普通彩電與I2C總線控制彩電的差異分析

　　1　控制系統的基本結構不一樣

　　普通彩電控制系統中的CPU與受控電路之間具有一一對應的引腳連接關系，如圖1所示，每一種控制量都有相應的一個輸出端子，例如對亮度、對比度、色飽和度、色調、音量、音調(含高音、低音及平衡調節)、TV/AV切換、調諧電壓等的控制，就要求CPU具有8個以上的獨立輸出端子。

　　在I2C總線控制彩電中，采用I2C總線控制系統結構，例如只有1組I2C總線(如圖2)和擁有2組I2C總線(如圖3)的電路，上述這些控制量均可以通過將受控對象掛接在SDA、SCL兩條線上完成相應功能的控制。當然，只熟悉模擬電路就會認為這是不可思議之事，實際上這是數字技術中最常用的串行控制方式。I2C總線是一種雙線、雙向、串行總線，他由2條線組成，一條是串行時鐘線，常用SCL表示;另一條是串行數據線，常用SDA表示。CPU與受控電路之間的數據傳送及控制就是由這2條線來完成的，在I2C總線系統中，CPU為心臟，I2C總線從CPU上引出，其他被控對象均掛接在I2C總線上。CPU的總線輸出電路采了確保總線輸出電路得到供電，SDA線、SCL線均通過上拉電阻(R1，R2，R3，R4)與電源連接，當總線空閑(不傳送數據)時，SDA、SCL兩線均應保持高電平。

　　

　　從圖2和圖3可以看出，CPU在2類彩電中都是控制中心，顯然，CPU的嚴重損壞會引起整機的正常工作，這是符合傳統思維的。在普通彩電中，各個受控電路之間的相互聯系并不密切，當某個受控電路產生故障時，一般不會引起其他受控電路的正常工作，但是在I2C總線控制彩電中，有關受控電路都可以掛接在同一組I2C總線上，任何受控電路或者受控電路中的任何部分電路出現較為嚴重的故障時，都有可能直接影響I2C總線的正常工作，最終影響整機的正常工作。因此，檢修I2C總線控制彩電時，要講究思路面廣，不要總是把整機故障歸咎于CPU。當測得總線電壓或波形不正常時，不一定是CPU引起，必須檢查受控電路部分。

　　2　受控集成電路的內部結構和大規模程度不一樣

　　在I2C總線控制彩電中，由于大部分被控對象是模擬電路，而I2C總線上所傳輸的卻是數字信號，為了便于通訊，必須在受控電路中增加一個I2C總線接口電路，內部的接口電路一般由I2C總線譯碼器、D/A轉換器、控制開關等部分組成。因此，在I2C總線控制彩電中，受控集成電路一般是內含接口電路的視頻/色度/掃描等小信號處理的超大規模集成電路。當CPU送

　　來控制信息時，接口電路就對信息進行識別和譯碼，并轉換成相應的模擬信號，用來控制各模擬電路，當小信號處理電路出現故障時，有可能導致I2C總線系統發生保護動作。而普通彩電中的受控集成電路一般沒有接口電路，這是由于CPU采用各自獨立的輸出端子控制各類功能，只要在CPU的輸出端子后面加接一般的低通濾波器或驅動電路，即可直接控制模擬集成電路。相對而言，I 2C總線控制彩電的受控集成電路的價格一般要遠遠超過普通彩電中的受控電路，因此，檢修I2C總線彩電時，要求更加廣泛地關注和檢測受控集成電路的外圍元件，不要造成不必要的損失。

　　3　CPU和存儲器的地位不一樣

　　與普通彩電不同的是，I2C總線控制彩電的開機過程需要CPU自我檢測并提取有關控制信息，用戶操作過程需要CPU接受或調整有關控制信息，正常工作過程也需要CPU時時刻刻發出控制信號并同時接受受控電路的應答信號，即在彩電的整個工作過程都接受CPU的動態控制。因此，若CPU中的I2C總線系統損壞的話，產生的故障現象與普通彩電有本質區別，經常引起整機系統不工作，甚至不能開機。

