（通信与信息系统专业论文）有线电视信号实时监测系统.pdf

甲文捅要 l ( 随着有线电视( c a t v ) 技术的发展和普及，有线电视已经成为人们日 常生活中重要的信息获取媒介。我国拥有世界上最大的有线电视网，随着人 们生活水平的提高，人们对电视业的服务质量提出了更高的要求，所以对有 线电视信号的实时监测对于提高有线电视的服务质量和满足人们对电视信 号的质量要求有着重要的意义。j ， 本文综述了我国有线电视技术及其监测技术的发展状况，在此基础上 提出了一种有线电视信号实时监测系统。它由信号转换器和插在p c i 槽中的 视频采集卡和相应的软件组成，能将4 1 6 个电视台播出的电视节目通过画 面合成技术实时显示在计算机屏幕上。当电视台的信号发生故障时能实时报 警，并将报警信息自动存入数据库，供管理人员查询。此系统可取代传统的 “电视屏幕培”用于对c a 信号的实时监测。 文中介绍了系统的组成和工作原理，阐述了视频采集卡的性能特点和使 用方法，比较详细的讨论了信号转换器设计中涉及的电路原理和整个系统软 在系统中的作用是，实时显示电视画面，并在软件的驱动下对电视信号的质 量进行监测。 由于视频采集卡所能接收的信号是经过解调的、分离的视频、音频信 号，所以从电缆中传来的电视信号必须经过信号转换器的解调后，才能为视 频采集卡所用。信号转换器中用到的主要器件是f 1 1 2 5 6m k 2 。f 1 1 2 5 6 m k 2 是通过1 2 c - b u s 来驱动的。 系统的软件主要分三部分：一是监测软件的设计，二是信号转换器汇 编程序的开发，三是串行通信程序开发。 监测软件的主要任务是驱动视频采集卡显示电视图像、实时监测电视 信号，信号有异常自动报警并记录报警信息，根据条件查询报警信息，通过 串行口控制信号转换器进行频道选择。这部分软件的设计平台是v c 6 o + + ， 在软件设计中用到v c 的消息映射机制、自定义消息、多线程、a c t i v e x 控 件、d a o 访问数据库等方面的知识用自定义消息实现分屏显示的切换， 用多线程实现在后台对电视信号的、监测，用a c t i v e x 控件形象的反映伴音 的音量变化，利用d a o 实现对数据库的查询和打印。 信号转换器的汇编程序主要分成四部分：一是键盘编程，二是液晶显 示器编程，三是模拟1 2 c 总线时序调谐f 1 1 2 5 6m k 2 ，四是读写串行存储器。 在这部分软件设计中主程序框架是对键盘输入的监测、识别以及对上位机指 令的响应 串行通信程序设计主要完成上位机( p c ) 和下位机( a t 8 9 c 5 1 ) 之间的通 信，从而使用户可以在p c 机上调整信号转换器的状态 经过努力信号转换器的电路设计已经成功完成，软件设计也基本完成。 一套简单、实用的有线电视信号实时监测系统的雏形已经呈现在我们眼前。 当然这套系统还不够成熟，主要表现在： 在软件设计中由于单片机的定时并不精确，所以对f 1 1 2 5 6m k 2 的5 u s 的信号宽度不能很好的满足，造成同时调谐1 6 路信号的时候时序混乱，这 需要在以后的实验中予以解决。 由于视频采集卡音频驱动程序的缘故，对音频信号的监测还没有实现， 这也需要在以后的工作中加以解决。l ， 、 。 关键词：有线电视；信号检测：自动报警：多媒体技术 2 a b s t r a c l w i t ht h ep o p u l a r i t yo fc a t va n dt h ed e v e l o p m e n to f j t st e c h n i q u e , j th a s b e c o m ea r t i m p o r t a n tm e d i u mf r o m w h i c hp e o p l ec a ng e ti n f o r m a t i o n o u r c o u n t r yh a st h eb i g g e s tc a n e t w i 也t h e s t a n d a r do f l i v i n ga d v a n c i n g ，p e o p l e r e q u i r et h eb e t t e rq u a l i t yo fc p d n 1 0r e a l t i m ei n s p e c tc a ：s i g n a lh a sa n s i g n i f i c a n te f f e c tt oi m p r o v e t h ec a t vs e r v i c eq u a l i t i e s t h ep a p e rg e n e r a l l yi n t r o d u c e st h ed e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r yc a t e c h n i q u ea n dt h