Phan tich he thong may CD VCD, ung dung khoi MPEG video audio decoder de chuyen may CD sang VCD

Theo toác ñoä phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät trong thôøi ñaïi ngaøy nay, Ngaønh kyõ thuaät soá ñaõ boäc loä roõ nhöõng öu ñieåm sieâu vieät cuûa noù vaø daàn daàn xaâm chieám vaøo trong moïi lónh vöïc cuûa ñôøi soáng con ngöôøi, ñaëc bieät laø lónh vöïc thoâng tin. Trong lónh vöïc naøy ngaønh kyõ thuaät soá ñaõ khaéc phuïc ñöôïc nhöõng nhöôïc ñieåm cuûa kyõ thuaät töông töï vaø cho ra ñôøi nhöõng saûn phaåm chaát löôïng cao nhö: maùy CD, VCD, Truyeàn hình caùp, Truyeàn hình HTVT, . . . Vieäc öùng duïng kyõ thuaät soá ñeå xöû lyù thoâng tin veà aâm thanh vaø hình aûnh laø moät ñeà taøi khaù môùi ñoái vôùi sinh vieân Vieät Nam. Ñeå tìm hieåu veà ñeà taøi naøy, vieäc phaân tích heä thoáng cuûa CD, VCD coù theå laø tieàn ñeà ñi saâu vaøo nghieân cöùu. Qua phaân tích heä thoáng naøy, moät öùng duïng ñöôïc ñöa ra trong thöïc teá laø chuyeån ñoåi maùy CD sang VCD. Vaø ñoù cuõng chính laø noäi dung vaø nhieäm vuï cuûa luaän vaên. Luaän vaên naøy bao goàm vieäc phaân tích heä thoáng maùy CD – VCD, vaø öùng duïng khoái MPEG AudioVideo Decoder ñeå thi coâng maïch chuyeån ñoåi maùy CD thaønh VCD.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ



ĐỀ TÀI:

PHÂN TÍCH HỆ THỐNG MÁY CD – VCD, ỨNG

DỤNG KHỐI MPEG VIDEO /

AUDIO DECODER ĐỂ

CHUYỂN MÁY CD SANG

Thành Phố Hồ Chí Minh

3 – 2000

Luận Văn Tốt Nghiệp

Đại Học Quốc Gia TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

*******

Khoa : Điện – Điện Tử

Bộ môn : Điện tử

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT

Phân tích hệ thống CD – VCD, ứng dụng khối MPEGAudio/Video decoder để chuyển máy CD thành VCD

 Máy CD hiệu PANASONIC DT7

 Sơ đồ máy CD hiệu PANASONIC DT7

 Sơ đồ máy VCD hiệu PANASONIC SA_AK65

 Các tài liệu về máy CD, VCD và kỹ thuật xử lý ảnh

III Nội dung phần thuyết trình:

 Phân tích hệ thống CD, VCD

 Phân tích khối MPEG Audio/Video decoder

 Ưùng dụng chuyển đổi máy CD thành VCD

 Thi công chuyển đổi

IV Các bản vẽ:

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Luận Văn Tốt Nghiệp

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

LỜI NÓI ĐẦU

Theo tốc độ phát triển của khoa học kỹ thuật trong thời đại ngày nay, Ngành kỹ thuật số đã bộc lộ rõ những ưu điểm siêu việt của nó và dần dần xâm chiếm vào trong mọi lĩnh vực của đời sống con người,

Khoa Điện – Điện tử

kỹ thuật số đã khắc phục được những nhược điểm củakỹ thuật tương tự và cho ra đời những sản phẩm chấtlượng cao như: máy CD, VCD, Truyền hình cáp, Truyền hìnhHTVT,

Việc ứng dụng kỹ thuật số để xử lý thông tin vềâm thanh và hình ảnh là một đề tài khá mới đối vớisinh viên Việt Nam

Để tìm hiểu về đề tài này, việc phân tích hệthống của CD, VCD có thể là tiền đề đi sâu vào nghiêncứu Qua phân tích hệ thống này, một ứng dụng đượcđưa ra trong thực tế là chuyển đổi máy CD sang VCD Vàđó cũng chính là nội dung và nhiệm vụ của luận văn

Luận văn này bao gồm việc phân tích hệ thốngmáy CD – VCD, và ứng dụng khối MPEG Audio/Video Decoderđể thi công mạch chuyển đổi máy CD thành VCD

Tập luận văn này bao gồm 6 chương được trình bàynhư sau:

Chương 1: Chương dẫn nhập Chương 2: Giới thiệu chung về CD _VCD.

Chương 3: Phân tích hệ thống của máy CD_VCD Chương 4: Khảo sát sơ đồ của khối MPEG

Audio/Video decoder để chuyển đổi máy

CD thành VCD

Chương 5: Ứng dụng khối MPEG Audio/ Video

Decoder để chuyển đổi máy CD sangmáy VCD Thi công chuyển đổi

Chương 6: Kết luận

Trong quá trình nghiên cứu và thi công luận vănchúng em đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ rất

chân tình của thầy LÊ VIẾT PHÚ cùng quí thầy cô

trong khoa Điện – Điện Tử Em sẽ ghi nhận sâu sắc công

ơn này kính mong quí thầy cô đón nhận nơi chúng emlòng thành thật biết ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện đề tài

Nguyễn Đình Hùng Đỗ Văn Giàn

Luận Văn Tốt Nghiệp

Lời Cảm Tạ

Chúng em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy

LÊ VIẾT PHÚ đã tận tình hướng dẫn và cung cấp cho

chúng em những tài liệu vô cùng quí giá, giúp chúng

em hoàn thành tốt luận án tốt nghiệp này

Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các tác giảcủa các tập tài liệu vô cùng quí báu

Và cũng xin cảm ơn quí thầy cô công tác tại

trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật đã góp phần giúp

đỡ chúng em trong thời gian làm luận văn

Xin gởi lời cám ơn các anh chị đồng nghiệp và cácbạn cùng khóa đã động viên và đóng góp ý kiến chochúng tôi thực hiện đề tài này

Nhóm sinh viên thực hiện đề tài

Nguyễn Đình Hùng Đỗ Văn Giàn

MỤC LỤC

Trang

Chương 1: Chương dẫn nhập

Chương 2: Giới thiệu chung về CD, VCD

Chương 3: Phân tích hệ thống của máy CD, VCD

Khoa Điện – Điện tử

decoder

Chương 5: Ứng dụng khối MPEG Audio/Video decoder để

chuyển đổi máy CD thành VCD Thi công chuyển đổi

Chương 6: Kết luận

Luận Văn Tốt Nghiệp

CHƯƠNG I

CHƯƠNG DẪN NHẬP

Xử lý tín hiệu thông tin bằng kỹ thuật số là mộttrong những phương pháp tối ưu để khắc phục nhữngkhuyết điểm của kỹ thuật tương tự trong ngành côngnghệ thông tin hiện nay Việc tận dụng tối ưu các kênhtruyền sóng, các phương tiện lưu trữ thông tin cũng nhưkhả năng phục hồi thông tin ở chất lượng cao là cáckết quả của quá trình nghiên cứu xử lý tín hiệu thôngtin bằng kỹ thuật số, xong một trong những tiêu chuẩnphổ biến được đưa ra hiện nay là tiêu chuẩn MPEG (MovingPicture Experts Group) Đây là tiêu chuẩn xử lý tín hiệuâm thanh, hình ảnh chuyển động được sử dụng thốngnhất trong các lĩnh vực truyền tin, cụ thể như máy CD-VCDlà những sản phẩm được tạo ra dựa trên cơ sở của kỹthuật này

