Раздел: Документация

0 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 117

			\/ \/ \У \У v/ \ t
3	Т 4	Т 5	Т 6Т 7Т 8	Т 9Т ЮТ 11Т

Рис. 2.1. RF-сигнал

А как же питы и флэты? Необходимо вспомнить о том, что по правилам EFM-кодирования они принимали 9 дискретных значений. Представленный на рис. 2.1 RF-сигнал состоит из 9 гармонических колебаний, имеющих 9 фиксированных значений периода. Питу минимальной длины соответствует частота колебания 720 кГц, а питу максимальной длины — частота 196 кГц.

При декодировании информации именно из RF-сигнала необходимо восстанавливать последовательность прямоугольных импульсов, причем их длительность должна быть кратной периоду тактовой частоты (4,3218 МГц). Устройство, восстанавливающее прямоугольные импульсы из высокочастотного сигнала, называется EFM-компирапюро.м.

В результате сравнения RF-сигнала с некоторым опорным уровнем на выходе компаратора формируется последовательность импульсов. Этот опорный уровень формируется из высокочастотного сигнала и его постоянно контролирует специальная схема — "асимметрия сигнала" (ASY). Отказ от такого "плавающего" опорного уровня и привязка сигнала к фиксированной опоре привел бы к вероятности появления ошибок в процессе компарирования, достигающей 50%. Применение схемы "асимметрия сигнала" исключает такие ошибки, вызванные дефектами диска и несимметричностью RF-сигнала относительно 0 В.

На первый взгляд, длительность прямоугольных импульсов на выходе компаратора точно равна времени прохождения считывающего пятна над соответствующими питами, и может изменяться в интервале от 696 не до 2552 не с шагом 232 не. На практике после процесса компарирования появляется ошибка, в результате которой фронты импульсов смещаются в ту или иную сторону от своего исходного положения, происходят так называемые временные дрожания, что, естественно, сказывается на изменении длительности (рис. 2.2).

1 ii .....

Сечение CD вдоль

информационной дорожки

Последовательность импульсов на выходе EFM-компаратора

Рис. 2.2. Появление ошибки Лт после выполнения компарирования

дТ						дХ

---

Временные дрожания сигнала— это особенность записи на оптический носитель. Помимо этой особенности имеются колебания скорости поступления данных. Наличие таких искажающих сигнал факторов не позволяет точно детектировать границы питов. Поэтому прежде, чем приступать к декодированию канального кода, необходимо засинхронизировать хаотически "гуляющий" сигнал: откалибровать полученную последовательность прямоугольных импульсов по длительности.

Для решения этой задачи служит устройство, названное синхронизатором тактов. EFM-компаратор и синхронизатор тактов могут быть выполнены на одном кристалле или входить в состав двух микросхем. В последнем случае последовательность импульсов, выделенную из высокочастотного сигнала, которая подается на вход синхронизатора тактов, можно проконтролировать осциллографом. Осциллограмма выходного сигнала EFM-компаратора, снятая в CD секции музыкального центра Aiwa NSX-990, представлена на рис. 2.3 (вывод 27 IC1 СХА1081М).

Рис. 2.3. Осциллограмма выходного сигнала EFM компаратора

Таким образом, синхронизатор тактов должен выделять тактовую частоту, синхронную с колебаниями скорости потока данных, а также подверженную временным дрожаниям, из воспроизводимого EFM-сигнала, и осуществлять привязку выделенной последовательности импульсов к этой частоте.

Выделение тактовой частоты из самой последовательности импульсов становится возможным благодаря тому, что EFM-код является самосинхронизирующимся. При его разработке были исключены длинные последовательности одного уровня, которые могли восприниматься цифровыми схемами как постоянная составляющая, приводящая к различным сбоям. Еще одно требование, которое предъявляется к устройству синхронизатора тактов: синхронизация не должна срываться при выпадении четырех символов подряд при более длинном выпадении, она должна достаточно быстро восстанавливаться с появлением сигнала. Таким требованиям удовлетворяет устройство тактовой синхронизации на основе системы ФАПЧ (PLL — Phase Locked Loop).