em o n i t o r i n gt e c h n i q u e ；f a t h e rb r i n g sa b o u tt h es y s t e mo f r e a l t i m em o n i t o r i n gc k n s i g n a l s t h es y s t e m c o n s i s t so f v i d e o c a p t u r ec a r dw h i c h i si n s e r t e di np c i s l o t s i g n a lc o n v e r t e ra n d t h es o f t w a r ew h i c hd r i v e st h ev i d e o c a p t u r ec a r da n ds i g n a lc o n v e r t e r i tc a l lr e a lt i m ed i s p l a y t h es i g n a l so f 4 1 6t v s t a t i o n s l e nt h es y s t e mf i n d se r r o r si nt h et vs i g n a l s 。i tc a l la u t o m a t i c a l l y a l a r ma n dt a k ea l a r m i n gi n f 0 1 1 1 1 a t i o ni nd a m b a s e t h es y s t e mc a nt a k ep l a c eo f t h et r a d i t i o n a l “t v l ”m o n i t o r i n gt e c h n i q u e t h e p a p e r i n t r o d u c e st h em a k e u pa n dp r i n c i p l e ，e x p a t i a t e st h ef e a t u r eo f v i d e oc a p t u r ec a r d ，p a r t i c u l a r l yd i s c u s s e st h ec i r c u i ta n dd e s i g n i n gm e a n so f s o f t w a r ea n dd a t a b a s e t h ev i d e oc a r ) t u r ec a r dd o e sn o tt a k ea n yt i m et oc a p t u r e a n dt r a n s f e ri m a g e s i tc a nd i r e c t l yt r a n s f e rt h ei m a g e st om e m o r ya n dd i s p l a y i n g m e m o r ya n di sp a r t i c u l a r l ya p p l i e di nc a p t u r i n gm a n y m e n u sa tt h es a m et i m e t h ef u n c t i o no fv i d e oc a p t u r ec a r di st or e a lt i m ed i s p l a ya n dt oi n s p e c tt v s i g n a l s b e c a u s et h es i g n a l st h a tc a l l b e c a p t u r e db yv i d e oc a p t u r e c a r da r e d e m o d u l a t e dv i d e oa n da u d i os i g n a l s ，t h es i g n a l sf r o mc a b l em u s tb em o d u l a t e d n l em a i nc o m p o n e n ti ns i g n a lc o n v e r t e ri sf 1 1 2 5 6m k 2t h a ti sd r i v e nt h r o u g h 1 2 c b u s n l es y s t e mp r o g r a mc o n s i s t so ft h r e em a i nc o m p o n e n t ：p r o g r a mf o r m o n i t o r i n g ，p r o g r a m i ns i g n a _ ic o n v e r t e r , p r o g r a mt o rs e n a tc o m m u m c a t l o n t h ef u n c t i o n so fp r o g r a mf o