Kỹ thuật xử lý tín hiệu Audio/Video theo tiêu chuẩnMPEG là một đề tài còn khá mới mẽ đối với các kỹ

sư Việt Nam nói riêng, cũng như các sinh viên Việt Namnói chung Để tìm hiểu và ứng dụng kỹ thuật này, việcphân tích hệ thống máy CD-VCD có thể đem lại chochúng ta những kiến thức cơ sở, làm tiền đề cho việc đisâu vào tìm hiểu ngành kỹ thuật trên, ở một góc độcao hơn như truyền hình cáp, truyền hình HDVT, hệ thốngđĩa DVD, máy thu hình không gian ba chiều Với quanđiểm như trên, chúng em – Những sinh viên năm cuốicủa khoa điện trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, sẽ tậndụng khả năng, kiến thức của mình, cùng sự hướng dẫncủa các thầy cô, để thực hiện nhiệm vụ phân tích hệthống CD, VCD và ứng dụng khối MPEG Audio/Video decoderđể chuyển đổi máy CD sang máy VCD Đó chính lànhiệm vụ của tập luận văn này

Nội dung của luận văn gồm 6 chương: Tiếp theochương mở đầu là chương II giới thiệu chung về hệ thốngCD,VCD với mục đích tìm hiểu khái quát về các khốitrong cấu trúc hệ thống và cú pháp dòng dữ liệu

Chương III: Đi sâu vào phân tích nguyên lý hoạt động

của các khối dựa trên các tài liệu có liên quan

Chương IV:Là chương khá phức tạp bởi vì đây là chương

đi sâu vào tìm hiểu kỹ thuật MPEG Audio/Video decoder đểứng dụng

Khoa Điện – Điện tử

và IV để thiết kế và thi công chuyển đổi máy CD sangmáy VCD.

Chương VI: Ghi lại kết quả của việc phân tích hệ thống

CD, VCD và phần ứng dụng chuyển đổi máy CD sangmáy VCD Những nhận xét và khả năng phân tích và thicông việc chuyển đổi

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầyLê Viết Phú cùng quí thầy cô đã góp phần giúp đỡ,động viên chúng em hoàn chỉnh tập luận văn tốtnghiệp này

Luận Văn Tốt Nghiệp

CHƯƠNG II

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CD

VÀ VCD

 Type (kiểu) D.A.S: Digital Audio System (Hệ thống ghi kỹthuật số)

 Tiêu chuẩn đĩa CD, VCD (Usable dise)

 Đường kính 12 cm, bề dày d = 1,2 mm

 Thời gian phát T  60 phút, cực đại 75 phút

 Laser bán dẫn có bước sóng m

 Ghi dữ liệu lên mặt đĩa quang (CD, VCD) là các pitvà flat liên tiếp nhau theo xoắn ốc

 Tốc độ quay đĩa: (Spinble speed)

 Hệ thống CD, VCD được thiết kế để làm đĩa quaytròn với tốc độ dài không đổi CLV (Constant LengthVolocity), còn tốc độ gốc thay đổi

 Khi đầu đọc ở vị trí trong cùng thì tốc độ quay 500vòng/ phút

 Khi đầu đọc ở vị trí ngoài cùng thì tốc độ quay

200 vòng/ phút

 Ngõ ra tín hiệu hình: khoảng 1 Vpp (75)

 Ngõ ra 2 đường âm thanh L, R: khoảng 1 Vpp

Khoa Điện – Điện tử

II. SỰ GIỐNG NHAU VÀ KHÁC NHAU CỦA TÍN HIỆU

CD, VCD:

1) Lưu đồ xử lý tín hiệu CD VCD:

Hình II.1: Lưu đồ xử lý tín hiệu CD_VCD.

Từ lưu đồ trên, ta thấy được giữa 2 kỹ thuật xử lýtín hiệu CD và VCD khác nhau chỉ ở khâu đầu tiên bắtđầu xử lý Đối với CD thì tín hiệu Analog Audio được lấymẫu ở tần số 44,1 KHz, mỗi lần lấy mẫu là 16 bit Sauđó sẽ được lượng tử hóa và biến đổi thành chuỗi tínhiệu số Đối với VCD thì được mã hóa theo tiêu chuẩnMPEG_1, phần này sẽ được trình bày trong chương IV Tínhiệu sau khi ra khỏi khối này cũng là một chuỗi tín hiệusố Còn các khâu xử lý tín hiệu số còn lại là hoàntoàn giống nhau như: Định dạng khung, Qui tắc sửa lỗiCIRC, Tín hiệu C và D, điều biến EFM, bit trộn, từ đồngbộ, điều biến NRZI, phần này được trình bày ở các mụctiếp theo chương này Đến đây dữ liệu mới được trựctiếp ghi lên đĩa

2) Cấu trúc dòng dữ liệu:

Như đã trình bày ở phần trên, quá trình xử lý tínhiệu CD, VCD chỉ khác nhau ở khâu bắt đầu xử lý,nhưng đến khâu bắt đầu xử lý tín hiệu số như địng

Luận Văn Tốt Nghiệp

dạng khung là hoàn toàn giống nhau Tức là để hìnhthành 1 FRAME (khung) thì có 24 Symbol (mỗi Symbol là 8bit) dữ liệu và thời gian để dữ liệu hình thành 1 FRAMElà hoàn toàn giống nhau Sau đó để tiện phân tích cáckhâu trong quá trình xử lý tín hiệu CD VCD ghi lên đĩa,nên chúng tôi chỉ phân tích quá trình xử lý tín hiệu CD

Ở phần trên, đã trình bày1 FRAME thì có 24 Symbolnên muốn hình thành 1 FRAME thì phải có 6 lần lấy mẫuứng với tín hiệu âm thanh Stereo Do đó để hình thành 1FRAME đầy đủ thì mất một khoảng thời gian

Các khâu xử lý tiếp theo được diễn tả ở dòng dữliệu như ở hình II.2

Hình II.2: Cấu trúc dòng dữ liệu

Trong hìnhI I.2 thì 1 FRAME trong quá trình xử lý đượccộng thêm vào 9 Symbol (trong đó có 8 Symbol chiếmmục đích sửa lỗi và 1 Symbol tín hiệu C và D Lúc này,trong 1 FRAME có 33 Symbol Tiếp theo là điều biến vàcộng thêm vào các bit trộn Sau đó cộng từ (word)