Сигнал, полученный на выходе устройства тактовой синхронизации, имеет вид последовательности прямоугольных импульсов с девятью дискретными значениями длительности и подготовлен к декодированию. Синхронизатор тактов обычно входит в состав процессора цифрового сигнала, а схемотехническая реализация стандартного метода ФАПЧ зависит от конкретных разработчиков.

В этом разделе сознательно пропущены такие важные моменты как формирование считывающего пятна, системы его фокусировки на поверхности CD, отслеживания дорожки записи и обработка выходных сигналов устройства преобразования световой энергии в электрическую. Этим процессам будет уделено внимание позже.

2.4. Система регулирования скорости вращения CD

В процессе считывания данных с компакт-диска луч должен следовать по дорожке записи с постоянной линейной скоростью (точнее будет сказать, что информационная дорожка движется относительно считывающего пятна). Р связи с тем,

---

что дорожка записи имеет спиралевидную форму, то по мере удаления считывающего пятна от вводной дорожки число оборотов двигателя вращающего CD должно уменьшаться. Для поддержания постоянной линейной скорости служит сервосистема регулирования скорости вращения диска.

Поскольку в мире цифровой аудиотехники принята английская терминология, то для краткости условимся называть сервосистему управления двигателем вращения диска "системой CLV" (Constant Linear Velocity — постоянная линейная скорость). Система CLV должна обеспечивать синхронизацию средней скорости воспроизводимого потока данных с частотой кварцевого генератора. Реализована такая синхронизация следующим образом.

В момент старта компакт-диска схема грубой регулировки скорости путем формирования форсированного сигнала разгоняет CD и выводит его на обороты, соответствующие диапазону захвата схемы плавной регулировки. На один вход схемы плавной регулировки скорости поступает сигнал частотой 75 Гц, полученный в результате деления частоты стабильного тактового генератора, а на второй вход— блочные синхросигналы с частотой следования, зависящей от скорости вращения диска, которая также должна составлять 75 Гц. В режиме фазового сравнения этих двух сигналов, в случае рассогласования, вырабатывается сигнал ошибки, с помощью которого можно корректировать число оборотов двигателя.

Кроме функции контроля и управления постоянной линейной скоростью, система CLV полностью управляет всеми режимами работы двигателя: старт и фаза ускорения для набора необходимых оборотов, а также подтормаживание при остановке. Система CLV может входить в состав как сервопроцессора, так и в состав процессора цифрового сигнала. В целом схемотехническая реализация этого метода полностью зависит от разработчика.

2.5. Выделение кадровых и блочных синхроимпульсов

Если возвратиться к структуре кадра данных, а также к блочному принципу формирования служебной информации при записи, то необходимо вспомнить о наличии синхрогрупп строго определенных, нигде больше не встречающихся комбинаций. Синхрогруппы не несли в себе никакой информации, а только указывали на начало кадра или служебного блока. В системах передачи данных такая синхронизация называется цикловой. Если перед процессом декодирования четко не обозначить границы информационных кадров и блоков служебной информации, то сам процесс декодирования не будет иметь смысла, т.к. информация полностью будет искажена.

Рассмотрим реализацию системы цикловой синхронизации в проигрывателе компакт-дисков на примере кадровой синхронизации. Цифровая последовательность, тактируемая частотой 4,3218 МГц (рис. 2.4), подается на вход детектора кадровой синхрогруппы (Frame Sync Detector), в памяти которого записана конфигурация образцовой кадровой синхрогруппы.

С выхода (Рг

схемы I

синхронизатора тактов

Опознаватель

кадровой синхрогруппы (Frame Sync Delec.)

Схема защиты

от ложных определений (Frame Sync Protector)

Формирователь синхроимпульсов Схема врезки (Sync Inserter)

Управление

I KEFM-

демодулятору

Рис. 2.4. Структурная схема устройства кадровой синхронизации

0 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 117