高效精简型液晶电视机及其电路组成的制作方法

专利名称：高效精简型液晶电视机及其电路组成的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术，特别涉及电视接收机的电路组成。
背景技术：
现有的电视技术分为两类 一种是由高频调谐，中频放大电路， 图像解码，梳状滤波器，微控制器，程序存储器，图像缩放与信号转换， 音频处理和功放等模块，最后在液晶显示屏上显示图像，每个功能模块都 需要单独的芯片来实现(如图l所示)。这种液晶电视电路，每个功能单元 都要倚靠一个专门的功能芯片(IC)来实现，有的也有部分集成，当集成 度不高，这样的电路结构太复杂，使用元件多，成本高；另外一种是近来 推出的液晶电视超级单片往往集成了绝大部分的功能模块，并携带3D解 码，3Ddeinterlace、 HDMI接口等功能，且需要外挂SDR/DDR存储器。这 种液晶电视单芯片在功能方面可谓大而全，其引脚数往往多达两百多个， 且在其应用中，同时需要外挂SDRAM或者DDR等存储器件，不仅PCB布线 困难，还有可能引起电磁兼容性(EMC)问题，带来成本的增加。而且当需 要设计不带HDMI等接口的低成本方案时，选择超级单片无疑带来了系统的 设计的冗余，应用不够灵活
发明内容
本发明提供一种高效精简型液晶电视及其电路组成，采用低成 本高度集成又灵活设置的专用芯片，简化电路结构，降低成本，同时也可 以避免引起电磁兼容性问题，解决现有技术中电路结构复杂、成本高，需 要外挂存储器以及易引起电磁兼容沖突的技术问题。进一步在图像缩放和 信号转换环节采用低成本高度集成又灵活设置的专用芯片，使电路结构进 一步简单化，进一步降低成本，更加完善本发明的技术方案。
本发明解决上述技术问题的实施方案是，设计一种高效精简型液晶电 视电路，包括高频信号转中频信号的高频头，声表调谐器，电视信号综合 处理单元，视频信号缩放和转换单元以及功放电路；所述电视信号综合处 理单元是高度集成化的集成块Ui,所述电视信号通过高频头输出中频信号， 经过声表调谐器，进入该集成块U,,音频信号经集成块U,处理后输出至功放电路；视频信号经集成块U处理后输入视频信号缩放和转换单元，视频 信号缩放和转换单元进行图像处理和缩放后输出至液晶显示器。所述集成 块U内含有中频放大解码电路、图像解码电路、伴音处理电路、微控制器 及程序存储器；高频头输出的中频信号进入集成块仏后，经过中频放大解 调电路进行中频放大，然后视频解码，视频混合信号或二分量视频信号则 直接输入到图像解码电路里进行视频解码，视频解码后输出模拟RGB信号 至^L频信号缩^:和转换单元。
所述视频信号缩放和转换单元为高度集成化的集成块U2 ( SCALER ),所 述集成块U2包括图像缩放、信号转换、菜单控制电路以及微处理器；所述 集成块IL接收到的视频信号，经过图像缩放、信号转换输出低压差分信号 到液晶屏的信号输入端口显示出图像，所述集成块U2还含有按键遥控接收 模块。
所述集成块Ui的微处理器与集成块U2的微处理器之间通过内部集成电 路(rc)总线通讯，所述集成块仏和集成块U2中均植入控制程序，集成块 Ui的控制程序控制解码过程，集成块112的控制程序控制解码后信号处理。
所述I2C总线上，挂有集成块仏，集成块U2,高频调谐器，存储器 (E2PR0M)等多颗芯片，为了避免总线通讯过渡繁忙，集成块U2不可以实 时检测集成块U"但是又要保证集成块仏发出的命令，集成块112都可以无 一遗漏的接收到，所以在所述集成块冚和集成块U!之间又用了另外三个数 据传输线来配合它们之间的通讯，分别为MSC—READ、 U0C—READY以及 U0C_INT线，所述集成块比与集成块112之间的通讯步骤如下