Khoa Điện – Điện tử

FRAME có tất cả 588bit Với 588 bit này và thời gian hìnhthành 1 FRAME ta tìm được tốc độ bit là

Reed Selomon code):

Mặc dù việc xử lý tín hiệu số được thiết lập đểloại bỏ các sai sót về xử lý tín hiệu, nhưng việc truyềndòng dữ liệu tới bề mặt đĩa gốc, vẫn còn phụ thuộcvào mối quan hệ vật lý giữa bộ phận ghi và mặt đĩa.Nó cũng có thể dẫn đến những sai sót dữ liệu do 2nguyên nhân

 Do bề mặt đĩa có bụi, vết dấu tay, trầy xước

 Những biến đổi về cơ làm mất tính đồng bộ trongviệc ghi tín hiệu số sai khác bit dữ liệu

Do vậy quá trình sửa sai là quá trình rất quan trọng vàphức tạp Đối với CD, VCD,… Người ta dùng mã xen chéoReed Solomon (CIRC) làm mã sửa sai

Trong quá trình thực hiện xử lý tính hiệu số, người tacũng đưa đến kết luận có 2 loại lỗi xảy ra: Lỗi thứ I làlỗi chỉ xảy ra trên 1 Symbol đơn còn gọi là lỗi ngẫunhiên (Ramdom) Lỗi thứ II là lỗi xảy ra từ 2 Symbol trởlên trong 1 frame của 1 kênh gọi là lỗi chùm (burst)

1) Sửa lỗi Ramdom:

Lỗi Ramdom là lỗi chỉ xảy ra trên 1 Symbol đơn,trong quá trình sửa lỗi thì mã bị lỗi sẽ được phát hiện,

vị trí lỗi được xác định và công việc sửa sai sẽ thựchiện Do vậy công việc phát hiện và sửa lỗi không đơngiản chút nào Để phát hiện được lỗi này và sửa lỗi.Thì đối với kỹ thuật CD, VCD người ta dùng phương phápsửa lỗi Reed Solomon Phương pháp sửa lỗi Reed Solomonkhôâng sửa lỗi trực tiếp dựa trên các bit mà nó sửalỗi dựa theo các symbol Vì vậy phương pháp sửa lỗi ReedSolomon sử dụng một mã loại khác gọi là tác nhâncân bằng (mã cân bằng) được cộng xen vào

Để dể hiểu trong phương pháp sửa lỗi Reed Solomonnày, ta chỉ ví dụ dòng dữ liệu gốc cóù 4 Symbol( Thựctế phương pháp sửa lỗi Reed Solomon sử dụng trong CD,VCD người ta dùng 12 symbol trong 1 mã cân bằng).Nguyên lý sửa lỗi 4 symbol này có thể được miêu tảdưới dạng lưu đồ

Luận Văn Tốt Nghiệp

Hình I.3: Lưu đồ phương pháp sửa lỗi Reed

Solomon.

Giả sử dòng dữ liệu gốc có 4 symbol: A, B, C, D thìqui tắc sửa lỗi Reed Solomon dùng 2 loại mã cân bằng Pvà Q được ấn định sao cho hệ phương trình sau đây thỏamãn phương trình sau:

A + B + C + D + P = 0 (1)

A + 2B + 3C + 4D + Q = 0 (2)Giả định các tín hiệu được thu nhận sau quá trình xửlý là A’, B’, C’, D’, P’ vàø Q’ nếu các Symbol thu nhậnkhông có lỗi thì chúng thỏa mãn phương trình (1) và (2).Tuy nhiên khi có lỗi xảy ra cả hai phương trình trên đềukhông thỏa mãn và kết quả tương ứng chúng khác 0

Do đó sẽ hình thành nên các phương trình (3) và (4)

(Decoded Data) A’ = 2 B’ = 3 C’ = 2 D’ = 1 P’ = -10 Q’= -20

-S 1 = A’ + 2B’ + 3C’ + 4D’ + Q’

= -2

S 0 = S 1 = -2 = a

PHÁT HIỆN LỖI

(Erroor Detection) A’= A + a  A = A’ – a

A = 2 – (-2) = 4

sai Ví dụ Symbol A’ chẳng hạn:A’ =A + Ea (5) Thành phầnlỗi nằm trong tín hiệu phát Còn các Symbol còn lạikhông có lỗi như vậy lấy phương trình (5) thay vào (3), (4)

ta có:

A + Ea + B + C + D + P = S0 (6)

A + Ea + 2B + 3C + 4D + Q = S1 (7)Từ 2 phương trình này ta thế số dữ liệu ban đầuvào được: S0 = S1 = Ea lỗi đã được phát hiện

Để sửa lại Symbol A’ đúng với Symbol ban đầu thì việcsử dụng rất dễ dàng bởi phương trình

A = P - B – C – D Hoặc A = A’ -Ea

Do đó giá trị thật của A sẽ được tìm thấy

Tương tự Symbol B,C,D lần lượt bị lỗi cũng có thểphát hiện được Sau đây là bảng tóm tắt khi lỗi xảy ratrên từng Symbol:

Khi S0 = S1 = 0 : không có lỗi xảy ra

S0 = S1 = const : A’ là dữ liệu lỗi

2S0 = S1 : B’ là dữ liệu lỗi

3S0 = S1 : C’ là dữ liệu lỗi

4S0 = S1 : D’ là dữ liệu lỗi

Đến đây chỉ biết được vị trí lỗi của từng Symbol bịsai Nếu như mã cân bằng bị lỗi thì việc sửa lỗi cácSymbol trên không thể thực hiện được, nhưng thật maymắn từ phương trình (5), (6) cũng phát hiện được lỗi Khimã cân bằng bị sai được kết quả như sau:

 Nếu P lỗi khi S0 = Ep và S1 = 0

 Nếu Q lỗi khi S0 = 0 S1 = Eq

Như vậy nhờ vào sự kiểm tra mối liên hệ giữa cáchội chứng S0, S1 thông qua hai mã cân bằng P và Q, lỗinằm tại vị trí nào sẽ được xác định và dữ liệu thật sẽđược tìm ra

2) Sửa lỗi brust:

Lỗi Brust là lỗi xảy ra từ 2 Symbol trở lên trong 1 framecủa 1 kênh Lỗi brust này thường xảy ra trên các vếttrầy …Do đó nếu dữ liệu ghi trực tiếp thì các lỗi brustcũng thường xuyên xảy ra, mà việc tìm kiếm xem dữliệu nào bị lỗi là điều không thể thực hiện, dẫu biếtrằng có sự tồn tại của lỗi Để giải quyết các lỗi nàyngười ta đã dùng kỹ thuật đan xen dữ liệu (Crossinterleave) Mục đích của việc đan xen là biến đổi lỗi brustthành lỗi Ramdom mà phương pháp sửa lỗi Reed Solomonxử lý rất hữu hiệu

