光碟時鐘信號提取電路的判別電路的製作方法

2023-08-05 11:10:26

專利名稱：光碟時鐘信號提取電路的判別電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路，尤其涉及一種用於光碟播放和光碟檢測的光 盤時鐘信號提取電路的判別電路。
技術背景要使計算機能夠正確地讀取光碟的數據必須給計算機提供數據的時鐘。 圖1為現有光碟扇區結構示意圖，圖中SM①表示扇區標記；VFO②表示可變頻同步信號；AM③表示地址標記；ID CRC④表示扇區標識，包括軌道號 (TRKNO)，扇區號(Sector NO)和標誌場號(CRC); PA⑤表示後同歩信 號；ODFFLAGGAPS⑥分別表示編置檢測區(ODF)，間隙區(GAP); SYNC ⑦表示同步信號；DATA CONTROL CCC/CRC RESYNC⑧包括數據區(MTA)、 四個位定義字節(CRC、 ECC， RESYNC)、重同步(RESYNC); BUFF⑨表示 緩衝區。光碟上的數據同步時鐘要經過建立和鎖定兩個步驟，即利用預格式 中可變頻同步信號VFO的周期的同歩信號進行鎖頻鎖相，使同步時鐘與可變 頻同步信號VFO數據等頻同相，利用二值遊程長度受限碼RLL (2， 7)數據 鎖相，使時鐘與非周期數據始終保持同相位。時鐘提取電路的這種鎖頻鎖相 狀態由扇區標記SM切換，實際上它僅在每一扇區可變頻同步信號VFO前2/3 的區域建立同步時鐘，在該扇區的其餘部分則工作於非周期信號鎖相狀態。然而現有的光碟播放機或檢測儀中，時鐘信號提取判別電路是在信號處理 專用集成電路(ASIC)晶片內部完成(例如先鋒DVD播放機的信號處理芯 片MT1389)的，用戶不能根據自己的需要作調整。另外由於專用集成電路開 發成本不斷上升，對許多市場而言，專用集成電路的開發成本是不合理的。 發明內容針對上述現有的問題，本實用新型的目的是提供一種光碟時鐘信號提取 電路的判別電路，該判別電路應具有靈活性好和性價比高的特點。
本實用新型的技術解決方案如下-一種光碟時鐘信號提取電路的判別電路，是基於- 個晶片的可編程邏輯 器件的判別電路，包括計時模塊、寄存模塊、計數模塊、比較模塊、解碼模 塊和判斷模塊，所述的計時模塊與寄存模塊、比較模塊、解碼驅動模塊串聯， 所述的計數模塊和計時模塊與判別模塊相連，所述的解碼驅動模塊設有第一 輸出口和第二輸出口 ，所述的計數模塊和計時模塊的輸入埠均與光碟信號 的輸出口相連。所述的光碟時鐘信號提取電路的判別電路的判別方法，包括下列步驟① 初始狀態，所述的計數模塊和計時模塊均處於清零狀態；② 當有光碟脈衝信號輸入時，所述的計數模塊開始計數，所述的計時模塊 開始計時，同時，判斷模塊不停地判別計數模塊的計數值是否達到丁5;③ 當所述的計數模塊的計數值達到5時，所述的判斷模塊則驅動計時模塊 將其計時值輸出到寄存模塊，並令計時模塊和計數模塊清零，判斷模塊本身 也自動清零，等待下一個光碟信號脈衝的到來重新計數、計時；④ 寄存模塊接收到計時模塊的計時值，刷新並保存此計時值，同時將該計 時值輸送到比較模塊與指定值進行比較，當該計時值大於指定值時，比較模 塊輸出邏輯低電平"0"，反之，當該計時值值等於指定值時，比較模塊輸出 邏輯高電平"1";⑤ 當比較模塊輸出邏輯高電平"1"時，所述的解碼驅動模塊的第一輸出 口輸出光碟信號進入鑑頻模塊，進行鑑頻處理；當比較模塊輸出邏輯高電平"0"時，所述的解碼驅動模塊的第二輸出口輸出光碟信號進入鑑相模塊，進 行鑑相處理。所述的計時模塊也是通過計數方式實現的，通過對內置時鐘信號源計脈衝 數來得到需要計時的信號脈衝時間長度。所述的指定值為80，即80個時鐘周期長度。本實用新型的技術效果本實用新型光碟時鐘信號提取電路的判別電路，是基於可編程邏輯器件的 判別電路，通過對光碟信號脈衝的分析可以實現時鐘信號提取的鑑頻鑑相轉 換，從而提取出數據的時鐘信號，並能對時鐘信號的相位進行修正。它具備