a. 准备通讯集成块112启动读写前，发出请求将MSC-READ脚电平拉低；等 待集成块仏也将U0C—READY脚拉低响应；
b. 开始通讯等集成块Ui正确响应后，开始正常内部集成电5^总线通信，此 时，内部集成电路总线中的时钟(SCL)线保持高电平，数据(SDA)线 从高电平向低电平切换，数据传送开始；
6c. 通信结束SCL线保持高电平，SDA线由低电平向高点平切换，12〔通讯结 束，集成块U2将MSC—READ脚拉高恢复正常；稍后集成块U1也将U0C—READY 脚拉高；
d. 通讯时用到的外部中断UOC-INT脚是作为集成块112的一个外部中断触 发引脚，当集成块IL准备向集成块U2发送数据时，先在UOC-INT脚上产 生一个上升沿的脉沖，使集成块U2进入中断，启动读操作，然后集成块 112开始接收集成块U发送的数据。
采用上述电路的液晶电视机，包括液晶显示屏、显示驱动电路、喇叭 以及信号输入部；所述显示驱动电路包括电视信号综合处理芯片仏，信号 输入部通过高频头和声表调谐器将信号输入电视信号综合处理芯片U"该 电视信号综合处理芯片仏的输出分别连接图像缩放和转换单元以及通过功 放电^各连4妻喇叭。
所述电视信号综合处理芯片冚包括中频放大解码电路、图像解调电路、 伴音处理电路、微控制器以及程序存储器。
所述图像缩放和转换单元为集成化的芯片U2，芯片112包括图像缩放电 路、信号转换电路、菜单选择电路以及微处理器。
所述电视信号综合处理芯片仏还包括视频切换电路；所述图像缩放和 转换芯片U2,还包括按键遥控接收模块；所述电视信号综合处理芯片仏为 UOC-TOP型芯片；所述图像缩放和转换芯片112为TS画U18BJ-LF型或者 TS薩58BDJ型芯片。
本发明采用的UOC TOP集成了绝大部分的电视功能模块，且仅有80 个引脚，无需外挂DDR/SDR,布线简单，有效改善EMC问题。它与Scaler芯 片TSU固18BJ-LF的全新组合使电路结构大大简化，电路元件减少，兼顾了 集成度和灵活性，其超低价格机芯成本，应用于中小尺寸液晶电视将带来可观的经济效益。
除此以外UOCTOP配合具有不同功能的scaler芯片使用，即可满足不 同定位液晶电视对输出接口、所支持高清格式的不同需求，形成一种新的 液晶电视解决方案。


图1是传统液晶电^L机的电路原理框图。
图2是本发明液晶电视机的电路原理框图。
图3是本发明液晶电视机的立体示意图。
图4是本发明U0C TOP和SCALER之间通讯示意框图。
图5是本发明控制程序的控制框图。
图6a-b是本发明SCALER发送数据给U0C TOP以及SCALER从UOC TOP读 取数据的示意图。
具体实施方式
结合上述附图详细说明本发明的实施例。
如图2所示，这种高效精简型液晶电视电路，包括高频信号转中频信 号的高频头，声表调谐器，电视信号综合处理单元，视频信号缩放和转换 单元、功放电路以及液晶显示器；所述电视信号综合处理单元是高度集成 化的集成块仏，所述电视信号通过高频头输出中频信号，经过声表调谐器， 进入该集成块仏，音频信号经集成块仏处理后输出至功放电路；视频信号 经集成块仏处理后输入视频信号缩放和转换单元，视频信号缩放和转换单 元进行图像处理和缩放后输出至液晶显示器。所述集成块仏内含有中频放 大解调电路、图像解码电路、伴音处理电路、微控制器及程序存储器；高 频头输出的中频信号进入集成块仏后，经过中频放大解码电路进行中频放 大，然后视频解码，视频混合信号UV)或二分量视频(S-VIDEO)信号则 直接输入到图像解码电路里进行视频解码，视频解码后输出模拟RGB信号 至视频信号缩放和转换单元。
8所述视频信号缩放和转换单元为高度集成化的集成块U2,所述集成块
