Recherche automatique de stations – Affichages
numériques
I – Recherche automatique de stations
Ces circuits de recherche
d’accord sont basés sur des principes très différents de ceux classiques,
utilisés pour obtenir la tension de commande des diodes varicap. Celles-ci
permettent l’accord de l’oscillateur local et des circuits d’entrée des tuners.
En fait, au lieu
d’utiliser un montage potentiomètrique, la tension d’accord est obtenue au
moyen d’un circuit logique complexe. D’une part, il reçoit l’information
numérique relative au canal sur lequel on désire effectuer l’accord et, d’autre
part, vérifie la valeur exacte de la fréquence de l’oscillateur local en la
comparant avec la fréquence fixe de référence.
Le schéma synoptique de
principe du système est donné à la (figure 1) .
Au moyen d’un clavier de
commande, qui peut être celui du téléviseur ou de la télécommande, on pointe
vers une case de mémoire ROM (mémoire dans laquelle on ne peut effectuer que la
lecture) contenant par exemple le numéro du canal désiré.
La mémoire fournit
l’information numérique, constitué par un mot d’un certain nombre de bits qui
grâce au convertisseur digital / analogique (D / A) est converti en une tension
continue, utilisée pour polariser les diodes varicap du tuner.
A ce stade, il convient de
s’assurer que l’oscillateur local du tuner fonctionne exactement sur la
fréquence correspondant au canal désiré.
Pour cela, la fréquence de
l’oscillateur est comparée à celle d’un oscillateur à quartz dans un
comparateur de phase.
Si l’oscillateur local ne
génère pas exactement la fréquence voulue, le comparateur délivre une tension
d’erreur qui, envoyée au convertisseur D / A, corrige de manière appropriée la
tension d’accord.
Pour que le système
fonctionne, il faut que l’oscillateur local du tuner soit du type VCO (Voltage
Controlled Oscillator : c'est-à-dire oscillateur commandé par une tension
continue). Ceci est le cas lorsque l’accord des différents circuits résonnants
est obtenu au moyen de diodes à capacité variable (varicap).
Puisqu’il n’est pas
possible de couvrir toute la gamme de fréquences utilisées par la télévision
avec un seul circuit résonnant, la mémoire ROM fournit également un signal de
commutation de bande (bande I, III ou IV et V) pour la commande des diodes de
commutation du tuner.
Enfin, il convient que
l’utilisateur ait une indication visuelle du canal sur lequel le téléviseur est
réglé.
A cet effet, l’information
fournie par la mémoire ROM est envoyée à un circuit de commande de l’indicateur
de canal, qui peut être un dispositif afficheur à segments ou bien le
cathoscope du téléviseur.
Nous allons examiner deux
types fondamentaux de circuits dont dérivent pratiquement tous les autres, il
convient de donner des précisions sur le fonctionnement des circuits bouclés,
qui permettent de stabiliser la fréquence de l’oscillateur en la comparant à la
fréquence fixe d’un quartz.
A)
Circuit PLL
Le sigle PLL est
l’abréviation de Phase Locked Loop (boucle à verrouillage de phase). Il désigne
un circuit bouclé qui permet de régler la fréquence d’un oscillateur de type
VCO. Il compare la phase du signal fourni avec celle d’un signal de référence.
Le schéma synoptique est illustré dans la (figure 2) .
La boucle est constituée
par la liaison qui sort de l’oscillateur, passe à travers le comparateur de
phase, l’amplificateur filtre passe bas et se referme sur l’oscillateur
lui-même.
Le comparateur de phase
est constitué par un circuit OU EXCLUSIF suivi d’un filtre passe bas comme le
montre la (figure 3 a) .
Le circuit logique OU
EXCLUSIF délivre à sa sortie le niveau logique 1 quand les signaux d’entrée
sont à des niveaux logiques différents (l’un à 0, l’autre à 1) et le niveau
logique 0, quand les deux signaux d’entrée sont égaux (0 ou 1).