Luận Văn Tốt Nghiệp

3) Qui tắc reed solomon trong kỹ thuật đan chéo CIRC:(cross interleave reed solomon code)

Qui tắc kỳ diệu Solomon với 2 mã cân bằng C1 vàC2 đã thực hiện ngoạn mục công việc sửa lỗi, trong sựkết hợp với nghệ thuật đan chéo các dữ liệu Đối vớicác chùm lỗi kép tương đối ngắn, CIRC có khả nănggiải quyết sạch sẽ Đối với các chùm lỗi cực dài (vếtxước trầm trọng), người ta thực hiện một phương phápđan xen khác phức tạp hơn Nói chung, hệ thống sửa lỗitrong hệ thống CD ngày nay đã được cải tiến rất cao

Dưới đây sẽ giải thích trình tự của CIRC được sửdụng trên thực tế, trong phạm vi giải quyết các chùm lỗitương đối ngắn

Khoa Điện – Điện tử

HÌNH I.4: Qui tắc sửa lỗi CIRC đối với lỗi ngắn.

Chú thích đầu vào sơ đồ hình 3:

 L6 o, R6 o được hiểu là:

 L: từ dữ liệu mẫu kênh trái; R: từ dữ liệu mẫu kênhphải

 6: Biểu tượng của qui ước “6 từ dữ liệu mẫu lấy ởmỗi kênh cho mỗi khung”

S’2 S’3 S’4 S’5 S’6 S’7 S’8 S’9 S’10 S’11 S’12 Q’13 Q’14 Q’15 Q’16 S’17 S’18 S’19 S’20 S’21 S’22 S’23 S’24 S’25 S’26 S’27 S’28 P’29 P’30 P’31 P’32

D

D

D

D D

D D

D

6D 5D 4D 3D 2D 1D

14D 13 12D 11D 10D 9D 8D 7D

23D 22D 21D 20D 19D 18D 17D 16D 15D

27D 26D 25D 24D

D D D D D

D

D D

D

D D

D

D D

Xáo trộn dữ liệu của các từ dữ liệu chẵn: L60, R60 L60+2, R60+2 L60+4, R60+4

Trễ Cổng NOT

Dạng tổng quát của tín hiệu ngõ ra

Xáo trộn dữ liệu Sửa sai

với mã cân bằng C2

Làm trễ

Sửa sai với mã cân bằng C1

Dạng tổng quát

của tín hiệu ngõ

vào

Hình VII.8: Trình xử lý CIRC

Luận Văn Tốt Nghiệp

 o: Chỉ ra trật tự dữ liệu mẫu (0, 1, …… , 5) trong mộtkhung (theo chiều đứng)

 L6 o, R6 o là các từ dữ liệu mẫu chẵn

 L6 o + 1, R6 o + 1: Theo cách giải thích trên, đây là dữliệu kênh trái & kênh phải, chiếm trật tự kế tiếptrật tự “o” đây là các từ dữ liệu mẫu lẻ

 Cùng một cách giải thích cho (L6 o + 2, R6 o + 2),… , (L6

o + 5, R6 o + 5)

 S12 o.A, S12 o.B được hiểu là:

 S: Ký tự biểu tượng

 12: Chỉ số ký tự biểu tượng lấy ở mỗi kênh cho mộtkhung

 o: Chỉ trật tự cặp “ký tự biểu tượng” trong cùng mộtkhung đứng

 o.A: Chỉ trật tự của “ký tự biểu tượng trên” trong mộttừ dữ liệu mẫu

 o.B: Chỉ trật tự của “ký tự biểu tượng dưới” trong mộttừ dữ liệu mẫu

 Tương tự, S12 o + 1.A và S12 o + 1.B là cặp ký tự biểutượng trên, dưới chiếm vị trí kế tiếp trong khung đứng.Cùng cách giải thích cho các cặp còn lại……

(1) Tại đầu vào mạch CIRC, từng khung dữ liệu gồm 6từ dữ liệu mẫu kênh trái và 6 từ mẫu kênh phảiđược tuần tự đưa vào

(2) Trong số 6 từ dữ liệu mẫu của mỗi kênh, các từđánh số chẵn được phân bố vào đường trễ (Delay)với thời gian trễ là hai khung, và được sắp xếp lại như

sơ đồ trình bày Động tác sắp lại dữ liệu này đượcthực hiện nhằm tạo lần lượt các khung mới gồm cácdữ liệu “đợi chờ” (do chậm qua mạch trễ) hội nhậpvới các dữ liệu đến sau (cách đó 2 khung và khôngqua mạch trễ) bắt kịp Chẳng qua đây là động tácxáo trộn dữ liệu (Scramble)

(3) Sau giai đoạn xáo trộn lần đầu, 4 ký tự biểu tượngcân bằng Q của mã Reed Solomon được chèn vàochung với 24 ký tự biểu tượng thuộc khung mới Nhưvậy, cho đến lúc này, có tất cả 28 ký tự biểu tượngtrong một khung

(4) Kế tiếp sau đó, toàn thể 28 ký tự biểu tượng dữliệu thuộc khung mới này lại lần lượt được làm trễvới thời trễ tăng dần lên theo qui tắc sau:

Gọi D là thời trễ 4 khung.

 Ký tự biểu tượng tại hàng đầu tiên của khung sẽkhông làm trễ: 0 x D

 Ký tự biểu tượng đứng hàng kế tiếp sẽ được làmtrễ: 1 x D

 Ký tự biểu tượng đứng hàng thứ 3 sẽ được làm trễ: 1

x D

Khoa Điện – Điện tử

 Ký tự biểu tượng đứng chót (hàng 27) sẽ được làmtrễ: 27 x D.

 Như vậy, có nghĩa là dữ liệu đến đây đã được phântán rải rác trên khắp

4 x 27 = 108 khung, theo chu kỳ 4 khung và thời trễ tăngtheo cấp số cộng

(5) Sau đó, người ta đưa vào thêm 4 ký tự cân bằng Pcủa mã Solomon để hình thành một khung mới gồm 32ký tự như sơ đồ minh họa

(6) Kế tiếp người ta cần mẫn xáo trộn dữ liệu lầncuối cùng bằng cách làm trễ xen kẽ nghĩa là cứcách một hàng, dữ liệu lại được làm trễ với thời trễlà một khung

Cuối cùng tín hiệu đầu vào gồm 24 ký tự cho mỗikhung, đã trở thành 32 ký tự sau các đợt xáo trộn nhờcộng thêm 8 ký tự cân bằng để sửa lỗi

Ngoài ra khi việc sửa lỗi là khả thi, một giá trị xấp xỉgần đúng sẽ được nhặt ra từ dữ liệu đúng trước đóvà sau dữ liệu sai Đây là công việc của mạch so sánhvà nội suy Động tác xáo trộn ở mục (2) là cách tạothuận tiện cho công đoạn sửa lỗi này Động tác xáotrộn ở mục (6) là phương thức nhằm nâng cao khả năngsửa lỗi đối với các lỗi nhỏ

4) Giải mã CIRC :

Quá trình giải đan xen dữ liệu để sửa lỗi là quá trình ngược lại xử lý CIRC được diển tả như ở hình II.5

Luận Văn Tốt Nghiệp

HÌNH II.5: Giải mã CIRC.

