В телевизорах с микроконтроллерной системой управления неисправности очень часто связаны с появлением дефектов в программе, сохраняемой в микросхемах памяти. Как это выявить и исправить, рассказано в публикуемой статье.
Большинство проблем при ремонте современных телевизоров возникает из-за нарушения (сбоя) загрузочной информации (BIOS), необходимой для нормальной работы управляющего микроконтроллера и для настройки узлов телевизора, управляемых по цифровой шине (тюнера, видеопроцессора, модуля телетекста и др.). Как правило, эта информация заключена (записана) в узле памяти, выполненном в виде отдельной микросхемы, расположенной рядом с микроконтроллером управления.
В настоящее время наибольшее распространение получили электрически перепрограммируемые микросхемы постоянной памяти последовательного типа (EEPROM). Причем для обмена информацией между этими микросхемами применяют, как правило, шину НС (12С), состоящую из двух двунаправленных линий: для информационных данных — SDA (serial data) и для сигналов синхронизации — SCL (serial clock). Наиболее часто в телевизорах используют микросхемы фирм ATMEL, MICROCHIP, PHILIPS, содержащие в конце обозначения цифробуквенные сочетания 24С01, 24С02, 24С04, 24С08, 24С16 или PCF8582 (отечественные аналоги 1568РР1, 1566РР1, 1609ХП1 и др.).
Иногда в телевизорах применяют трехпроводную шину 3-Wire (Microwire) последовательного типа, в которой происходит обмен сигналами синхронизации — SK (shift clock), ввода — DI (data input) или вывода DO (data output) данных и выбора кристалла — CS (chip select). Примером устройства памяти с такой шиной можно назвать микросхемы, обозначения которых оканчиваются сочетанием 93С46.
Протоколы и способы адресации для работы по этим шинам и микросхемы подробно описаны в различной популярной литературе, например, в справочниках по микросхемам издательства ДОДЭКА. Однако здесь о них речь не идет. Остановимся только на практических моментах.
Как правило, все микросхемы памяти заменяемы другими с большим объемом памяти. Например, микросхему 24С01 или 24С02 можно заменить на любую из 24С04, 24С08, 24С16. Микросхема 24С01 имеет объем памяти 1К (128x8 бит), а микросхема 24С16 — 16К. Возможна также замена микросхемы PCF8582 на 24С02, но не наоборот, так как при записи в память PCF8582 необходим внешний тактовый генератор программирования.
Проявления неисправности из-за дефекта информации в микросхемах памяти могут самыми разнообразными: телевизор не включается, не появляется экранное меню или управление через него выполняется неправильно, изменена геометрия растра, не происходит запоминания выбранной программы, самопроизвольно переключаются каналы, выключен звук и др. Кроме того, после включения телевизора все начальные установки громкости, яркости, контрастности и насыщенности могут быть изменены на максимальные или минимальные значения. При этом проверка осциллографом наличия сигналов синхронизации и информационных данных в большинстве случаев оказывается бесполезной, так как обмен происходит и при “чистой” микросхеме, и когда в ней записаны неверные данные. Даже одна дефектная (“повисшая”) ячейка (т. е. которую нельзя перепрограммировать) может быть причиной неисправности.
В самом общем случае при включении телевизора микроконтроллер управления сбрасывается сигналом RESET. Обычно для этой цели применяют специализированную микросхему сброса. Затем программа, записанная в микроконтроллере, стартует с какого-нибудь момента (необязательно с нулевого адреса). Как правило, после выборки двух-трех команд (инициализация портов, АЦП и т. д.) микроконтроллер обращается к микросхеме памяти и считывает начальные установки в свой блок памяти RAM. Обычно это — начальные значения яркости, контрастности, насыщенности, изображения и громкости звука, сведения о геометрии растра и другие, в зависимости от программно-функциональных возможностей телевизора.
К сожалению, в разработке программ для микроконтроллеров нет никакой стандартизации: каждая фирма-разработчик делает это по своему усмотрению. Поэтому возможны следующие варианты работы пары микроконтроллер-микросхема памяти: либо процессор считывает всю информацию и после внешнего воздействия, например, команды с пульта управления, обращается к ней, либо процессор все время опрашивает по цифровой шине микросхему памяти и в промежутках между опросами откликается на внешние воздействия.
В результате определить неисправное звено (процессор или микросхема памяти) может оказаться затруднительно. Для однозначной проверки содержимого микросхемы памяти лучше всего воспользоваться программатором. Его использование представляет, конечно, упрощенный подход в такой ситуации, но в большинстве случаев решает проблемы, связанные с неисправностью этих микросхем.
Рассмотрим пути устранения дефекта в работе узлов памяти на примере наиболее распространенных импортных моделей телевизоров FUNAI— TV-2000MK7 и SONY— KV-T14M1.
В телевизорах FUNAI микросхема памяти выходит из строя из-за неисправностей в строчной развертке, блоке памяти, попадания молнии в антенну. В указанной модели установлена микросхема 24С01. После замены микросхемы на “чистую” значения всех настроек (громкости звука, яркости, насыщенности и контрастности изображения) принимают максимальные значения.
