像机、影碟机等家电产品中的应用日趋广泛。13.1.1 I2C总线系统的基本结构总线系统的基本结构 1.I2C总线是串行总线系统总线是串行总线系统 I2C总总线线是是由由两两根根线线组组成成,一一根根是是串串行行数数据据线线,常常用用SDA表表示示;另另一一根根是是串串行行时时钟钟线线,常常用用SCL表表示示。CPU利利用用串串行行时时钟钟线线发发出出时时钟钟信信号号,用用串串行行数
3、数据据线线发发送送或或接接收收数数据据,实实现现对对被被控控电电路路的的调调整整与与控控制制。由由于于I2C总总线线只只有有两两根根线线,因因此此数数据据的的传传输输方方式式是是串串行行方方式式,其其数数据据传传输输速速度度低低于于并并行行方方式式,但但I2C总总线线占占用用CPU的的引引脚脚很很少少,只只有有两两个个,有利于简化有利于简化CPU的外围线路。的外围线路。在在I2C总线系统中,总线系统中,CPU是核心,是核心,I2C总线由总线由CPU电路引出,其他被电路引出,其他被控对象均挂接在控对象均挂接在I2C总线上,总线上,I2C总线系统电路结构如图总线系统电路结构如图13-1所示。所示。
4、图13-1 I2C总线系统电路结构示意图 2.I2C总线接口电路总线接口电路 I2C总总线线上上挂挂接接的的被被控控集集成成电电路路IC与与普普通通彩彩电电相相同同,但但由由于于彩彩电电中中大大部部分分被被控控对对象象为为模模拟拟电电路路,而而I2C总总线线上上传传输输的的却却是是数数字字信信号号,为为便便于于通通信信,在在被被控控对对象象中中需需要要增增加加I2C总总线线接接口口电电路路。被被控控对对象象通通过过I2C总总线线接接口口电电路路接接收收由由CPU发发出的控制指令和数据,实现出的控制指令和数据,实现CPU对被控对象的控制。对被控对象的控制。受控受控IC中中I2C总线接口电路如图总
5、线接口电路如图13-2所示。接口电路一般由所示。接口电路一般由I2C总线译码器、总线译码器、D/A转换器和控制开关等电路组成。由转换器和控制开关等电路组成。由CPU送来的数据信息经译码器译码和送来的数据信息经译码器译码和D/A转换后,得到模拟控制转换后,得到模拟控制信号才能对被控信号才能对被控IC执行控制操作。执行控制操作。图图13-2 受控受控IC中中I2C总线接口电路总线接口电路13.1.3 I2C总线信号的传输方式总线信号的传输方式 I2C总总线线中中的的两两根根线线在在传传输输各各种种控控制制信信号号的的过过程程中中是是有有严严格格分分工工的的,其其中中SDA数数据据线线用用来来传传输
6、输各各控控制制信信号号的的数数据据及及这这些些数数据据占占有有的的地地址址等等内内容容;SCL时时钟钟线线用用来来控控制制器器件件与与被被控控器器件件之之间间的的工工作作节节拍拍。为为保保证证总总线线输输出出电电路路得得到到供供电电,SDA线线和和SCL线线均均通通过过上上拉拉电电阻阻和和电电源源连连接接,当当总总线线空空闲闲时时,SDA和和SCL两两线均保持高电平。线均保持高电平。I2C总线控制信号传输波形如图总线控制信号传输波形如图13-3所示。所示。图图13-3 I2C总线控制信号传输波形总线控制信号传输波形I2C总线彩电的识别总线彩电的识别 1)由由电电路路图图识识别别I2C总总线线彩
7、彩电电:根根据据彩彩电电的的电电路路图图,首首先先看看CPU电电路路部部分分有有没没有有I2C、2C、C以以及及I2C(ITT)这这些些标标注注。如如果果有有,则则这这台台彩彩电电肯肯定定采采用用了了I2C总总线线系系统统。如如果果CPU电电路路上上没没有有标标注注I2C、2C、C以以及及I2C(ITT),再再看看CPU中中有有没没有有SCL和和SDA端端口口,找找到到SCL和和SDA端端口口还还不不能能完完全全说说明明采采用用了了I2C总总线线系系统统,还还要要看看SCL和和SDA线线上上是是否否至至少少挂挂接接有有存存储储器器和和视视频频/色色度度/扫扫描描(或或单单片片电电视视信信号号处
8、处理理)集集成成电电路路,如如果果没没有有挂挂接接视视频频/色色度度/扫扫描描集集成成电电路路,则则这这台台彩彩电电不不是是I2C总线彩电。总线彩电。2)由由显显像像管管电电路路板板识识别别I2C总总线线彩彩电电:采采用用I2C总总线线系系统统的的彩彩电电,其其内内部部半半可可调调电电位位器器数数量量大大大大减减少少,且且大大多多数数I2C总总线线彩彩电电都都取取消消了了显显像像管管尾尾板板上上用用于于显显像像管管白白平平衡衡调调整整的的5个个半半可可调调电电位位器器。因因此此,打打开开机机壳壳,查查看看显显像像管管尾尾板板上上有有没没有有白白平平衡衡调调整整电电位位器器,如如果果没没有有,那
9、那么么就就属属于于I2C总线彩电。总线彩电。I2C总线彩电检修中应注意的问题 由由于于检检修修I2C总总线线CPU彩彩电电与与常常规规CPU彩彩电电有有很很大大区区别别,在在检检修修时时应应注意以下几点:注意以下几点:1)首首先先检检查查I2C总总线线电电路路。检检修修I2C总总线线CPU彩彩电电时时,先先使使用用前前面面介介绍绍的的电电压压法法对对I2C总总线线系系统统进进行行检检查查,先先排排除除I2C总总线线故故障障的的可可能能性性,可可避避免免修修理理工工作作走走弯弯路路。特特别别要要注注意意对对CPU和和视视频频/色色度度/扫扫描描电电路路与与I2C总总线有关的引脚进行检查。线有关的