Control and Display Signals)

Trong hệ thống CD, các tín hiệu ghi lên đĩa là cácpit và flat theo những đường Track không nhìn thấy được.Nó không thực hiện những thao tác bằng tay như ở đĩanhựa analog Vì vậy các vị trí đầu bản, hay số bản,… Và

Khoa Điện – Điện tử

22D 23D 24D 25D 26D 27D

14D 15D 16D 17D 18D 19 20D 21D

5D 6D 7D 8D 9D 10D 11D 12D 13D

1D 2D 3D 4D

2D

2D

2D 2D 2D

2D 2D

2D

2D 2D

S120+6A L60+3 S120+6B S120+7A L60+3 S120+7B S120+8A L60+4 S120+8B S120+9A L60+4 S120+9B S120+10A L60+5 S120+10B S120+11A L60+5 S120+11B Dạng tổng quát Của tín hiệu

ở ngỏ ra

Làm trễ

Giả

i đan xen

Sửa sai De- Scrambling(giải xáo trộn)

Hình VII.31: Quá trình đanxen dữ liệu để sửa lỗi khi

phát lại

đánh dấu bằng tín hiệu C & D (Control and Display).

Tín hiệu C & D có 8 bit được đánh dấu P, Q, S, U, V, W.thực tế người ta chỉ mới sử dụng kênh P và Q trong CD,VCD gồm các tín hiệu nội dung đĩa (TOC: Table of Contents)

do đó chúng em chỉ chú ý đến 2 kênh này

1) Định dạng khung:

Trong 1 khung thì có 33 bytes trong đó 24 bytes dữ liệu,

8 bytes sửa lỗi và 1 bytes dành cho tín hiệu C & D trongtín hiệu C &D có 2 kênh Q và W có độ dài ấn định là 98khung (frame) Vì 1 khung có chiều dài là 136,06s Do đótín hiệu C & D có chiều dài là 136,06 x 98 = 13,33ms(25Hz) Hay nói khác đi đây còn gọi là khung lớn (khối)dữ liệu được diễn tả ở hình II.6:

HÌNH II.6 Cấu trúc dữ liệu C&D code và một frame

S 0 : MẪU ĐỒNG BỘ

S 1 : MẪU ĐỒNG BỘ

Luận Văn Tốt Nghiệp

Kênh P được đại diện 1 bit nằm ở vị trí đầu tiêncủa tín hiệu C & D được dùng để chỉ vị trí đầu của cácbản nhạc từ khung 3 – 39

Bit này lên 1 trong thời gian 2 giây khi đầu đọc đang tại vịtrí đầu bản nhạc và trở về “0” trong các trường hợpkhác

Ngoài ra, nó còn có giá trị “0” khi đầu đọc nằm ởvùng lead in Area(vùng chứa mục lục các dữ liệu củađĩa Và thay đổi trạng thái “0” lên 1 hoặc 1 xuống 0 vớitần số 2Hz trong khoảng 2 – 3 giây khi đầu đọc đang ởvùng dẫn xuất (lead out Area)

3) Kênh Q:

Kênh Q đại diện 1 bit nằm ở cột thứ hai trong tínhiệu C & D kênh này được trình bày khoảng 98 khung [hayđược trình bày trong 1 khối (khung lớn)] Ngoài ra kênhnày cho biết nội dung của chương trình TOC nằm ở vùngdẫn nhập Đồng thời cho biết thời gian trôi qua, số bảnnhạc,… nằm ở vùng chương trình, vùng dẫn xuất

Control: (điều khiển) mã điều khiển bao gồm 4 bit được

ghi lên khung 3 – 6 Ý nghĩa mã này được trình bày:

 0000: tín hiệu CH – 2 không qua mạch tiền nhấn

 1000: tín hiệu CH – 4 không qua mạch tiền nhấn

 0001 tín hiệu CH – 2 đã qua mạch tiền nhấn

ADR (address: địa chỉ)

Mã địa chỉ bao gồm 4 bit được ghi lên khung 7 ~ 10.Mã này cho biết nội dung của dữ liệu Q từ khung kếtiếp

 0001 (Mode 1): chuỗi có độ dài 9 hoặc 19 mã đại diệnđược tạo ra

 0010 (Mode 2): tương ứng với số thứ tự của mục lục

 0011 (Mode 3): tương ứng đường ghi nhạc

Đối với CD hiện nay, ADR được dùng ở mode 1 Do đó,người ta diễn giải nội dung của dữ liệu Q ở mode 1 nhưsau: (ADR = 0001)

Dữ liệu Q:

Dữ liệu Q được ghi lên các khung 11 ~ 82 Hình II.7trình bày dữ liệu Q thuộc vùng dẫn nhập (Lead-In), vàhình II.8 cho biết dữ liệu nằm trong vùng chương trình hayvùng dẫn xuất (Lead-Out)

S0, S1 CONTROL ADR TNO POINT MIN SEC FRAME ZERO PMIN PSEC PFRAME RC

Hình II.7: Dữ liệu Q trong vùng dẫn nhập

S0,

S1 CONTROL ADR TNO X MIN SEC FRAME ZERO AMIN ASEC APFRAME CRC

Khoa Điện – Điện tử

Hình II.8: Dữ liệu Q trong vùng dẫn xuất và vùng

music

TNO (Track No): Tương ứng số thứ tự đếm đường ghi,

biểu diễn bằng 2 số mã hệ thập phân:

 “00” (= 00000000): Vùng dẫn nhập (lead-in track)

 “01” ~ “99” (= 00000001 ~ 10011001): Trình bày số thứtự track

 “AA” (= 10101010): vùng dẫn xuất

 X: Tương ứng mục lục, biểu diễn bằng 2 số thể hiệndưới dạng mã BCD Nó không được gán cho vùng dẫnnhập

 “00”: Tạm dừng giữa các bản nhạc

 “01” ~ “99”: Đếm theo thứ tự số nhánh ghi được phân

ra trên một track trong giới hạn hai số mã

ZERO: 8 bit đều có giá trị “0”.