　　存儲器是I2C總線系統中的第二核心電路，他不但存有用戶信息，還存有控制信息，每次開機，CPU都要從存儲器中取出用戶信息和控制信息，送到受控電路，若存儲器損壞，所體現的故障現象比常規彩電要嚴重得多。常規彩電的存儲器所儲存的信息量少，損壞存儲器時，一般體現為記憶功能消失(自動搜索不存臺)，整機一般還能工作。但I2C總線彩電的存儲器損壞時，一般會導致I2C總線保護，整機完全不能工作，甚至不能開機。另外，I2C總線彩電的軟件控制功能是普通彩電所沒有的，廠家在生產和設計時，一般采用掩模的方法將控制信息和初始數據寫入到相應的集成電路中得到專用型號的CPU和存儲器。因此，更換CPU或存儲器時，一定要選用已經寫入數據的元器件。

　　4　控制信號的類型及控制過程不一樣

　　在普通彩電中，由CPU經過中間環節或者直接送達到受控電路的信號都是模擬信號，由電位器調節獲得的信號也是模擬信號，因此維修人員經常采用萬用表測量或示波器觀察波形的方法提供判斷故障的依據，并采用外引電源或電路來替代所懷疑的電路的方法進行修理。但在I2C總線控制彩電中，一個完整的數據傳送格式是：起始位、被控電路地址、數據傳輸方向位(讀/寫)、數據信號、應答信號、終止信號。在每傳送一個數據字節后，跟著一位應答確認信號。若在確認應答時鐘期間，CPU未收到被控對象回送的低電平確認信息，CPU就會判斷該被控電路有故障，并終止數據傳送。CPU對被控對象的基本控制過程簡單示意圖如下：

　　可以看出，I2C總線彩電的控制過程實際上是數據信號雙向的動態的控制，沒有自檢成功的第1步，就不會進入第2步工作，因此在普通條件下幾乎不可能采用外引電路或信號的方法進行維修，使用萬用表測量電壓或者用示波器觀察信號波形的常規檢修方法的用武之地也大大減少(因為I2C總線上的波形是非周期性脈沖波，用示波器觀測時，一般看不到一個一個的單一波形，而是一片一片的脈沖波)，不便于定量分析、檢測和判斷。當然，在很多情況下操作鍵盤或遙控器時，會引起I2C總線上的電壓明顯抖動，這也可以說明I2C總線大致正常。因此，應當在了解數據信號的傳送特點的基礎上更多地采用邏輯推理的方法進行檢修。筆者認為，多了解一點計算機的自檢啟動過程將有益于檢修I2C總線彩電。

　　5　檢修模式不一樣

　　修理普通彩電時只需要經過簡單的觀察和分析后，就可以決定是否有必要開殼檢修。與此不同的是，I2C總線控制技術是一種軟件控制技術，在檢修判斷I2C總線彩電的許多故障現象時，或者在更換新的與I2C總線相關的器件后，都需要首先設法進入檢修模式(調試狀態)，待調整好有關參數后再退出檢修模式。這種方式與計算機的CMOS參數設置非常相似，而且可以對白平衡、光柵幅度、光柵線性、光柵中心、RFAGC、副亮度、副色度、副對比度、伴音制式、AV狀態等內容進行調整設定，以便達到最佳的工作狀態。因此，要求檢修人員參考I2C總線彩電的使用說明書，或者借助有關書籍資料，掌握幾種進出檢修模式的常用辦法，學會改變和調整有關電路狀態參數的技術。

　　最后指出，不管是CPU還是受控集成電路，均有很多端子與I2C總線控制無關，對于他們引起的故障仍可按常規方法進行檢修，具體情況視I2C總線控制彩電的型號不同而不同，要認真分析處理。對于開關電源電路、末級掃描電路、末級視放電路、伴音功放電路等，傳統的檢修方法也仍然適用，不要顧此失彼。

　　與普通彩電相比，由于I2C總線控制彩電采用了先進的串行數據控制技術，擁有非常獨特有效的控制電路結構，使電路結構變得簡單而且容易控制。可以預想，I2C總線控制技術勢必能促進整個彩色電視機系統向高性能、數字化，模塊化、智能化及多功能方向發展。本文主要分析了2類彩電的控制技術的差異特點，但筆者認為，I2C總線控制彩電與普通彩電的最根本區別是模擬電路與數字電路的差別。因此，設法跳出傳統的模擬思維，培養數字思維觀念，才是檢修I2C總線控制彩電的最根本辦法。