rm o n i t o r i n ga r ea sf o l l o w s ：m a k ev i d e o c a p t u r e c a r dt o d i s p l a y t vs i g n a l s ，m o n i t o rt vs i g n a l s ，a u t o m a t i c a l l yg i v e a l a r m sa n dr e c o r da l a r mi n f o r m a t i o n , q u e r ya l a r mi n f o r m a t i o n ，c o n 仃o ls i g n a l c o n v e r t e rt h r o u g hs e r i a lp o r t t h e s ep r o g r a m sa r ed e v e l o p e db yv c 6 o + + i l l c o u r s eo fp r o g r a m m i n gw eu s es u c hk n o w l e d g eo fv ca sm e s s a g em a p ， u s e rd e f i n e dm e s s a g e ，a c f i v e xc o n t r o l ，m u t i t h r e a d ，a c c e s s i n gd a t a b a s et h r o u g h d a o ，e t c n l eu s e r d e f i n e dm e s s a g e sa r c u s e dt o d i s p l a yv i d e oi ns p f i t t i n g w i n d o w s t h ea c t i v e xc o n t r o li su s e dt or e p r e s e n tt h ec h a n g eo fv o l u m e n 地 m u l t i t h r e a di su s e dt om o n i t o rt v s i g n a l s n l ed a 0 i su s e dt oa c c e s sd a t a b a s e 1 1 1 c p r o g r a m si ns i g n a l c o n v e r t e rc o n s i s to ff o u rm a i nc o m p o n e n t s ： 3 山东大学硕士学位论文 p r o g r a m sf o rk e y b o a r d , p r o g r a m sf o rl c d ，p r o g r a m sf o rs i m u l a t i n g1 2 c - b u st o t u n ef i1 2 5 6 凇p r o g r a m sf o rr e a d i n go rw r i t i n gs e r i a l p r o m t h em a i n f r d n l eo f p r o g r a r n si st oi n 洲k e y b o a r da n dr e a c tt oo r d e rf r o mp c t h ep r o g r a m sf o rs e r i a lc o m m u n i c a t i o nn l a k ep cc o m m u n i c a t i o nw i t h a t 8 9 c 5 1 s o t h e u 跚c a n a d j u s t t h es i g n a l c o n v e r t e r i n p c n o wih a v ea c c o m p l i s h e dt h ec i r c u i to fs i g n a lc o n v e r t e ra n dm o s to f p r o g r a m so f t h ei n t c g r a ms y s t e m t h em a i n 台 a m eo ft h er e a lt i m em o n i t o r i n g s y s t e mf o rc 刚h a s b e e nb u i l l o f c o u r s et h e r ea r es o m e b u g si nt h es y s t e m ： b e c a u s et h et i m i n go fa r 8 9 c 5 li s n te x a c t t h e5 u ss p a nf o r t u n i n g f 1 1 2 5 6m k 2i s n tc x a c n ys a i l s 矗e d w h e nw et u n e1 6c h a n n e l