Пошук несправностей в системі обміну даних

 

1.      Цифрова шина І2С.

2.      Пошук несправностей в системній шині І2С.

3.      Несправність блоків, що підключаються до системної шини.

4.      Обмін інформації з використанням декількох системних шин.

5.      Пошук несправностей у системних шинах.

 

1 Цифрова шина І2С

Для обміну інформацією між окремими частинами ВМ необхідна система, за допомогою якої можливе забезпечення виконання задач по керуванню режимами роботи ВМ. Ця система повинна також забезпечити, щоб дані передавалися без перешкод у визначеній послідовності. У відеомагнітофонах застосовується послідовна синхронна шина 12С (Inter Integrated Circuit). За допомогою цієї шини можлива двонаправлена передача інформації, і вона має дві сигнальні лінії, що позначаються SDA (Serial Data) і SCL (Serial Clock).

Системна шина 12С використовується як єдина або як одна з декількох систем обміну даними у ВМ. У тих схемах, у яких використовується тільки одна системна шина 12С, до неї підключені всі окремі блоки ВМ, що беруть участь в обміні інформацією. Загальний процес обміну інформацією відбувається під керуванням мікроконтролера керування, який виробляє тактову частоту на лінії SCL.  До системної шини підключаються такі блоки: тюнер, VPS-блок, блок відео тексту, запам'ятовуючий пристрій, пристрій вибору режимів.

Загальний обмін інформацією між мікроконтролером керування і пристроєм вибору режимів, а також перерахованими вище вузлами здійснюється за допомогою системної шини.

Рисунок 1 –  Блок-схема з цифровим керуванням аналогових блоків ВМ по системній шині І2С.

 

2 Пошук несправностей у системній шині I2C

Напруга живлення як до лінії SDA, так і до лінії SCL підводиться через навантажувальні резистори. Значення цієї напруги  дорівнює  4.5 В – 5.5 В. Пошук несправностей починають з вимірювання напруги живлення шини. До припинення обміну інформацією в шині можуть привести також коливання  напруги живлення. Тому особливу увагу необхідно звернути на наявність пульсацій напруги живлення, особливо в тих випадках, коли з'являється яка-небудь нерегулярна несправність. Пульсації можуть складати декілька мілівольт, тому перевірку напруги живлення системної  шини  треба проводити за допомогою осцилографа. Звичайно, на входах блоків, що підключаються до системної шини, або перед мікросхемами в цих блоках встановлюють розв'язувальні резистори. За допомогою вимірювання напруги на цих резисторах можна установити наявність короткого замикання у відповідному блоці. Якщо така несправність присутня, то виміряна напруга на виводі резистора, з боку підключеного  блоку (мікросхеми), має більш низьке значення, ніж на іншому виводі резистора. Якщо ж у вузлах, що перевіряються, коротке замикання відсутнє, то падіння амплітуди сигналу на відповідних резисторах незначне через досить низький їхній номінал (від 100 Ом до 1кОм). Пошук несправностей ускладнюється, коли окремі вузли й схеми підключені до системної шини без резисторів, тому що в цьому випадку будь-який несправний вузол може цілком заблокувати обмін інформацією із системною шиною. У цьому випадку необхідно послідовно від'єднувати підключені до шини окремі вузли й схеми.  Необхідна також перевірка наявності сигналів на лініях SCL і SDA. Відсутність сигналу синхронізації у лінії SCL указує на необхідність перевірки працездатності мікропроцесора керування, а також зовнішнього кварцового резонатора. Тактова частота має форму синусоїдального сигналу, або сигналу прямокутної форми. Наявність імпульсних сигналів номінальної амплітуди на лінії SDA саме по собі не дає достовірної інформації про правильність обміну даними між вузлами ВМ, підключеними до системної шини, але при їхній наявності можна умовно вважати, що обмін даними в системі відбувається правильно.

 

 3. Несправності в блоках, що підключаються до системної шини.

Несправності при обміні інформацією підключених до шини 12С блоків ВМ можуть створювати різні впливи на роботу ВМ. Короткі замикання приводять до сильного падіння напруги живлення як на лінії SDA, так і на лінії SCL, що викликає повне переривання обміну інформацією. Однак можуть зустрічатися несправності, при яких живлення шини 12С не змінюється, наприклад, дефектні мікросхеми й резистори. Такі несправності призводити:

-       при дефектах МП вже неможливе обслуговування ніякого режиму ВМ. Схема захисту може при цьому переводити ВМ до режиму «Очікування»;

-       при несправностях схем пам'яті інформацію неможливо заносити до пам'яті, ні зчитувати  її. Вибір програми стає неможливим;

-       при несправностях обробки інформації в схемі відеотексту і VPS-схемі неможлива роботи ВМ у цих режимах;

-       при несправностях тюнера стає неможливою настроювання на необхідну програму.

