液晶電視實訓教學裝置
CRT(陰極射線管)彩色電視機是電子信息類學生學習信息接收、信息處理及信息系統(tǒng)綜合應用的重要載體，由于彩電產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整， LCD(液晶顯示)電視產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，CRT彩電產(chǎn)業(yè)逐步萎縮甚至停產(chǎn)，因此研究、設計、制作LCD 電視實訓教學裝置具有一定的現(xiàn)實意義和實用價值。
LCD 電視實訓教學裝置設計3.5 寸的液晶電視實訓裝置如圖1所示，從分步教學規(guī)律的角度出發(fā)，確定了模塊化的結構形式，從接軌生產(chǎn)實際角度出發(fā)，確定信號處理流程與市售液晶電視
一致的設計思路。本裝置設計制作了高頻調(diào)諧及節(jié)目存儲板、視頻信號數(shù)碼處理板、液晶屏接口轉接板、MCU 系統(tǒng)控制板及DC-DC 電源變換板。高頻調(diào)諧及節(jié)目存儲板從射頻信號中解調(diào)出視頻信號(CVBS 信號);視頻信號數(shù)碼處理板將模擬視頻信號數(shù)字化、3D解碼和數(shù)據(jù)格式變換，輸出ITU-R BT.656 串行數(shù)據(jù);液晶屏接口轉接板將ITU-R BT.656 串行數(shù)據(jù)輸入到液晶屏顯示;MCU 系統(tǒng)控制板實現(xiàn)對高頻調(diào)諧板、視頻信號處理板和液晶屏的數(shù)字化調(diào)試和控制; DC-DC 電源變換板將直流+12V 電壓變換為+5V、+19.8V、+15V、-10V、+3.3V、+1.8V 等電壓供解碼芯片及液晶板工作。然后對實訓裝置進行了綜合調(diào)試，實現(xiàn)液晶屏的圖像顯示功能。
一、液晶實驗教學裝置的現(xiàn)狀
現(xiàn)有液晶電視實驗教學平臺采用的是 LA76818(視頻解碼)+NT68565FG(數(shù)據(jù)格式變換)+NT68F633LG(MCU)方案，主要由重慶、上海等地教儀教儀公司生產(chǎn)，其技術情況如下：
(1)采用單MCU 控制
所有控制程序集中在一個 MCU 中，于分步教學的實施不利。
(2)程序的開放性不夠
現(xiàn)有實訓裝置采用的是 6502CPU 內(nèi)核的MCU，而目前全國高校學生學習的是51 內(nèi)核為主的MCU，兩類MCU 的匯編程序指令類完全不一樣，現(xiàn)有實訓裝置通過C 語言編程方法，將匯編指令“屏蔽”，學生在使用6502 內(nèi)核的MCU 對實驗裝置進行控制時，有隔靴搔癢之感，程序的開放性不夠。
(3)實驗裝置模塊的劃分與現(xiàn)有實際液晶電視存在差距
隨著液晶電視的技術的發(fā)展，實際市售液晶電視由一體化高頻頭+視頻處理芯片(A/D+3D 數(shù)字解碼+去隔行處理+圖形縮放)+液晶屏的模塊組成，而現(xiàn)有實驗裝置采用的是普通高頻頭(CRT電視使用)+視頻解碼(LA76818 模擬解碼)+數(shù)據(jù)格式變換+液晶屏的模塊組成方案，與實際液晶電視存在差距。
二、液晶實驗教學裝置需要解決的問題
以實際液晶電視原理為藍本，尋找內(nèi)部資源開放的芯片，設計制作視頻信號處理的實訓平臺，訓練學生應用專用芯片實現(xiàn)視頻信號的接收、處理及輸出的能力。主要解決以下2 個問題：
(1)需解決液晶電視解碼板的高度集成化與分步教學之間的矛盾
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，LCD 電視主板的集成度越來越高，一塊主芯片解決了圖像信息處理的所用關鍵技術，甚至將MCU(微處理控制器單元)系統(tǒng)也集成在主芯片之中，直接以LCD 電視為載體教學，不能有效實現(xiàn)對學生信號接收系統(tǒng)應用訓練、視頻處理系統(tǒng)的應用訓練、信息顯示系統(tǒng)的應用訓練。
(2)需解決LCD-TV 生產(chǎn)商MCU 程序的保密性與教學需MCU 程序開放性之間的矛盾各 LCD-TV 生產(chǎn)廠商，在設計LCD-TV 時皆選用專用的MCU，編程指令集與高校所教的51內(nèi)核的指令集不一樣，另外考慮在技術方面的商業(yè)秘密，其軟件不具有開放性，而實際教學時其軟件必須開放，方能滿足教學的訓練要求，兩者之間存在矛盾。
基于以上情況，受無錫商業(yè)職業(yè)技術學院電工電子實訓中心的委托，在電視技術課程組組長丁幫俊老師的指導下，代為開發(fā)液晶電視實訓裝置。
三、系統(tǒng)組成
實訓平臺包括四個部分：高頻調(diào)諧器、視頻信息處理系統(tǒng)、LCD 顯示部分及微處理器控制系統(tǒng);高頻調(diào)諧器采用一體化高頻調(diào)諧器，直接輸出視頻信號;視頻處理系統(tǒng)從主流視頻處理芯片生產(chǎn)商(捷納斯、德州儀器、微星等)優(yōu)選芯片作為主電路;LCD 液晶屏采用3.5 英寸的液晶屏(韓國三星或臺灣碩望)，價位較低，實訓時人手一塊;微處理器采用學生熟悉的89C51，可降低編程難度。視頻處理系統(tǒng)中包括：A/D 轉換、3D 解碼、去隔行處理及輪廓校正等。LCD 屏部分包括：屏的系統(tǒng)控制;輸入數(shù)據(jù)格式控制;RGB 對比度、亮度、色調(diào)、色度的控制等。微處理器控制系統(tǒng)：通過 I2C 總線實現(xiàn)對高頻調(diào)諧器和視頻信息處理系統(tǒng)的控制;通過SPI總線實現(xiàn)對液晶屏的控制。
四、完成的實訓項目
實訓一 I2C 總線讀寫編程技能訓練
實訓二 視頻信號輸入通道的控制技能訓練
實訓三 亮度、色調(diào)控制技能訓練
實訓四 色飽和度、對比度的調(diào)整技能訓練
實訓五 NTSC/PAL 電視制式的切換的微處理器控制
實訓六 輸出信號數(shù)據(jù)格式設定訓練
實訓七 視頻處理系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控訓練
作品名稱：液晶電視實訓教學裝置
學?；騿挝唬簾o錫商業(yè)職業(yè)技術學院