sa tt h es a m e t i m e ， t h et i m es e q u e n c e p e r h a p s m a l f u n c t i o n s d u ct ot h ed r i v e rf o ra u d i oi nv i d c oc a p t u r ec a r d ，w ee a r l t m o n i t o r a u d i o t h e s em u s tb es o l v e di nt h ef u t u r e k e yw o r d s ：c a t v ；i n s p e c ts i g n a l s ；a u t o m a t i c a l l yg i v ea l a r m s ；m u l t i m e d i a t e c h n o l o g y 第一章引言 电视随着它的发明与发展，至今己与居民息息相关，成为人们获取信息， 了解世界，休闲娱乐的重要工具【l 】。初期的电视机接收的信号为无线电开路 发射的电磁波信号，为了解决被高山阻挡地区的电视信号的接收问题，大约 在二十世纪四十年代末，美国首先应用了最简单的头用天线系统 r c o m m u n i t ya n t e n n at e l e v i s i o n ) 简称c a t v ，它对无线电视接收质量无法保 证的状况有了一定改善，但由于没有回传通道及交换能力，继续发展受到限 制【2 1 。半个世纪以来，人们一直在寻找一个能根本改善电视节目传送质量并 能增加节目容量的办法，这就是当今发展起来的电缆电视，这是真正的有线 电视( c a b l e t e l e v i s i o n ) 缩写依然称( c a t v ) 系统。 有线电视在我国还是一个新兴的产业，它的发展历程很短，从开始投 入研制时算起，到现在才3 0 多年h j 。但是，由于党和政府的大力支持加上 各级广播电视机构的积极努力，我国的有线电视事业发展很快。 我国有线电视事业的发展主要经历以下几个阶段： ( 1 ) 探索与准备阶段( 1 9 6 4 年1 9 7 2 年) ：在这一时期广播电视科研部 门和电子工业部门配合，对有线电视体制、技术系统和设备器件进行研制， 并建立了一些小型的试验系统，为以后的有线电视事业的起步、发展打下了 基础。 ( 2 ) 共用天线系统进入实用化阶段( 1 9 7 3 年1 9 8 1 年) ：在这一阶段， 为了提高有线电视的接收质量，一些城市高层建筑上建立高频v h f 共用天 线。北京饭店共用天线电视系统是我国第一个c a t v 系统。该时期末期少 数位于大城市远郊的大型企业建起万户以上规模的有线电视网。 ( 3 ) 共用天线系统向有线电视广播系统过渡阶段( 1 9 8 2 年1 9 9 0 年) ： 1 9 8 2 年国家建设委员会等单位联合发出文件，要求在城市建设工程中将共 用天线系统列入建筑工程设计之列并将费用计入基本建设成本。这一政策， 促进了我国有线电视事业的发展。企业有线电视系统发展尤为迅速，行政区 域有线电视系统也开始建设，1 9 9 0 年底用户总数超过1 0 0 0 万户。 ( 4 ) 有计划、有步骤地发展阶段( 1 9 9 0 年以来) ：1 9 9 0 年1 1 月2 日 国务院“有线电视管理暂行办法”的出台，标志着由国家广播电视部管理的 有线电视事业走上了统一规划、统一标准、按章建设、依法管理的有序发展 道路。到1 9 9 4 年1 0 月底，全国正式批准建设的有线电视台达到1 1 0 0 座。 近几年来，有线电视用户正以每年5 0 0 万户的速度持续增长，年增长幅度为 2 0 左右。c c t v 的有线电视节目通过卫星与全国有线电视联网后，我国的 有线电视网已经成为世界上最大的有线电视网。 我国有线电视事业近年来发展速度很快，但是，有线电视行业的管理 水平的提高却很慢。提高有线电视行业的管理水平是提高有线电视台对用户 = ：些坠童墼塑堡垒呈：一 服务质量的可靠保证。 电视台对用户的服务质量，最直接的体现就是传送给用户的电视播出 信号的质量。一旦发现电视信号的质量有问题，是很容易解决的。因此，对 播出质量的实时监测、及时报警，缩短不良电视信号的播出时间，是提高服 务质量的有效保证。 目前，有线电视台监测电视播出信号质量的一般方法是：在电视台，设 一个监测室，在监测室内用多台电视机组成电视墙，每台电视机监测一个正 在播出的电视频道信号，同时由一名专职人员负责人工监视 4 i n 。每当有信 号变弱或丢失时，立即通知有关人员进行调试并做好现场记录。这种方法投 资大，效果差，其工作环境极易造成工作人员疲劳，漏警率高，而且只能监 测图像信号，对声音信号的监测需采用另外的方法。据估算，若传送3 0 套 电视节目，这种监测系统一年的电费消耗就在万元以上。特别是近些年，随 着有线电视的迅猛发展，电视台同时播放的频道数不断增加，有线电视前端 的监测任务就越来越繁重，原来的人工监视的方法已经无法满足需求。 