112包括图像缩放、信号转换、0SD控制模块以及微处理器；所述集成块U2 接收到的视频信号，经过图像缩放、信号转换输出低压差分(LVDS)信号 到液晶屏的信号输入端口显示出图像。 所述集成块U2还含有按键遥控接收模块。
由图2和图3中可知， 一种上述电路的液晶电视机，包括液晶显示屏 10、显示驱动电if各20、喇叭30以及信号输入部40;所述显示驱动电路20 包括电视信号综合处理芯片Un电视信号通过信号输入部40中的信号输入 接口 41、高频头42和声表调谐器43将信号输入电视信号综合处理芯片IL， 该电视信号综合处理芯片U,的输出分别连接图像缩放和转换单元以及通过 功放电路70连接喇叭。所述电视信号综合处理芯片U,包括中频放大解码 电路、图像解码电路、伴音处理电路、微控制器以及程序存储器。电视信 号通过高频头输出中频，经过声表，进入电视信号综合处理芯片U:的中频 放大单元进行中频放大，然后视频解码，AV, S-VIDEO信号则直接输入到电 视信号综合处理芯片仏里进行视频解码，视频解码后输出模拟RGB信号。 所有与; 见频信号匹配的音频信号都输入到电视信号综合处理芯片仏的音频 输入口，经电视信号综合处理芯片IL的伴音处理单元处理，然后输出至功 放电路，经功率放大后输出给喇叭或耳机，喇叭或耳机发出声音。电视信 号综合处理芯片仏内置的MCU主要实现TV搜台，声音制式和图像制式的 处理等。
由图2中可知，所述图像缩放和转换单元为集成化的芯片U2，芯片U2 包括图像缩放电路、信号转换电路、菜单选择电路以及微处理器。所述电 视信号综合处理芯片Ui还包括视频切换电路；所述图像缩放和转换芯片U2， 还包括按键遥控接收模块；所述电视信号综合处理芯片Ui为U0C-T0P型芯 片；所述图像缩》文和转换芯片U2为TSUMU18BJ-LF型芯片。UOC TOP ^L频解 码输出的模拟RGB信号与VGA输入的RGB信号以及高清端子输入的YPBPR 信号，通过视频切换开关切换，然后输入到TSUMU18BJ-LF芯片，进行图像 处理、缩放输出LVDS信号到液晶屏的信号输入口显示出图像。TSUMU18BJ-LF内置的MCU则对U0C TOP及整个电路的运行进行监控，接收 遥控和按键的信号，及时对音频和视频信号进行切换、调整等等，实现各 种电视功能。
以上述型号芯片为例，结合图5、图6a和图6b说明本系统软件 实现的原理
本创新软件方面的一大亮点就是双MCU控制，并且两个MCU互相通讯 除了用到传统的It协议外，还增力口 了三线(MSC—READ, U0C-READY, U0C—INT ) 协议，使通讯更稳定，可靠。
两颗主控芯片都有各自的内置MCU,用两个程序分别控制。U0C T0P的 程序只控制解码部分，SCALER的程序控制解码后信号的缩放和转换，0SD 显示，开关机时序，功放等。但两个程序并不是完全独立的，它们还需要 《皮jt匕间^ji4ifl，
通讯功能通过i2c总线来实现，根据两个程序的控制功能的不同，把 SCALER作为主机，U0C T0P作为从机，它们之间的通讯规则完全遵守I2C 协议。
主/人才几通讯的过程用于U0C TOP和SCALER通讯的I2C总线上，还挂 有高频调谐器，存储器(E2PR0M)等多颗芯片，为了避免总线过渡繁忙， SCALER并不是实时检测U0C T0P的，但是又要保证U0C T0P发出的命令， SCALER都可以无一遗漏的接收到，所以又用了另外三个I/O 口来配合它们 之间的通讯，分别是MSC-READ, UOC—READY, U0C—INT;正常状态时， MSC-READ和UOC-READY都为高，通讯时都为低，通讯步骤如下，
a. 准备通讯SCALER启动读写前，发出请求将MSC-READ拉低；并且等待 UOC T0P将U0C—READY4立4氐响应；