Tenant compte des
propriétés du circuit OU EXCLUSIF, on peut facilement déduire quel sera le
signal de sortie, quand les entrées sont constituées de deux ondes
rectangulaires déphasées d’un certain angle.
Dans la (figure 3 b) est
représenté le cas où les tensions rectangulaires d’entrée fo et fq sont
déphasées de = 90°. Le signal de
sortie Vu, prend alors la forme indiquée dans cette figure. Il est constitué
d’une série d’impulsions rectangulaires, dont la valeur moyenne Vp, obtenue en
sortie du filtre intégrateur passe bas, correspondant à 50% de la tension
représentant le niveau logique 1.
Si maintenant le signal fo
arrive plus tôt, exemple = 45° (ce qui signifie
que l’oscillateur VCO accélère, c'est-à-dire que sa fréquence tend à
augmenter), les impulsions de sortie Vu (figure 3 c) deviennent plus étroites.
Dans ce cas, la tension
moyenne Vp, obtenue en sortie du filtre, correspond à 25% de la tension
représentant le niveau logique 1.
La tension continue Vp
peut alors commander la fréquence de l’oscillateur. Elle est utilisée comme
tension de polarisation de la diode d’accord de celui-ci.
Comme nous venons de le
voir, Vp diminue quand la fréquence augmente. Une diminution de la tension
appliquée sur la varicap provoque une augmentation de la capacité de celle-ci,
d’où une diminution de la fréquence de l’oscillateur qui revient à la valeur
correcte.
Evidemment, le contraire
se produit si la fréquence de l’oscillateur tend à diminuer.
En faisant varier la
phase, la tension Vp peut donc prendre toutes les valeurs comprises entre zéro
et le niveau logique 1, qui généralement correspond à 5 volts.
Etant donné que la tension
de polarisation Vp des diodes d’accord peut varier de 0,5 à 30 volts, il
convient d’introduire dans la boucle un amplificateur de tension continue,
alimenté avec une tension très stable.
Le circuit de la
(figure
2) permet de synchroniser la fréquence de l’oscillateur avec celle du quartz.
Mais comme celle-ci est fixe, il ne se prête pas au cas particulier de l’accord
d’un téléviseur. L’oscillateur local et tous les autres circuits accordés du
tuner doivent couvrir la gamme complète utilisée pour les émissions télévisées.
A cet effet, le circuit de
la (figure 2) doit être modifié, comme indiqué dans la
(figure 4) , par
adjonction de deux diviseurs de fréquences qui divisent dans les rapports
entiers N et Nq les fréquences de l’oscillateur VCO et celle du quartz.
Ce procédé permet de faire
fonctionner le comparateur de phase à une fréquence beaucoup plus basse que
celle du quartz. Ainsi la fréquence fo de l’oscillateur est différente de la
fréquence fq du quartz.
Maintenant le circuit
corrige la fréquence de l’oscillateur jusqu’à rendre non pas fo égale à fq,
mais fo / N égale à fq / Nq, donc la relation entre les deux fréquences
sera :
fo = (1)
Il est ainsi possible
d’obtenir une valeur quelconque de fo avec une fq fixe, en choisissant de
manière appropriée les rapports N et Nq des deux diviseurs.
Ce rapport doit être un
nombre entier et en conséquence on ne peut pas faire varier l’accord de manière
continue, mais uniquement par paliers successifs.
Généralement, seul N est
rendu variable, tandis que Nq est maintenu fixe. Il convient de préciser que la
fréquence fo citée jusqu’à présent n’est pas directement la fréquence de
l’oscillateur local. Celle-ci peut atteindre des valeurs de l’ordre de 800 MHz
et, pour éviter le transport de fréquences aussi élevées, à l’intérieur du
tuner et, à proximité de l’oscillateur, on effectue une division de cette
fréquence par No (dans notre exemple No = 64). La relation (1) devient :
fo = N x (2)
La (figure 4bis)
représente l’organigramme du système PLL. Le comparateur de phase est
généralement prévu pour travailler à une fréquence de quelques kilohertz. En
partant d’un quartz de quatre MHz (valeur courante), nous pouvons déterminer
Nq. Si nous imposons 2 kHz comme fréquence de travail du comparateur, nous
obtenons :
Nq = = 2000 kHz
Puisque les diviseurs sont
obtenus par la mise en cascade de bascules qui divisent par deux, un tel
système ne peut fournir qu’un facteur de division correspondant à un nombre
entier et, de plus, égal à une puissance de deux.