传统的“电视墙”监测法的不适应性主要表现在以下几个方面： 体积大，灵活性差 要求前端机房空间足够大，其机架结构和机房布置一般是一次定型， 不易随电视频道增多而拓展。 耗能大，成本和维护费用高 若用2 l 英寸彩电来构成监视个频道的电视墙，每台耗电约5 0 w ，则 总耗电功率昂= 5 0 n ( w ) ，n 大则昂大。每台彩电售价约0 1 万，则总体 费用为0 1 万。考虑到备份和维修，其费用还要高。 电视墙实际不能完成对各频道节目效果的同时监视 若前端中有1 5 个频道要监视，1 5 台电视机同时打开则图像令人眼花缭 乱，伴音混迭成噪声，值班员极易疲劳。同时较大的电磁辐射有损身体，对 前端信号的质量也有影响，在许多有线电视台前端机房发现电视墙上的效果 没有用户端收到的效果好，原因可能就在于多台电视同时开机 这种监测方法与值班人员的责任心有很大的关系，客观性不高。 当信号出现故障，如果值班人员的责任心不强，就会出现有警晚报甚至 有警不报的现象。 电视信号质量统计困难。 电视信号质量统计的主要依据是值班记录，如前所述，值班记录的客观 性可能会有问题，同时条件查询十分困难，统计人员要从头到尾查看值班记 录来统计符合条件的数据，对明确不足，有针对性的改善服务质量十分不利。 6 ：堕些堡譬垒垡一 从传统的监测方法的不足可以看出，一种成本低、体积小、自动化程度 高、性能指标符合要求的有线电视信号监测系统具有广阑的市场前景。 第二章系统组成和工作原理 有线电视台播出节目的过程是将各种节目源( 包括从卫星接收的电视信 号，摄、录像机的音视频信号，开路播发的电视节目等) 通过各种播出设 各处理后，再送到射频前端进行混合调制，得到的信号为包含各套节目的射 频信号，此信号再经过有线电视干线网和分配网到达用户终端。具体过程如 图2 1 所示。 图2 1 有线电视系统的典型构成 从上面的播出流程可以看出影响播出信号品质的因素主要有以下几 点： 1 节目源本身的原因。这一点在节目审核时就可以发现，一般不会影响 节目播出( 现场直播节目除外) 。 2 在播出设备和射频前端出现的问题。 3 信号在传输过程中出现的问题。 除了原因l ，分析因素2 、3 后可知播出设备和射频前端设备都在电视 台播出机房内，发现问题后，解决起来比较方便，而且保证前端输出信号的 质量也是确保信号传输质量的前提。因此如何从射频前端输出的信号中及时 发现问题就成为解决有线电视播出中经常出现的劣播、停播等故障的关键一 步。我们的“有线电视实时监测系统”正是基于此而设计的。 本系统主要由两部分组成：信号转换器和视频采集卡。信号转换器的 作用是将从电缆来的电视信号解调、分离成独立的视频信号和音频信号；视 频采集卡的作用是在软件的驱动下实时采集多路电视信号，并在电视信号有 故障的情况下实时报警、自动记录报警信息。 系统组成和工作原理如图2 2 所示。 图2 2 系统组成和工作原理图 本系统的功能如下： 自动监测各播出频道图像信号并记录信号状态 系统自动监测各播出频道的图像信号，判断该频道图像信号是否正常。 若不正常，则系统记录当前频道号、当前时间、当前图像信号状态，将数据 记录在数据库中备查。 自动监测各播出频道伴音信号并记录信号状态 伴音信号的监测方法与图像信号的监测方法相同。 实时分屏显示各路电视信号 故障诊断与实时报警 当某一频道信号出现异常现象时，系统立即发出声音报警信号，同时在 微机显示屏指示出发生异常的频道号及故障代号。 统计查询功能 对数据库中的报警信息进行各种统计查询。从而各频道的电视信号质 量给出评测。 打印与打印预览功能 将系统的监测结果或统计查询结果打印出来，为系统添加打印功能。 8 山东大学硕士学位论文 第三章视频采集卡 视频采集卡采用的是北京大恒图像公司的d h q p 3 0 0 。它具有使用灵 活、集成度高、功耗低等特点。它具有p c i 图像卡的特点，即采集传输基本 不占用c p u 时间，并可将图像直接传送到计算机内存或显存。d h q p 3 0 0 特别适合于多画面同时采集峨 工作原理框图如图3 1 所示： p c i 同峥 i j 接 口 叵卜甲 图3 1d h 咱p 3 0 0 工作原理图 视频图像经多路切换器，a d 解码将数据送到数据缓冲器。经裁剪、 比例压缩及数据格式转换后，由内部r i s c 控制图形覆盖与数据传输，数据 目标位置由软件确定，可以是显存，也可以是计算机内存。 音频信号经a d 转换后，由r i s c 控制将数据传到指定的内存位置。 d h q p 3 0 0 的主要性能指标： 二组复合视频输入。 一组四路复合视频同时输入同屏显示。 一组复合视频输入可与q p m p e g 的输出连接，作为同时采集的视频 源。 四路复合视频同时输入同屏显示。 支持p a l ，n t s c 或黑白视频输入。v h = l v 图像分辨率最高： 9 p a l ：7 6 8 x5 7 6 x 2 4 b i t n t s c ：6 4 0 x4 8 0 x 2 4 b i t 亮度、对比度、色调、色饱和度软件可调。 