MIN, SEC, FRAME: Tiêu biểu cho các số

gồm 2 số mã BCD, được dùng để diễn tả thời gian chạy của một bản nhạc Có giá trị “0” ở khởi điểm của đường ghi Trong thời gian bản nhạc được phát, giá trị này tăng dần và ở trạng thái tạm dừng: nó giảm; cuối cùng , khi kếtthúc, giá trị trở về “0” Các con số này tăng dần tại vùng dẫn nhập hay dẫn xuất Thời gian tương đối được trình bày theo mối quan hệ sau:

1 phút (min) = 60 giây(sec) và, 1 giây (sec) = 75 khung(frames)

AMIN, ASEC, AFRAME: Tiêu biểu các mã BCD, được kết

hợp nhằm để biểu diễn tổng thời gian kể từ lúc mởđầu vùng chương trình Đây là thời gian tuyệt đối Cácgiá trị đều được ấn định về “0” tại lúc bắt đầu vùngchương trình và đường ghi đưa ra giá trị khởi đầu giả địnhtrên đĩa

1 (AMIN) = 60 (ASEC), 1 (ASEC) = 75 FRAMES

Luận Văn Tốt Nghiệp

POINT, PMIN, PSEC, PFRAME: Thể hiện theo mã BCD, được

kết hợp tương ứng với nhau nhằm biểu diễn nội dungcủa chương trình Đối với các bài hát lưu trữ trên đĩa,thời gian ghi điểm khởi đầu của bản nhạc được trình bàytheo trình tự: từ bài nhạc đầu đến bài nhạc cuối Số thứtự bài hát được hiển thị, và thời điểm bài nhạc kếtthúc cũng được hiển thị Phần này trở thành TOC (Table

of Contents), nghĩa là bảng nội dung Mỗi dữ liệu được ghilập lại lên đĩa 3 lần

 POINT = A0: Các số chỉ phút tương ứng với số thứ tựđếm đường ghi của đầu bản nhạc PSEC và PFRAMEtrở về “0”

Khoa Điện – Điện tử

 POINT = A1: Các số chỉ phút tương ứng với số tự đếmđường ghi của cuối bản nhạc PSEC và PFRAME trở về

“0”

 POINT = A2: PSEC và PFRAME tiêu biểu cho điểm bắt đầucủa đường ghi đi vào vùng dẫn xuất

Hình II.9 sẽ miêu tả trạng thái của P-channel và Q channel

trong vùng dẫn nhập (Lead-in), vùng chương trình (Program) và vùng dẫn xuất (Lead-out)

Trong vùng dẫn nhập:

(Lead-in area) Paphiopedium = 0: Đầu đọcđang đọc nội dung của bản

nhạc

TNO = 00: Báo vùng dẫnnhập

Trong vùng chương trình:

(Program area) TNO = 01, 02, 03: Báo sốthứ tự track đang đọc

Paphiopedium = 1: Đầu đọc đang ở vị trí đầu bản nhạc (trước track 1, track 2,….) khoảng 2 giây Đồng thời X

= 00: Thời gian tạm dừng bản nhạc (khoảng 2 giây).Paphiopedium = 0: Đầu đọcđang đọc nội dung bảnnhạc, đồng thời X khác 00để đếm số thứ tự nhánhghi trên một track

Như vậy khi X = 00: track sẽđược chuyển đổi

Trong vùng dẫn xuất:

(Lead-out area) Paphiopedium là dạng xung(…….) với tần số là 2 Hz

Xung này xuất hiện sauthời gian 2 giây, thời gianxuất hiện xung này khoảng2-3 giây, báo hết chươngtrình đã được ghi trên đĩa

Luận Văn Tốt Nghiệp

Lúc này TNO = AA (báođầu đọc đã ở vùng dẫnxuất)

BIẾN EFM (Eight to Fourten Modulation):

Đối với CD, VCD 1 khung được thành lập bởi 33 kýtự.(1 ký tự có 8 bit) trong đó có 24 ký tự dữ liệu, 8 kýtự sửa sai 1 ký tự cho tín hiệu C & D (Control and Display).Tuy nhiên các tín hiệu ghi lên đĩa là các pit và flat Dođó nếu 8 bit dữ liệu lớn ghi trực tiếp lên đĩa và phụchồi lại dữ liệu là rất khó khăn vì hệ thống quang họckhông đáp ứng được về phổ tần Vì vậy nhà chế tạođã biến đổi 1 cách khéo léo đó là điều biến EFM

1) Điều biến EFM:

EFM là biến đổi dữ liệu 8 bit thành dữ liệu 14 bithay nói khác đi là quá trình biến đổi là quá trình thaythế dòng dữ liệu Việc thay thế này là sự chọn lựamẫu 28 từ mẫu 214 và phải tuân theo định luật từ 2 đến

10 bit “0” sẽ được chen vào giữa 2 bit “1” Đây còn gọi làquy luật “2” đến “10”

Trong mẫu 214 thì có tất cả 16.384 mẫu trong đó có

267 mẫu thõa mãn qui luật “2” đến “10” Đủ đáp ứng 28

= 256 mẫu của mã 8 bit vì vậy việc biến đổi 8 bit thành

14 bit được thực hiện theo bảng chuyển đổi có sẵn ởmáy tính Sau đây là một phần của bảng chuyển đổihình II.10

Mục đích điều khiển EFM:

Thu hẹp được phô tần số, đáp ứng được hệ thống quang học (định được dải tần dữ liệu)

Giản thành phần DC

010010001000

00100001000000

00100100001000

00100010001000

00010001000000

00

8 BIT

1111101111111100111111011111111011111111

14 BIT

1000100001001

00100000001001

00000100001001

00001000001001

00010000001001

0

Khoa Điện – Điện tử

Hình II.10: Bảng đổi mã theo quy luật chỉ tồn tại từ 2 đến 10 bit “0” được “kẹp” giữa 2 bit “1”

Sau khi điều biến 8 bit thành 14 bit Kế tiếp là sự phối hợp lại các mãng dữ liệu liên tiếp nhau thì có thể là không thỏa điều kiện của quy luật “2” đến “10” Do đó trong quá trình điều biến EFM người ta phải cộng thêm 3 bit trộn

Ví dụ: khi bit cuối cùng của mãng dữ liệu đứng trước và bit đầu tiên của mãng dữ liệu theo sau đều là

“1” thế là sự phối hợp của các bit không còn thỏa

mãn Lúc này vệt không giám sát phát hiện, và 3 bit ghép có giá trị “0.00” sẽ được điền vào để đáp ứng đúng yêu cầu Được biểu diễn dưới dạng hình II.11:

Các bit thêm vào

0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 * * * 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0

0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0

0 0

-1 +2 –7 +2 –2 +2 –2 +2 –3 Cách 1

t o t 1

0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0

-1 +2 -7 +5 -2 +2 -2 +3 Cách 2

Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Điện – Điện tử

CHƯƠNG III

PHÂN TÍCH HỆ THỐNG MÁY CD,

VCD

I.