如下特點-第一，使用靈活。 一般使用專用集成電路(ASIC)時所有的功能都是設 計好、固定的，基本無靈活性而言，用戶只能根據專用集成電路(ASIC)作 相應的設計。而可編程邏輯器件(CPLD)可以根據需要增加、刪除和修改邏 輯功能單元。對本電路，可以通過適當設計邏輯將其擴展為整個時鐘信號提 取電路。另外不同供應商、不同系列、不同容量和不同精度等級的可編程邏 輯器件(CPLD)可以實現的速度是不一樣的，可以根據速度(光碟信號頻率 決定)要求和成本選擇可編程邏輯器件。第二，性價比高。目前的可編程邏輯器件(CPLD)的速度可以滿足絕大 多數試驗和應用的需求(可實現幾十皮秒)。另一方面，它的使用非常普遍， 價格也越來越低。而專用集成電路(ASIC)開發成本比較高，雖然其精度可 以做得較高，但性價比是比較低的。在獲得同樣精度的情況下利用可編程邏 輯器件(CPLD)來實現成本較低，從而得到較高的性價比。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為光碟扇區結構示意圖；圖2為本實用新型光碟時鐘信號提取電路的判別電路的電路示意圖； 圖3為本實用新型的集成電路的計時模塊1的工作原理圖； 圖4為本實用新型的集成電路的解碼驅動模塊5原理圖 圖5為本實用新型的集成電路的程序流程圖；具體實施方式
本實用新型的基礎是可編程邏輯器件(以下簡稱為CPLD)，可編程邏輯 器件是一種用戶根據各自需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。其基本 設計方法是藉助集成開發軟體平臺，用原理圖、硬體描述語言等方法，生成 相應的目標文件，通過下載電纜("在系統"編程)將代碼傳送到目標晶片中， 實現設計的數字系統。它具有編程靈活、集成度高、設計開發周期短、適用 範圍寬、開發工具先進、設計製造成本低、對設計者的硬體經驗要求低、標 準產品無需測試、保密性強、價格大眾化等特點，可實現較大規模的電路設 計，因此被廣泛應用於產品的原型設計和產品生產之中。幾乎所有應用中小 規模通用數字集成電路的場合均可應用CPLD器件。如圖1所示，輸入信號波形扇區標記SM①是光碟信號中的特定部分，也 就是光碟預格式區的扇區標記，用來表徵一個扇區的開始。當判別模塊檢測 到扇區標記SM①信號時，表示需要進行鑑頻處理，經過一特定時間得到時鐘 信號後，再進行鑑相處理。本實用新型可編程邏輯器件(CPLD)的編程說明如下可編程邏輯器件(CPLD)編程仿真使用Model技術公司提供的ModelSim 仿真器，語言使用Verilog國際規範硬體描述語言。下面介紹編程思想。時鐘信號提取電路處理的光碟射頻(RF)信號是經過均衡放大以及二值化 處理後的方波信號，再將此信號通過低通濾波器濾波後得到我們將要處理的 信號。扇區標記SM①信號為FF CO FC 00 OF CO FC OF FC 92 (16進位)，經低 通濾波後有五個脈衝，利用脈衝下降沿觸發計數模塊對此信號計數，這段信 號的時長為80個時鐘周期長度。而其他的信號(經低通濾波後的)經過五個 脈衝的時長必定大於此值，由此特性可以檢測到扇區標記(SM①)信號。