支持计算机内容与图像同屏显示，图形覆盖功能。 支持任意形状的图像采集。 支持裁剪与比例压缩模式。 支持r g b g 9 9 8 、r g b 8 8 8 、r g b 5 6 5 、r g b 5 5 5 及2 5 6 色模式。 支持单场、单帧、连续场、连续帧的采集方式。 支持四路单声道音频采集。 第四章信号转换器的硬件设计 信号转换器是整个有线电视实时监测系统的一个重要的组成部分，它 主要负责将从电缆来的射频信号中解调出分离的视频信号和音频信号，同时 记录调谐信息以备巡检。 4 1 信号转换器的设计方案 目前信号转换器在市场上已经有公司推出了产品，比较典型的有北京 华利普电子技术有限公司推出m p l 7 2 1 a 型多画面监视器中的射频集中解调 模块( 实际上就是信号转换模块) ，但它是为多画面合成器服务的。目前市 场上的产品有一个通病，可能是为了保密的需要大多采用可编程器件来给电 解调器发送命令解调电视信号。我认为信号转换器的电路是非常简单的，完 成信号解调的主要工作是对单片机的编程，所以在信号转换器的电路设计中 省去了可编程器件，这样在一定程度上降低了成本。 另外，现在市场上的信号转换器大都把调谐信息存放在单片机的r a m 中，这就造成每次开机时都要对各个通道重新进行调谐，因此在信号转换器 的电路设计中我加上了一个存储器用于存储调谐信息。同时为了使信号转换 器中各个器件的接口相互兼容采用了串行存储器( a t 2 4 c 0 4 ) ，这样信号转 换器中的两个最主要的器件与逻辑控制器件( 单片机) 的接口都符合1 2 c 总 线规则，为简化单片机程序设计奠定了基础 信号转换器主要用了四个器件：单片机( a t 9 9 c 5 1 ) 、f 1 1 2 5 6m k 2 、串 行存储器( a 1 2 4 c 0 4 ) 和液晶显示器( l c d ) 。四者之间的关系是：a t 9 9 c 5 1 接收键盘的指令或上位机传来的信息，然后根据指令信息的要求结合 a t 2 4 c 0 4 中的信息来模拟1 2 c 总线调谐f 1 1 2 5 6m k 2 ，并将新的调谐信息存 储在a t 2 4 c 0 4 中。同时在l c d 上显示调谐过程的信息变化图4 1 反映主 i o 要器件之间的关系。 l 按键信息 、 ：! ! 苎呈一爿i w l l 2 5 6 m 砭 i 7 ! ：! ! 董旦_ d d * 2 4 e ：0 4 垤e 9 c 5 1 1 p c 机挣拿 、 j 船一2 3 2 接口7 叫l c d 图4 1 转换器中主要器件的关系图 在印刷电路板的设计中，为了简化电路同时节省器件的使用，结合1 2 c 总线的特点，用a t 8 9 c 5 l 的一个管脚作为两片f 1 1 2 5 6m k 2 的串行数据信 号( s d a ) ，即a t 8 9 c 5 1 的一个管脚带两片f 1 1 2 5 6 m k 2 ( 两片f 1 1 2 5 6 m k 2 通过a s 端的电压来区分) 。由于串行存储器也符合i ：c 总线规范，所以电 路中的所有器件的串行时钟信号( s c l ) 都由a t 8 9 c 5 1 的一个管脚提供。 4 2a t 8 9 c 5 1 简介 a t 8 9 c 5 1 是a t m e l 公司生产的，带有4 k 字节快闪可编程可擦除只读 存储器的低电压、高性能c m o s 的8 位微处理器。a t 8 9 c 5 1 应用了a t m e l 公司的高密度、不变的存储器制作技术，与m c s 一5 1 的工业标准兼容。 a t 8 9 c 5 1 是一种强有力的微处理器，灵活性好、性价比高，可用于大多数 嵌入控制系统1 7 1 。 a t 8 9 c 5 1 的主要特征： 1 1 与m c s 5 1 兼容 f 2 14 k 字节可编程的快闪存储器 【3 】完全的静态操作：0 h z - 2 4 m h z f 4 11 2 8 * 6 b i t 的片内删 5 】3 2 条可编程的i o 线 f 6 】2 个1 6 b i t 的定时计数器 7 16 个中断源 8 】有可编程的串行通道 4 3f 1 1 2 5 6m k 2 电调谐器简介 p h i l i p s 公司生产f 1 1 2 0 0 系列电调谐器，是专门为多媒体计算机视频 调谐功能设计制造的。f 1 1 2 5 6m k 2 是目前应用最广泛的一种，它通过一根 7 5 q 的射频天线接收射频信号，解调出标准全电视信号【引。 f 1 1 2 5 6m k 2 具有以下特点： 符合c c i r d k 规范。 山东大学硕士学位论文 只用一个+ 5 v 电压供电，且功耗低。 可调谐全部电视频段( 4 9 7 5 删z 一8 6 3 2 5 m h z ) 。 锁相环控制调谐。 可输出视频信号、伴音信号及第二伴音中频信号。 