SƠ ĐỒ KHỐI CƠ BẢN CỦA ĐẦU ĐỌC CD, VCD:

 Sơ đồ khối CD:

Sơ đồ khối VCD:

Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Điện – Điện tử

được giữa máy đọc đĩa hình VCD và máy hát đĩa nhạc CD là hoàn toàn giống nhau ở các khối:

 Hệ thống cơ khí

 Cụm quang học

 Khối servo

 Khối DSP

 Khối nguồn cung cấp

Nhưng bên cạnh đó mày đọc đĩa hình VCD cũng

khác với máy đọc đĩa hát CD Nghĩa là máy đọc đĩa hìnhcó thêm phần giải mã hình ở phần sau khối DSP.Như đãbiết, mày đọc đĩa hình ra đời sau máy đọc đĩa hát CD Nên đối với máy đọc đĩa hình VCD người ta đã chế tạo thêm chức năng đọc đĩa CD Nghĩa là máy VCD đọc được đĩa CD Ngược lại thì máy CD cũng vẫn đọc VCD như báo bản tốt, nhưng không có âm thanh và hình ảnh ở ngõ

ra Do đó với máy CD muốn đọc được đĩa VCD thì phải gắn thêm bộ phận có chức năng giải mã tín hiệu nénâm thanh và hình ảnh (Card: giải nén) Phần này sẽ được trình bày rõ trong chươngIV và V Trong chương này chỉ trình bày các phần chung cơ bản máy CD, VCD

Luận Văn Tốt Nghiệp

Hình III.3: Sơ đồ khối Laser pick up.

 Laser Diode:

Bộ phận này dùng để tạo ánh sáng Laser, bước sóng của ánh sáng Laser là  = 780nm

-Hình dạng Diode Laser: Diode Laser có hình dạng ba

chân, trong đó gồm một chân chung, một chân dành choDiode LD, một chân dành cho Diode MD

-Ký hiệu Diode Laser:

LD: Laser Diode: Dùng để phát ra tia Laser cung cấp

cho cụm quang học và Diode MD

Khoa Điện – Điện tử

từ Diode Laser tới, cấp cho mạch APC (Automatic Power

Control: Tự động điều chỉnh công suất tia sáng) Ký hiệu:

 Lưới nhiễu xạ (Ddiffraction Grating):

Khi một tia sáng Laser được xuyên qua lưới nhiễu xạ, một tia chính và hai tia phụ hình thành bằng cách tận dụng hiện tượng nhiễu xạ của tia Laser

 Bán lăng kính và lăng kính phân tia:

Bán lăng kính (Half Prism) được sử dụng cho phân cực thẳng Lăng kính phân tia (Beam Splitter) được dùng cho phân cực vòng

Luận Văn Tốt Nghiệp

Bán lăng kính cho phép truyền ánh sáng theo tỷ lệ 50% theo hướng truyền đi và 50% theo hướng vuông gốc Thấu kính phân tia có nhiệm vụ truyền toàn bộ 100% ánh sáng phụ thuộc vào gốc phân cực của ánh sáng Khi sử dụng ánh sáng phân cực thẳng, giả sử rằng số lượng ánh sáng từ thời điểm mà nó xuyên qua lưới là 100%, nó bị giảm đi 50% do đi qua bán lăng kính, 25% khi đến Photo Detector theo bán lăng kính một lần nữa Mặt khác, trong việc sử dụng phân cực vòng, khi góc phân cực thay đổi do sự tán xạ đôi của đĩa, số lượng ánh

sáng đi tới Photo Detector bị giảm

 Thấu kính chuẩn trực (Collimator Lens):

Ánh sáng đi qua bán lăng kính hoặc bộ tách tia được sửa dạng thành một chùm tia song song bởi thấu kính chuẩn trực

 Phiến đổi hướng (/4 Wave Lens Plate):

Phiến đổi hướng /4 được chế tạo bởi tinh thể có tính dị hướng, chiết xuất của chúng thay đổi theo

hướng ánh sáng Aùnh sáng xuyên qua phiến này sẽ

bị lệch pha 900 so với thành phần nguyên thủy Do đó,ánh sáng phân cực thẳng được đổi thành phân cực vòng và ngược lại ánh sáng phân cực vòng được đổi thành phân cực thẳng

 Vật kính (Objective Lens):

Thấu kính này được dùng để hội tụ tia Laser trên bề mặt đĩa, thấu kính này được điều khiển bởi hai cuộn dây: Cuộn Focus và cuộn Tracking, khoảng cách giữa thấu kính và bề mặt đĩa được điều chỉnh bởi cuộn hội tụ Cuộn dây hoạt động sao cho thấu kính dịch chuyển theo tín hiệu bề mặt đĩa

 Thấu kính lõm (Concave Lens):

Thấu kính này được dùng để giảm đi ảnh hưởng của sự biến đổi theo chiều dài của đường dẫn ánh sáng trên Photo Detector (Bộ tách quang) do sự thay đổikhoảng cách giữa vật kính và bề mặt đĩa

 Các thấu kính hình trụ (Cylinder Lens):

Thấu kính này được sử dụng trong khối nhận diện Focus Tia sáng xuyên qua thấu kính này ban đầu biến dạng thành hình Elip theo chiều dọc, sau đó biến thành vòng tròn và cuối cùng là Elip theo chiều ngang Quá trình biến đổi của chùm tia được minh họa như sau:

Khoa Điện – Điện tử

Hình III.6: Dạng tia sáng khi đi qua thấu kính hình trụ

Khi khoảng cách giữa vật kính và bề mặt đĩa thay đổi,

vị trí này sẽ thay đổi

 Bộ tách quang (Photo Detector) hay Ma trận Diode:

Đối với loại Photo Detector hoạt động theo phương thức 3 tia, người ta sử dụng 6 cảm biến, cấu trúc của Photo Detector như hình III.7 Một tia chính xuyên qua thấu kính hình trụ và rơi vào tổ hợp của các cảm biến A, B, C và D mà ngõ ra có thể nhận diện được sự sai lệch

Focus

Tia phụ rơi trên các cảm biến E và F cung cấp cho ngõ ra tín hiệu Tracking Ngoài ra, dữ liệu ghi trên bề mặt đĩa được lấy ra là tổng các cảm biến A, B, C và D lên vị trí mà tia chính rơi

Hình III.7: Photo Detector

Khi cấp nguồn cho lade Lade sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại có  = 780m Ánh sáng này được đưa qua thấu kính chuẩn trực, qua thấu kính nhiễu xa (cả 2 thấu kính này nằm trong lưới nhiễu xạ) Thấu kính này chia tia lade thành 3 tia riêng biệt như hình III.8

Luận Văn Tốt Nghiệp

Trong đó tia chính (tia giữa) là tia có cường độ mạnh nhất được dùng để đọc dữ liệu ở vệt pit và flat Hai tia còn lại có cường độ yếu hơn được dùng để giám sát phía trước, sau tia chính Ba tia này đi tiếp qua bán lăng kính (lăng kính phân tách tia) Mục đích của lăng kính này về cơ bản là bộ phận chia quang học, cho đi qua hay

phản xạ phụ thuộc vào sự phân cực của ánh sáng lade Mặt phẳng phân cực từ ánh sáng phát ra cho phép nó truyền thẳng qua lăng kính lên bản toàn sáng ¼ Phần tử này, thực chất là mặt phẳng phân cực của tia phát

ra Tầm quan trọng là ở chổ nó cũng ảnh hưởng đến tiaphản xạ và tất cả thay đổi trong mặt phẳng phân cực sẽ cho phép lăng kính chia tia phản xạ từ các tia phát ra Sau khi qua bản toàn sóng ¼ tia lade đi qua phần tử cuối cùng của tuyến phát xạ là thấu kính hội tụ Thấu kính hội tụ là chi tiết mà người sử dụng dễ dàng nhận ra nhất vì nó là chi tiết được lộ ra ngoài Thấu kính này hoạt động nhờ hệ thống servo tiêu điểm