Ce n’est pas le cas du
nombre 2000, mais la valeur la plus proche se trouve être : 2048 = . En conséquence, le diviseur Nq est constitué de onze bascules
en cascade.
Le diviseur No est obtenu
par le même procédé, la valeur choisie arbitrairement, de 64 soit nous conduit à une
cascade de six bascules pour ce diviseur. Désormais, nous avons défini No, Nq
et fq. En reportant leurs valeurs dans la relation (2), celle-ci devient :
fo = N x = N x
= N x 0,125
MHz (3)
Si N prend la valeur 1, fo
= 0,125 MHz. Ceci représente la fréquence minimum de l’oscillateur local. Dans
le cas où N a une toute autre valeur, si on ajoute 1 à cette valeur, l’écart de
fréquence correspond à ces deux valeurs de N est : 0,125 MHz.
- = 50
fo1 = 6,25 MHz
- = 50 + 1
fo2 = 6,375 MHz
Nous reparlerons par la
suite de cette valeur de quand nous aborderons l’explication de l’accord fin sur une
émission.
Il faut, à présent
déterminer avec plus de précision les limites de N, car de celles-ci dépend la
plage de fréquence à capter. Pour cela, il faut connaître les fréquences de la
bande télévision UHF à recevoir, soit pour le canal 21 :
-
476,25
MHz : fréquence porteuse vision
-
476,75
MHz : fréquence porteuse son
et pour le canal 69 :
-
855,25
MHz : fréquence porteuse vision
-
860,75
MHz : fréquence porteuse
D’autre part, il faut
connaître les valeurs des fréquences intermédiaires à obtenir par battement
entre la fréquence incidente et celle de l’oscillateur local soit :
-
FI
vision : 38 MHz
-
FI
son : 32,5 MHz
Dans le standard décrit,
on obtient la FI en soustrayant de l’oscillateur local la fréquence de la
porteuse, ou fréquence incidente (montage supradyne). Ainsi, avec un seul
oscillateur local, on réalise, par battement avec les porteuses vision et son,
les deux FI : fo = fs + FIs = fv + FIv
-
fo
= fréquence de l’oscillateur local
-
fs
= fréquence porteuse son
-
FIs
= fréquence intermédiaire son
-
fv = fréquence porteuse vision
-
FIv =
fréquence intermédiaire vision
On peut désormais
déterminer les limites de fonctionnement de l’oscillateur local. Fréquence
minimum de l’oscillateur local (pour le canal 21) :
-
471,25
MHz + 38 MHz = 509,25 MHz
-
476,75
MHz + 32,5 MHz = 509,25 MHz
Fréquence maximum (pour le
canal 69) :
-
855,25
MHz + 38 MHz = 893,25 MHz
-
860,75
MHz + 32,5 MHz = 893,25 MHz
En reportant ces valeurs
dans la relation (3), nous tirons les limites de N qui permettront d’obtenir
les fréquences de l’oscillateur local.
Pour le canal 21 :
509,25 MHz = N x 0,125 MHz, N = = 4 074
Pour le canal 69 :
893,25 MHz = N x 0,125 MHz, N = = 7 146
D’où : 4 074 <
N < 7 146
Il reste maintenant à
déterminer la variation minimum de N pour passer d’un canal au suivant.
Toujours dans le standard pris en exemple, l’espacement entre canaux est de 8
MHz soit une variation identique de fréquence de l’oscillateur local. De la
relation (3), on tire :
=
=
= 64
Les valeurs limites de N
sont définies ainsi que l’échelon minimum que peuvent prendre ces valeurs pour
changer de canal. Nous décrivons par la suite comment on réalise N. Dans la
pratique, on rencontre aussi pour la valeur de No : 256.