由i c 总线控制调谐、地址选择、以及读出a f c 的状态信息。 全部元件封装在一个小金属盒中i 能提供可选的3 个调谐步长：3 1 2 5 m h z ，5 0 0 m l t z ，6 2 5 眦z 各管脚功能见表4 1 表4 1f 1 1 2 5 6i d k 2 管脚功能表 记忆符管脚功能描述 v t1 l调谐电压 v s1 2调谐电路+ 5 v 电源 s c l1 31 2 c 总线串行时钟 s d a1 41 2 c 总线串行数据 a s1 51 2 c 地址选择 n c2 1空 s e c o n di fs o u n d o u t p u t 2 2第二伴音中频输出 c v b s2 3复合视频输出 v i f2 4 中频电路+ 5 v 电源 a fs o u n d o u t p u t 2 5音频输出 f 1 1 2 5 6m k 2 内部有五个寄存器，用以控制它的工作方式。对f 1 1 2 5 6 m k 2 进行设置和编程都是通过1 2 c 总线接口来完成的。对1 2 c 总线以及对 f 1 1 2 5 6m k 2 进行设置和编程将在5 2 3 3 介绍。 4 4 串行存储器a t 2 4 c 0 4 f 1 1 2 5 6m k 2 可以解调的电视频道为标准频道1 5 6 和增补频道1 3 8 ，共 9 4 个电视频道。在信号转换器中，我们共有1 6 y f f l l 2 5 6 m k 2 ( 即1 6 个通道) ， 为了记录这9 4 个电视频道一片f 1 1 2 5 6m k 2 要对应6 个不同电视频道号共可 以记录1 6 6 个电视频道，同时要存储各个频道的频偏值共需要1 9 2 x 8 位的 存储空间，故选用a t 2 4 c 0 4 。 a t 2 4 c 0 4 是a t m e l 公司的产品，它是一种采用c m o s 工艺制成的 5 1 2 8 位的二线制1 2 c 串行的电可擦除的可编程只读存储器。自定时写周期 包括自动擦除时间不超过1 0 m s ，典型时间为5 m s 。串行e 2 p r o m - 般具有两 种写入方式，一种是字节写入方式，另一种是页写入方式，允许在一个写入 山东大学硕士学位论文 周期内对一个字节到一页的若干字节进行编程写入，一页的大小取决于芯片 内页存储器的大小，不同公司的同一型号存储器的页寄存器可能是不一样 的。a t 2 4 c 0 4 的擦写周期寿命可达1 0 7 i 次以上。 a t 2 4 c 0 4 的引脚图如图4 2 所示。 d 1 2 g n d v c c * s n s d 图4 2a t 2 4 c 0 4 的引脚图 a t 2 4 c 0 4 的引脚说明如下： 用于基本总线操作的引脚只有s c l 和s d a 。其管脚定义如下： s c l ：串行时钟端。这个信号用于对输入和输出数据的同步，写入 e 2 p r o m 的数据用其上升沿同步，输出数据用其下降沿同步。 s d a ：串行数据( 她址) 输入输出端。这是串行双向数据输入章奇出线， 这个引脚是漏极开路驱动，可以与任何数目的其他漏极开路或 集电极开路的器件“线或”连接。 w p ： 写保护。这个引脚用于硬件数据保护功能，当接地时，可对存 储器进行正常的读，写操作；当接电源v e t 时，芯片就具有数据 写保护功能。 a o a i a 2 ：片选或页选地址输入。 v c c ： 电源电压+ 5 v 。 g n d ：接地端。 4 5 点阵式液晶显示器 我们知道要使用l c d 显示器，必须有相应的l c d 控制器，以及一定 空间的r o m 和r a m 。现在我们已经有将l c d 控制器，r a m ，r o m 和l c d 显示器用p c b 连在一起的产品，称为液晶显示模块l c m 。产品分为字符和 图形两种。使用者只要向l c m 送入相应的命令和数据就可以实现所需要的 显示j 。这种模块与c p u 能很容易地接口，使用起来特别灵活方便。 下面仅就字符显示模块的基本结构，指令功能和特点作一个介绍。在 本系统中用的型号是e d m l 6 0 2 ( 0 1 ) a 。 1 、基本结构 系统中用的l c m 的有1 4 个引线端，其中有8 条数据线，3 条控制线， 3 条电源线，引脚排列图见图4 3 。 图4 3d m l 6 0 2 ( 0 1 ) a 引脚捧列图 引脚说明见表4 2 。 表4 2d m l 6 0 2 ( 0 1 ) a 引脚说明 引脚号符号名称功能 lv s s地0 v 2v d d电源5 v = 5 3v l c d液晶驱动电压 4r s寄存器选择h 数据寄存器 l 指令寄存器 5i v w 读，写h 读，l 写 6e使能下降沿触发 7 1 4d b o d b 78 位数据线数据传输 2 、指令功能 格式： i r sr 1 fid b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b i d b o i 其中r s 和r w 共同决定选择哪一个寄存器，如表4 3 所示，而 d b 7 一d b 0 则决定指令功能，指令共1 1 种，它们是：清除，返回，输入方式 设置，显示开关控制，移位控制，功能设置，c g r a m 地址设置。