Для возобновления информации в микросхеме памяти в этом случае при выключенном телевизоре вывод 13 микроконтроллера управления (одного из серии ТМР47С4) необходимо отключить от общего провода и через резистор сопротивлением 1 кОм подключить к точке, в которой должно быть напряжение питания +5 В. В результате после включения телевизора вся необходимая загрузочная заводская информация перепишется из микроконтроллера в микросхему памяти. Затем нужно выключить телевизор и для восстановления нормального рабочего режима вывод 13 микроконтроллера опять соединить с общим проводом.
После такой “прошивки” микросхемы памяти микроконтроллером в ней оказывается записанной информация, представленная в табл. 1 (слева и сверху указаны адреса строк и столбцов ячеек памяти соответственно, все числа в таблице — в шестнадцатиричном виде).
Расшифруем некоторую загрузочную информацию, расположенную в ячейках, которые обведены рамкой.
Так по адресу 0-6 (строка-столбец) записан уровень громкости звука 14 Н, где букой Н помечено значение в шестнадцатиричном виде, а по адресам 0-7—0-А - уровень 20 Н яркости, контрастности, насыщенности и четкости изображения.
Если не устраивают некоторые заводские установки, можно программатором подкорректировать их в большую или меньшую сторону. Минимальные значения в указанных ячейках — 00 Н, максимальные — 34 Н. Информацию в ячейке по адресу 0-Е, равную 06 Н, изменять не рекомендуется, так как это — информация о системе цветности и манипуляциями можно выключить цвет. Ячейка 0-F со значением 01Н хранит номер канала (в нашем случае — первый канал). Значению 22 Н соответствует 22-й канал. Ячейки с адреса 2-0 служат для запоминания станций. В ячейке по адресу 7-С (значение АС Н) информация не изменяется, зарезервирована микроконтроллером.
После проверки микросхемы на запись—чтение и записи в нее заводских установок можно быть уверенным, что микросхема памяти исправна.
В телевизорах фирмы SONY кроме возникновения неисправностей из-за перечисленных выше причин, наблюдалось изменение содержимого микросхемы памяти по неизвестной причине (особенно в ранних моделях). В указанной выше модели использована микросхема 24С02. В ней заложено большее количество информации, чем в 24С01. После замены микросхемы на новую (“чистую”) обычная проблема это — нарушение геометрии растра. Кроме того, возникают проблемы также при переделке этого телевизора из стандартов PAL-NTSC в стандарты SECAM-PAL-NTSC.
Для установки правильной геометрии растра “прошивка” микросхемы памяти отражена в табл. 2.
При переделке возможны два варианта. В моделях (европейских) на видеопроцессоре МС44006 фирмы Motorola цвет выключен программно. Для его включения в ячейку по адресу Е-А нужно записать значение 20 Н.
В телевизорах на видеопроцессоре МС44007, кроме записи в указанную выше ячейку значения 20 Н, необходима замена самого видеопроцессора на МС44002 или МС44006. Никаких других переделок не требуется.
Немного о содержании “жизненно” важных ячеек в микросхеме памяти для этой модели. Адрес С-6 со значением 31 Н — уровень яркости. С адреса С-7 по C-F — заводские предустановки. С адреса D-0 по D-A — все установки по геометрии растра. Адрес D-B со значением 6А Н — блокировка видеосигнала, D-D (значение 10Н) — цветовоспроизведение. Адрес Е-А (значение) 20 Н — система цветности. Для выключения цвета в этой ячейке должно быть записано число 7D Н. При этом необходимо помнить, что выбор системы, размах трехуровневого сигнала синхронизации (Sandcastle) зависят от примененного видеопроцессора.
Безусловно, все перечисленные выше изменения можно сделать и при вхождении в сервисный режим. Для телевизоров SONY, как правило, требуется следующая комбинация нажатия кнопок на ПДУ в дежурном режиме аппарата: Display, “5”, Volume “+”, PWR ON. Для записи сделанных изменений нажимают на кнопку Mute write. При этом память перепрограммируется вся целиком. Следует, однако, помнить, что возможна и другая комбинация кнопок для вхождения в сервисный режим для конкретных моделей телевизоров.
Из рассмотренного видно, что в случае использования программатора можно проверить как работоспособность микросхемы памяти, так и ее содержимое, а также при необходимости и изменить какие-нибудь настройки (даже всего лишь один бит). Сервисный режим удобен при внесении некоторых корректировок (например, в геометрию растра) без разборки телевизора, но при этом нельзя быть уверенным, что микросхема памяти исправна и что все содержимое соответствует заводским установкам. К сожалению, фирменные сервисные инструкции дороги и для многих моделей практически недоступны.
Поэтому приобретение программатора или самостоятельное его изготовление оказывается экономическим выгодным при ремонте телевизоров. При этом главная задача заключается в собирании библиотеки “прошивок” с заведомо исправных телевизоров. В любом случае предпочтительно использовать заводские установки, что полностью позволит избежать каких-нибудь ошибок.
А. Гончаренко