b. 开始通讯等UOCTOP正确响应后，开始正常I2C通信，SCL线保持高电平，SDA线从高电平向低电平切换，数据传送开始；如果U0C T0P没响应，那 么此次通信宣布失败，等待下一次通讯请求。
c. 通信结束SCL线保持高电平，SDA线由低电平向高点平切换，12(:通讯结 束，SCALER将MSC—READ拉高恢复正常；稍后U0C T0P也将U0C—READY拉高；
d. 通讯时用到的外部中断当SCALER要发送数据给UOC TOP (即进行写操作) 时，它可以直接发出写请求，但是SCALER的读操作请求，要在UOC TOP有 数据要传给它时才进行的，但是SCALER不是实时检测UOC TOP的，此时就 需要用到UOC-INT了。 UOC—INT是作为SCALER的一个外部中断触发引脚， 当UOC TOP要向SCALER发送数据时，在UOC-INT上产生一个上升沿的脉冲， 使SCALER进入中断，启动读操作，返回步骤a操作。
UOC TOP是MP新推出应用于传统CRT电视的单芯片解决方案，而 TSUMU18BJ-LF是MStar应用于LCD moni tor领域的低成本scaler芯片。 本发明将UOC TOP与TSUMU18BJ-LF组合在一起，形成一种全新的低成本 LCD液晶电视系统解决方案。
UOC TOP将中频放大解调电路、图像解码电路、伴音处理电路、微控 制器，程序存储器等集成在一个芯片里；将图像缩放与信号转换、OSD、微 控制器等集成到Scaler芯片TS丽U18BJ-LF里，UOC TOP内置的MCU主要 实现TV搜台的控制，TS丽U18BJ-LF内置的MCU则对UOC TOP及整个电路 的运行进行监控，接收遥控和按键的信号，及时对音频和视频信号进行切 换、调整等等，实现各种电视功能。两颗芯片均外挂一颗独立的EEPROM， 再配合筒单的外围电路，这样就可构成一个电视系统，在保证功能接口的 前提下，大大降低了产品的成本，提高了产品的可靠性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
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权利要求
1. 一种高效精简型液晶电视电路，包括高频信号转中频信号的高频头，用于处理音频信号的声表调谐器以及功放电路；其特征在于还包括电视信号综合处理单元，视频信号缩放和转换单元；所述电视信号综合处理单元是高度集成化的集成块U1，所述视频信号缩放和转换单元也为高度集成化的集成块U2；所述电视信号通过高频头输出中频信号，经过声表调谐器，进入该集成块U1，音频信号经集成块U1处理后输出至功放电路；视频信号经集成块U1处理后输入视频信号缩放和转换单元，视频信号缩放和转换单元进行图像处理和缩放后输出。
2. 根据权利要求1所述高效精简型液晶电视电路，其特征在于所述集成块仏内含有中频放大解调电路、图像解码电路、伴音处理电路、微控制器及程序存储器；高频头输出的中频信号进入集成块U,后，经过中频放大解码电路进行中频放大，然后视频解码，视频混合信号或二分量视频信号则直接输入到图像解码电路里进行视频解码，视频解码后输出模拟RGB信号至视频信号缩放和转换单元。
3. 才艮据权利要求1或2所述高效精简型液晶电视电路，其特征在于所述集成块112包括图像缩放、信号转换、菜单控制电路以及微处理器；所述集成块U2接收到的视频信号，经过图像缩放、信号转换输出低压差分信号到液晶屏的信号输入端口显示出图像；所述集成块112还含有按键遥控接收模块。
4. 根据权利要求3所述高效精筒型液晶电视电路，其特征在于所述集成块Ui的微处理器与集成块U2的微处理器之间通过内部集成电路总线通讯，所述集成块巳和集成块U2中均植入控制程序，集成块仏的控制程序控制解码过程，集成块112的控制程序控制解码后信号处理。