d d r a m 地址设置，读忙标志和地址，写数据到c g d d r a m ，读c g d d r a m 数据。 其中c g r a m 是字符寄存器：d d r a m 是显示数据寄存器。 表4 3 寄存器选择 r s刚w操作 o0指令寄存器写入 ol 忙标志和地址计数器读出 lo 数据寄存器写入 ll数据寄存器读出 3 、特点 重量轻： f ill r e c t ( r c b o u n d s ，& b k b r u s h ) ： 以上是指定系统婀背景色为控件的背景色 山东大学硕士学位论文 c b i t m a pb m p ： b i t m a pb i t m a p ： c d cm e md c ： b m p l o a d b i t m a p ( i d b _ s t a n d a r d ) ： b m p g e t b it m a p ( & b it m a p ) ： m e m _ d c c r e a t e c o m p a t i b l e d c ( p d c ) m e m _ d c s e l e c t o b j e c t ( & b m p ) ： f o r ( i n ti = o ：i s t r e t c h b l t ( 1 2 0 一i 8 ，3 ，5 ，8 ，洲e md c ，0 ，0 ，b i t m a p b m w i d t h ， b i t m a p b m h e i g h t ，s r c c o p y ) ： ) 根据mv o u m e 的值显示几个蓝方块 创建o c x 文件。 测试控件。利用v c + + 提供的测试工具“a c t i v e xc o n t r o lt e s t c o n t a i n e r ”验证控件可以完成我们要求的操作。 注册控件。利用v c + + 提供的测试工具“a c t i v e xc o n t r 0 1t e s t c o n t a i n e r ”来注册控件以备应用程序使用。 5 1 5 数据库编程 在有线电视实时监测系统中要实时记录报警信息，并要求能够对记录 的信息进行分类查询和打印，所以系统中的数据库编程占有很重要的地位。 图5 6 是数据库编程的示意图。 一：皇垒堂型茎墅鎏一 图5 6 数据库编程示意图 数据库的结构如表5 1 所示。 表5 i 字段名称数据类型说明 频道名称文本标示发生故障的频道 是否增补频道是，否区分标准和增补频道 报警时间日期，时间记录信号发生故障的时间 恢复时间日期时间记录信号恢复正常的时间 报警类型文本标识视频还是音频故障 全信号故障是，否标识视频和音频同时故障 l 、v c 6 o + + 对数据库编程的支持 v c 6 蝴供了良好的数据库编程环境，并在i v i f c 中提供了各种接口， 用它们可以完成大部分的数据库操作。v c 提供的数据接口有：开放式数据 库链接( o d b c ) 、数据访问对象( d a o ) 、o l ed b 、a c t i v c xd a t ao b j e c t ， 其中o d b c 已成为访问数据库的标准，d a o 是在0 d b c 的基础上发展起来 的，它已经成为v c 访问数据库最简便的接口，它允许用户通过代码来创建 和使用数据库。d a o 是一种新的编程方式【2 4 1 1 2 5 1 。 与o d b c 方式相比，d a o 方式具有以下特点： ( 1 ) d a o 用于处理 m d b 文件( 例如m i c r o s o f ta c c e s s 文件) 是最佳的， 因为0 a o 对1 4 i c r o s o f tj e t 数据引擎是最优化的。 ( 2 ) 对0 d b c 类以及m i c r o s o f ta c c e s sb a s i c 和m i c r o s o f tv i s u a lb a s i c 具有良好的兼容性 ( 3 ) 能够使用确认的规则。 ：塑姿塑型篓堡垒垒：一 ( 4 ) 能够指定表与表之间的关系。 ( 5 ) 通过数据定义语言( d d l ) 和数据操作语言( 蹦l ) 提供丰富的数据存取 模式。但d a o 需要额外的硬盘空间。 d a o 存储数据的一般过程如图5 7 所示。 图5 7d a o 存储数据的一般过程 2 、m f c 中支持的d a o 类1 2 6 1 ： o c d a o w o r k s p a c e 类 c d a o w o r k s p a c e 类管理的是m i c r o s o f tj e t 数据库工作空间，它是创建会 话环境