請參閱圖2，圖2為本實用新型光碟時鐘信號提取電路的判別電路的示意 圖；由圖可見，本實用新型光碟時鐘信號提取電路的判別電路，是-種基於 -個晶片的可編程邏輯器件的判別電路，包括計時模塊l、寄存模塊2、計數 模塊3、比較模塊4、解碼模塊5和判斷模塊6，所述的計時模塊l與寄存模 塊2、比較模塊4、解碼驅動模塊5串聯，所述的計數模塊3和計時模塊1與 判別模塊6相連，所述的解碼驅動模塊5設有第 一輸出口 outl和第二輸出口 out2，所述的計數模塊3和計時模塊1的輸入埠均與光碟信號的輸出口相連。如圖5所示，本實用新型光碟時鐘信號提取電路的判別電路的判別方法， 包括如下步驟① 初始狀態，所述的計數模塊3和計時模塊1均處於清零狀態；② 當有光碟脈衝信號輸入時，所述的計數模塊3開始計數，所述的計時模 塊1開始計時，同時，判斷模塊6不停地判別計數模塊3的計數值是否達到
了 5;計時模塊1的工作原理圖如圖3所示，所述的計時模塊(1)也是通過計數方式實現的，通過對內置時鐘信號源計脈衝數來得到需要計時的信 號脈衝時間長度。③ 當所述的計數模塊3的計數值達到5時，所述的判斷模塊6則驅動計時 模塊1將其計時值輸出到寄存模塊2，並令計時模塊1和計數模塊3清零，判 斷模塊6本身也自動清零，等待下一個光碟信號脈衝的到來重新計數、計時④ 寄存模塊2接收到計時模塊1的計時值並刷新保存此值，同時將該計時 值輸送到比較模塊4與指定值80進行比較，當該計時值大於80時，比較模 塊4輸出邏輯低電平"0",反之當該計時值等於80時，比較模塊4輸出邏輯 高電平"1";⑤當比較模塊4輸出邏輯高電平"1"時，所述的解碼驅動模塊5的第一 輸出口 outl輸出光碟信號進入鑑頻模塊7，進行鑑頻處理；當比較模塊4輸 出邏輯高電平"0"時，所述的解碼驅動模塊5的第二輸出口 out2輸出光碟信 號進入鑑相模塊8，進行鑑相處理，所述的解碼驅動模塊5的工作原理如圖4 所示；⑥重複上述第②至第⑤步。所述的指定值為80，即光碟扇區標記SM的長度為80個時鐘周期長度。 如上所述，本實用新型是基於在一塊晶片上的可編程邏輯器件的光碟時鐘 信號提取電路判別電路。這種簡單的技術手段大大提高了靈活性、易於擴展， 且相對於繁雜的專用集成電路(ASIC)提高了性價比。
權利要求1、一種光碟時鐘信號提取電路的判別電路，其特徵是基於一個晶片的可編程邏輯器件的判別電路，包括計時模塊(1)、寄存模塊(2)、計數模塊(3)、比較模塊(4)、解碼模塊(5)和判斷模塊(6)，所述的計時模塊(1)與寄存模塊(2)、比較模塊(4)、解碼驅動模塊(5)串聯，所述的計數模塊(3)和計時模塊(1)與判別模塊(6)相連，所述的解碼驅動模塊(5)設有第一輸出口(out1)和第二輸出口(out2)，所述的計數模塊(3)和計時模塊(1)的輸入埠均與光碟信號的輸出口相連。
專利摘要一種用於光碟播放和光碟檢測的光碟時鐘信號提取電路的判別電路，該判別電路是基於一個晶片上可編程邏輯器件的判別電路，包括計時模塊、寄存模塊、計數模塊、比較模塊、解碼模塊和判斷模塊，所述的計時模塊與寄存模塊、比較模塊、解碼驅動模塊串聯，所述的計數模塊和計時模塊與判別模塊相連，所述的解碼驅動模塊設有第一輸出口和第二輸出口，所述的計數模塊和計時模塊的輸入埠均與光碟信號的輸出口相連。本實用新型具有靈活性好和性價比高的特點。
文檔編號G11B7/00GK201054247SQ20072007225
公開日2008年4月30日 申請日期2007年7月6日 優先權日2007年7月6日
發明者嚴小飛, 施宏仁, 昊 阮 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所