5. 根据权利要求4所述高效精简型液晶电视电路，其特征在于所述内部集成电路总线上还连接有两个存储器， 一个存储器用于存储频道相关信息，另外一个存储器用于存储用户菜单中调节的各种参数值，所述集成块Ui和集成块U2之间还设有三个数据传输线，分别为MSC—READ 、 U0C-READY以及U0C-INT线，所述集成块Ui与集成块仏之间的通讯步骤如 下a. 准备通讯集成块U2启动读写前，发出请求将MSC—READ脚电平拉低； 等待集成块仏也将UOC-READY脚拉低响应；b. 开始通讯等集成块U,正确响应后，开始正常内部集成电^^总线通信， 此时，内部集成电路总线中的时钟线保持高电平，数据线从高电平 向低电平切换，数据传送开始；c. 通信结束时钟线保持高电平，数据线由低电平向高电平切换，内 部集成电路总线通讯结束，集成块U2将MSC-READ脚拉高恢复正常；稍 后集成块U1也将U0C—READY脚拉高；d. 通讯时用到的外部中断UOC-INT脚是作为集成块U2的一个外部中 断触发引脚，当集成块U2处于间歇期，如果集成块仏准备向集成块 112发送数据，那么首先要在U0C-INT脚上产生一个上升沿的脉沖， 使集成块U2进入中断，启动读操作，然后集成块112接收集成块仏 发送的数据。
6. —种使用权利要求l所述电路的液晶电视机，包括液晶显示屏UO)、 显示驱动电路(20)、喇叭(30)以及信号输入部M0);其特征在于 所述显示驱动电路(20)包括电视信号综合处理芯片Ul,所述图像缩 放和转换单元为集成化的芯片U2;电视信号通过信号输入部(40)中 的信号输入接口 (41)、高频头(42)和声表调谐器(")将信号输入 电视信号综合处理芯片Ul,该电视信号综合处理芯片Ul的输出分别连 接图像缩放和转换单元以及通过功放电路(70)连接喇叭。
7. 根据权利要求6所述的液晶电视机，其特征在于所述电视信号综合处 理芯片Ul包括中频放大解调电路、图像解码电路、伴音处理电路、微控制器以及程序存储器。
8. 根据权利要求6或7所述的液晶电视机，其特征在于所述图像缩放和 转换单元芯片U2包括图像缩放电路、信号转换电路、0SD处理模块以 及微处理器。
9. 根据权利要求6或7所述的液晶电视机，其特征在于所述电视信号综 合处理芯片Ul还包括视频切换电路。
10. 所述图像缩放和转换芯片U2,还包括按键遥控接收模块；所述电视信 号综合处理芯片Ul为U0C-T0P型芯片；所述图像缩放和转换芯片U2 为TSUMU18BJ-LF型或者TS國58BDJ型芯片。
全文摘要
一种高效精简型液晶电视机，包括液晶显示屏(10)、显示驱动电路(20)、喇叭(30)以及信号输入部(40)；所述显示驱动电路(20)包括电视信号综合处理芯片U1，信号输入部(40)通过高频头(42)和声表调谐器(43)将信号输入电视信号综合处理芯片U1，该电视信号综合处理芯片U1的输出分别连接图像缩放和转换单元以及通过功放电路(70)连接喇叭(30)。所述图像缩放和转换单元为集成化的芯片U₂。电视信号综合处理芯片UOC TOP集成了绝大部分的电视功能模块，且仅有80个引脚，无需外挂DDR/SDR，布线简单，有效改善EMC问题。它与图像缩放Scaler芯片TSUMU18BJ-LF的全新组合使电路结构大大简化，兼顾了集成度和灵活性。
文档编号H04N5/44GK101465978SQ200710125309
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者何广举, 波 周, 孔令枝, 鎏 曹, 超 李, 林盖科, 宇 王, 浩 陈 申请人:康佳集团股份有限公司