Khi tia sáng lade đập vào đĩa thì có một phần ánh sáng sẽ phản xạ toàn phần trở lại (tùy theo pit hay flat mà tia laser tán xạ hay phản xạ) Đường đi của tia phản xạ trở lại cũng giống như đường đi tia phát xạ, như đến bán lăng kính thì tia phản xạ này ra khỏi sẽ bị lệch một gốc 900 Sau đó qua thấu kính lồi đến thấu kính hình tụ Thấu kính này có chức năng trong việc dò hội tụ của tia lade bằng chùm tia nhận được Nó cho ra chùm tia thay đổi hình dạng như ở hình III.13

Khoa Điện – Điện tử

Tia chính

Tia Tracking

Hình III.8:Thấu kính cách tử nhiễu xạ tách tia LASER thành nhiều tia

nhiều tia

của mạng ở đầu ra nhưng phải chấp nhận có sự sai lệch

do những nguyên nhân sau:

 Độ bằng phẳng của đĩa: có ảnh hưởng trầm trọng các vấn đề tụ tiêu

 Bụi bẩn trên bề mặt của đĩa có thể làm cho ánh sáng lade trên bề mặt đĩa sẽ thay đổi

 Độ mở kích thích chùm tia lade trên bề mặt pit rộng hơn, chính pit đó làm cho đáp tuyến mất lý tưởng

 Thời gian đáp ứng của servo hội tụ đạt được qua mạchđiện tử nên không thể đáp ứng ngay lập tức

 Hình dạng của pit không phải vuông gốc mà là lượng tròn dẫn đến tín hiệu EFM thu được từ photodiot không còn là sóng vuông

Chính vì vậy mà tín hiệu thu được từ mãng photodiot là các dạng sóng sin tổ hợp có tần số khác nhau từ

196 – 720 KHz tương ứng với thời gian 3T – 11T tuân theo định luật 2 đến 10 Có thể tính được như sau:

4,321 MHz/(3x2) = 720KHz4,321MHz/(11x2) = 196KhzTrong đó 4,321MHz là tốc độ truyền bit

Vì do 2 chu kì liên tiếp là 3T hoặc 11T mới hình thành sóng sin đầy đủ

Hình III.9: Sơ đồ khối RF AMP.

Khối I-V Comverter: Có nhiệm vụ biến đổi dòng

điện chạy qua photodiode thành điện áp ở ngõ ra

Luận Văn Tốt Nghiệp

Khối Adder: Có nhiệm vụ cộng 2 mức điện áp ở

đầu vào đưa đến ngõ ra

Khối Wave Shaper và Asymmetry: Có nhiệm vụ

đổi tín hiệu RF ở ngõ ra thành chuỗi số nhi phân để cung cấp cho mạch xử lý tín hiệu số

Trong chế độ play bình thường, chùm tia lade phản chiếu từ mặt đĩa được thu nhận bởi mạng photodiode ở khối laser pick up Đây là hệ thống 3 tia do đó dữ liệu thông tin được thu nhận bởi 4 photodiode A, B, C, D Tại đâydữ liệu thu được ở dạng dòng điện chạy qua photo diode,

Vì vậy để dễ xử lý, tín hiệu này được chuyển sang dạngđiện áp bởi khối I-V Convert qua đến khối Adder, ở ngõ

ra khối này là tín hiệu tổ hợp các dạng sóng sin có tầnsố khác nhau trong khoảng 196 – 720KHz gọi là dữ liệu

RF Để dễ dàng trong việc xử lý, tín hiệu RF được đổi sang dạng tín hiệu số bởi khối Wave Shaper Dữ liệu sau khi ra khối này là các chuỗi số nhị phân 0 (mass) và 1 (Vcc).Và tín hiệu ở ngõ ra cũng được đưa đến khối

Asymmetry hồi tiếp âm trở về Mục đích của việc hồi tiếp này là để thu nhận dữ liệu 1 cách chính xác

IV.

KHỐI DATA STROBE:

Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu nhị phân

ở ngõ vào thành dữ liệu EFM ở ngõ ra và tách tín hiệu đồng bộ khung, bit clock

Hình III.10: Sơ đồ khối data strobe.

1.

Mạch data strobe:

Có nhiệm vụ tách các bit clock được đồng bộ hóa với dữ liệu từ các tín hiệu EFM Mặc dù các mạch

Servo vẫn hoạt động chính xác nhưng dữ liệu đã tái tạo

Khoa Điện – Điện tử

Elements) Mạch data strobe sẽ tách các bit clock chứa cùng những biến động trong dữ liệu được tạo ra Việc ngăn ngừa biến động gây ra dao động đọc sai nhiều bit

0 liên tiếp được thực hiện, sơ đồ mạch Data Strobe có thể được mô tả như hình III.11:

Hình III.11 Sơ đồ khối của mạch data trobe.

Từ sơ đồ trên ta có thể biểu diễn dưới dạng sóng như

sau:

Luận Văn Tốt Nghiệp

2.

Mạch giải mã NRZI:

Mạch này có nhiệm vụ biến đổi dạng sóng EFM thành dữ liệu EFM Điều này cho phép tín hiệu được giảimã bởi các bit clock gởi cùng với tín hiệu EFM từ mạch Data Strobe gởi đến, ta có thể miêu tả dạng sóng của mạch này như sau:

3.

bộ và mạch bảo vệ)

Tín hiệu được gởi từ mạch Data Strobe là chuỗi data các số “0” và “1” nối tiếp Nó không thể cho biết

điểm bắt đầu của dữ liệu Dữ liệu này được gom lại theo mã 588bit trong một khung, đồng thời tín hiệu đồng bộ được cộng thêm ở trước đó

Tín hiệu đồng bộ có kiểu mẫu với bề rộng xung là 11T – 11T tín hiệu này không được dùng trong dữ liệu âm nhạc

Tuy nhiên, dạng tín hiệu tương tự tín hiệu đồng bộ có thể xuất hiện do sự trầy xước của đĩa,… Mạch bảo vệ tín hiệu đồng bộ hoạt động để lấy ra các tín hiệu tương tự như thế để bổ xung vào phần tín hiệu đồng bộ

bị mất: Mạch này ta có thể mô tả sơ đồ khối như hình III.12:

Khoa Điện – Điện tử