B)
Diviseurs par N
Pour réaliser un circuit
en mesure d’effectuer la division de la fréquence de l’oscillateur par le
nombre entier N, on doit recourir à des compteurs constitués de bascules
bistables, qui disposent d’entrées spéciales permettant de programmer le nombre
N désiré.
Un exemple de ce type de
compteur est représenté par le circuit intégré SN 74 191 dont le schéma
synoptique est illustré à la (figure 5) . Il s’agit d’un compteur équipé de
quatre bascules JK montées en diviseur par seize.
Pour diviser le signal
arrivant à l’entrée CLOCK par un nombre différent de seize, il suffit d’appliquer
aux entrées D, C, B, A, un nombre binaire de quatre bits représentant le nombre
N.
Si par exemple, on veut
diviser par N = 5, on aura D = 0, C = 1, B = 0 et A = 1, on obtient ainsi le
nombre binaire 0101 qui correspond bien au nombre décimal 5.
Dans le cas présent, le
diviseur doit travailler en décompteur (compte à rebours). Après cinq
impulsions à l’entrée, les bascules se trouveront dans la position zéro et on
aura une impulsion fin de comptage à la sortie.
Pour rendre le
fonctionnement périodique, il convient que le compteur se remettre
automatiquement sur la position N chaque fois qu’il atteint la position zéro.
A cet effet, la sortie
impulsion fin de comptage est reliée extérieurement à une entrée chargement des
données. En appliquant une impulsion négative à cette entrée (le petit cercle
sur cette entrée signifie que c’est le niveau 0 qui est actif), le nombre N
présent sur les entrées D, C, B, A, est automatiquement chargé dans le
compteur.
Le circuit intégré dispose
également d’une commande de comptage ou décomptage. Avec le niveau logique 1,
il décompte (sens 15 vers 0), avec le niveau 0, il compte (sens 0 vers 15).
Avec le comptage, on peut
également obtenir la division par un nombre différent de seize. En appliquant
le nombre cinq aux entrées D, C, B, A, il compte de 5 à 15, donc il effectue
une division par 15 – 5 = 10.
En conclusion, le circuit
intégré SN 74 191 divise par N quand il compte à rebours (décomptage) et
par 15 – N, quand il compte en avant (comptage).
Pour mieux comprendre
comment fonctionne ce circuit, le schéma est donné à la (figure 6) . Il s’agit
d’un schéma simplifié illustrant le fonctionnement en mode décomptage
synchrone.
Cette condition de
fonctionnement est obtenue lorsque les entrées CLOCK des bascules B, C, D, sont
reliées aux sorties des bascules
précédentes.
Pour que les bascules
commutent quand le signal est appliqué à l’entrée CLOCK, les entrées J et K
doivent être portées au niveau logique 1. Ceci est réalisé par le circuit NOT
(g) dont l’entrée constitue la commande validation. En mettant cette entrée à
la masse (niveau logique 0), toutes les entrées J et K sont donc à l’état 1.
Les portes NAND à 2
entrées (d, c, b, a et d’, c’, b’, a’) servent à charger le nombre N présent
aux entrées D, C, B, A. Chacune des portes à une entrée reliée à la sortie du
circuit NOT (h) dont l’entrée reçoit l’information de chargement des données
délivrées par la porte AND à quatre entrées (e) et la porte NAND à deux entrées
(f).
Lorsque l’entrée du circuit
NOT (h) est portée au niveau logique 1, toutes les portes NAND (d, c, b, a, d’,
c’, b’, a’) ont une entrée à l’état logique 0.
Les sorties sont donc
toutes à l’état 1. Dans ces conditions, les entrées C(CLEAR) et P (PRESET) des
quatre bascules JK se trouvent à l’état 1, permettant à chacune des bascules de
commuter lorsque le signal appliqué à leur entrée respective (CLOCK) passe de
l’état 1 à l’état 0.