10、引脚进行检查。2)仔仔细细观观察察I2C总总线线电电压压的的变变化化。由由于于不不能能直直接接检检查查I2C总总线线CPU输输出出的的各各种种控控制制量量,而而只只能能在在进进行行本本机机键键或或遥遥控控器器操操作作时时,通通过过观观察察I2C总总线线上上的的电电压压是是否否变变化化来来间间接接检检查查CPU对对外外电电路路的的控控制制是是否否正正常常。这这是是与与常规常规CPU彩电检查时的最大区别。彩电检查时的最大区别。3)3)遇遇有有怪怪故故障障要要先先检检查查I2C总总线线系系统统和和总总线线数数据据。采采用用I2C总总线线系系统统的的彩彩电电很很可可能能会会出出现现一一些些在在常常规规
11、彩彩电电中中不不会会出出现现的的怪怪故故障障,这这些些故故障障有有时时用用熟熟悉悉的的彩彩电电原原理理和和检检修修思思路路来来分分析析,常常常常觉觉得得不不可可思思议议。因因此此,在在修修理理中中如如果果遇遇到到了了这这类类现现象象,应首先检查应首先检查I2C总线系统和总线系统和I2C总线数据。总线数据。4)缺缺功功能能要要检检查查I2C总总线线系系统统和和I2C总总线线数数据据。如如果果维维修修的的彩彩电电基基本本功功能能工工作作正正常常,只只是是缺缺少少了了一一项项或或几几项项本本应应具具有有的的功功能能,则则应应该该进进入入本本机机的的维维修修状状态态,对对I2C总总线线中中的的功功能能
12、设设置置数据进行检查,排除数据进行检查,排除I2C总线数据设置错误的可能性。总线数据设置错误的可能性。5)注注意意检检查查I2C总总线线系系统统中中的的存存储储器器。I2C总总线线系系统统中中的的E2PROM存存储储器器除除了了要要存存储储常常规规彩彩电电中中一一些些模模拟拟量量控控制制数数据据外外,还还要要存存储储各各被被控控电电路路的的调调整整数数据据及及电电路路状状态态设设置置数数据据,如如RF-ACC、副副亮亮度度、副副对对比比度度、副副音音量量、场场幅幅、场场线线性性、场场中中心心、行行幅幅、枕枕校校、白白平平衡衡调调整整等等数数据据。在在每每次次开开机机时时,CPU都都要要从从存存
13、储储器器中中调调出出这这些些数数据据,然然后后通通过过I2C总总线线送送往往各各被被控控电电路路,这这样样才才能能使使电电视视机机正正常常工工作作。因因此此若若I2C总总线线的的存存储储器器发发生生问问题题,可能会产生种种奇怪的故障。可能会产生种种奇怪的故障。I I2 2C C总线系统故障类型和检修方法总线系统故障类型和检修方法 1.I2C总线端口电压降低总线端口电压降低 I2C总线端口电压低,可从以下几方面进行检查:总线端口电压低,可从以下几方面进行检查:1)检查检查CPU I2C总线总线SCL、SDA引脚接引脚接+5V电源的上拉电阻及电源的上拉电阻及+5V电源。电源。2)检查检查CPU I
14、2C总线总线SCL、SDA引脚和被控集成电路引脚和被控集成电路SCL、SDA引脚对地有无短路现象。如果发现有对地短路现象,应将引脚对地有无短路现象。如果发现有对地短路现象,应将I2C总线上挂接的集成电路逐一断开,若断开某一集成电路或组总线上挂接的集成电路逐一断开,若断开某一集成电路或组件电路后,总线电压恢复正常,则说明故障出在这一电路。件电路后,总线电压恢复正常,则说明故障出在这一电路。3)检查检查I2C总线外部电路元件,包括保护稳压管、抗干扰电容、总线外部电路元件,包括保护稳压管、抗干扰电容、上拉电阻和隔离电阻。上拉电阻和隔离电阻。4)检查检查SCL、SDA之间有无短路现象。之间有无短路现象
15、。5)看被控集成电路上是否设置有看被控集成电路上是否设置有I2C总线接口电路专用电源端子,总线接口电路专用电源端子,检查此端子电压是否正常。检查此端子电压是否正常。2.CPU的I2C总线无时钟和数据信号输出 CPUCPU的的I I2 2C C总总线线无无时时钟钟和和数数据据信信号号输输出出时时,用用万万用用表表测测试试集集成成电电路路I2C总总线线,若若处处于于固固定定高高电电平平且且按按操操作作键键时时电电压压也也不不抖抖动动,说说明明CPU的的I2C总总线线没没有有输输出出时时钟钟和和数数据据信信号号,可可用用示示波波器器测测试试波波形形做做进进一一步步的的确确认认,并并应应检检查查以以下
16、下两两个方面:个方面:1)检检查查CPU是是否否设设置置了了I2C总总线线关关断断控控制制引引脚脚,若若有有,检查此引脚外电路。检查此引脚外电路。2)检查检查CPU电路和存储器。电路和存储器。3.I2C总线彩电的软件故障 经经测测试试I2C总总线线电电压压正正常常,且且SCL、SDA端端电电压压抖抖动动,说说明明有有正正常常的的时时钟钟和和数数据据传传输输。此此时时可可进进入入I2C总总线线彩彩电电的的维维修修状状态态,检检查查并并调调整整有有关关数数据据。下下列列故故障障现现象象一一般般都都与与I2C总总线线数数据有关:据有关:1)电视机的某些功能消失,应检查模式或选项数据。电视机的某些功能
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