 

4  Обмін інформацією з використанням декількох системних шин

При підвищених вимогах до сервісних можливостей і численних задачах по керуванню й контролю, що необхідні у професіних ВМ, однієї системної шини для обміну інформацією між пристроями ВМ часто буває недостатньо. У таких ВМ застосовують кілька системних шин.

На рис.2 представлена блок-схема пристроїв ВМ, для обміну інформацією між якими застосовуються кілька системних шин (на практиці найчастіше використовуються три різних системних шини). Керуючий системний мікропроцесор утворює центр для всіх трьох системних шин. До MCU підключені усі функціональні блоки.

Системна шина 1. У ній є дві шини 12С з однією спільною тактовою лінією SCL. Тактова частота виробляється MCU і видається в лінію SCL. Обмін даними здійснюється по лініях даних SDA-A і SDA-B.  До лінії SDA-A приєднані такі функціональні блоки ВМ:

-       модуль тюнера-модулятора (з MCU передаються і контролюються сигнали вибору діапазону, частотного каналу, керується процес пошуку й настроювання частоти прийнятої програми);

-       схема матриці (з її допомогою подаються вхідні і вихідні сигнали для здійснення режимів запису й відтворення);

-       VPS-блок (по шині передається інформація, що дозволяє VPS-програмування);

-       блок відеотексту;

-       стереодекодер;

-       пам'ять таймера (ОЗП) (можливе запам'ятовування точної установки каналу, даних програмування таймера, даних про захисний код, а також зчитування й перезапис цієї інформації. Крім того, виробляється тактова частота, що служить для визначення часу і дати).

До шини SDA-B підключений запам’ятовуючий пристрій (ЗП) (ЕЕРRОМ). У цьому ЗП записані дані для заголовків, каналів, відеотекстової інформації, що викликаються за допомогою шини SDA-B.

Системна шина 2. За допомогою цієї шини здійснюється обмін інформацією між MCU й операційним контролером (контролером клавіатури й дисплея). В операційному контролері декодуються сигнали керування із системи дистанційного керування і клавіатури панелі керування. Крім того, операційний контролер керує показами багатофункціонального дисплея ВМ і сигналами, що подається із системи керування "Шатл". Обмін інформацією проходить по лініях B-Data-A, B-Data-B, B-Clock, Reset В.

Рисунок 2 –  Структурна схема системи обміну даними між пристроями відеомагнітофона  із використанням системних шин

 

Системна шина 3. При підвищених вимогах до ВМ наявних у MCU виходів для приєднання до ліній зв'язку часто виявляється недостатньо. При цьому стає необхідним розширити кількість портів, через які можливий обмін цифровою інформацією. Для такого розширення використовується ще одна системна шина. Задача цієї схеми полягає в тому,  щоб перетворити послідовні дані, що передаються у паралельні. Далі дані виводяться з регістра і за допомогою буферного ЗП здійснюється її тривала передача. Таким чином за допомогою  регістра зсуву з послідовним входом і паралельним виходом видаються різні команди керування й перемикань. Наприклад, відбувається керування двигуном заправлення, схемою блокування звуку, схемою переключення режимів PAL-SECAM і багатьма іншими. Для того щоб можна було охопити всі ці задачі, системна шина 3 складається з 3-5 підсистем.

 

5. Пошук несправностей у системних шинах

При несправності, що передбачається в системній шині і яка приводить до повного відмовлення ВМ, пошук варто починати з перевірки MCU.  При його дефекті весь обмін інформацією в системі обривається, і ВМ неможливо перевести в робочий стан. Однак також і тоді, коли MCU справний, до повної відсутності обміну інформацією приводить несправність операційного контролера. Тому пошук несправності можна починати з вимірювання напруг на контролері. У нормальному стані, після включення ВМ, контролер виробляє сигнали, що відповідають стану ВМ і механічний перемикач режимів знаходиться в позиції "Стоп" або "Викид касети".  При наявності несправності необхідні сигнали контролером не виробляються і ВМ неможливо вивести з режиму «Очікування». Виміряв напругу живлення, можна установити, чи є короткі замикання, а також чи подається необхідне живлення. Якщо несправність знайти не вдається, то необхідно зняти осцилограми і проконтролювати, щоб по тактовій лінії подавалася тактова частота, а по лініях даних відбувався обмін інформацією. Тому що різні системні шини частково пов'язані одна з одною через тактову лінію,  пошук несправності не потрібно обмежувати тільки одними лініями даних.