Par contre, lorsque la
porte NOT (h) reçoit un 0 logique, toutes les portes NAND ont une entrée à
l’état 1. Comme il s’agit de portes NAND, la sortie prend l’état inverse de
celui de la seconde entrée.
Ainsi pour A = 1, on a la
sortie de (a) au niveau 0 et puisque cette sortie est appliquée à la seconde
entrée de (a’), la sortie (a’) prend l’état logique 1.
En conséquence, les
entrées P et C de la bascule A se trouvent respectivement aux niveaux 0 et 1 et
la bascule A est remise dans la position Qa = 1 et a = 0. La même situation s’observe pour la bascule C (si
l’entrée C = 1), alors que les bascules B et D sont dans l’état inverse Qb et
Qd = 0,
b et
d = 1 (si B et D = 0).
Le compteur est donc dans
la position N = 5, comme représenté à la (figure 7) , où après l’impulsion de
chargement appliquée à l’instant t0 on a a = 0,
b = 1,
c = 0 et
d = 1.
A cet instant, l’entrée
chargement des données passe au niveau 1 et les bascules peuvent commuter et
commencer le décomptage jusqu’à 0.
Dans la (figure 7)
, sont
représentées, en fonction du temps, les formes d’ondes présentes aux
différentes entrées du compteur. Après l’instant t0, le premier front négatif
du signal d’entrée (CLOCK) modifie l’état de la bascule A, dont la sortie passe
de 0 à 1 : le compteur prend alors la position correspondant au nombre
quatre.
Après le second front
négatif, a bascule de 1 à 0 et fait ainsi basculer B,
b passe de 1 à 0, fait à son tour basculer C, dont la sortie
c passe de 0 à 1 et donc ne fait pas basculer D. Le compteur
se trouve alors dans la position correspondant au nombre trois.
Les basculements
continuent de cette façon jusqu’à l’arrivée du 5ème front négatif.
Le compteur passe alors de la position correspondant au nombre 1 à celle
correspondant au nombre 0 pour lequel toutes les entrées se trouvent au niveau
logique 1.
A cet instant, on obtient
une impulsion à la sortie du compteur. Il suffit d’appliquer les sorties à une porte AND à
quatre entrées (e) pour avoir à la sortie de celle-ci le niveau logique 1
lorsque et seulement si les entrées atteignent le niveau logique 1
(figure 7
sortie e) .
Pour que le comptage
continue, il est maintenant nécessaire de rétablir le compteur en mode
automatique. Ceci est fait au moyen d’une porte NAND (f) aux deux entrées de
laquelle sont appliqués respectivement le signal d’entrée et la sortie de la
porte (e).
De cette façon après le 5ème
front, une entrée de la porte (f) et plus précisément celle reliée à la sortie
de la porte (e) se trouve au niveau 1 et des qu’arrive le front positif P du
signal CLOCK à l’instant t1 (figure 7) l’autre entrée est portée à l’état 1
donc la sortie est portée au niveau 0.
Il suffit alors de relier
la sortie de la porte (f) avec l’entrée chargement des données pour remettre le
compteur au nombre N. Des que ceci se produit, les sorties ne se trouvent plus
toutes au niveau 1, en conséquence la sortie de la porte (e) retourne au niveau 0 et celle de la porte (f)
au niveau 1, portant également à ce niveau l’entrée chargement des données. Le
compteur peut alors reprendre son comptage à rebours de N vers 0.
A la sortie du compteur,
utilisé comme diviseur, on a une impulsion toutes les N impulsions d’entrée,
par conséquent la fréquence fs de sortie est égale à la fréquence fe d’entrée
divisée par N.
Les valeurs de N qui
interviennent dans les circuits d’accord atteignent, pour les canaux les plus
hauts de la gamme UHF, des valeurs comprises entre 7 000 et 8 000.
Cela signifie que pour
exprimer ces chiffres en code binaire, treize bits sont nécessaires (avec
treize bits il est possible de représenter tous les nombres compris entre 1 et = 8 192), il
convient donc d’utiliser un compteur constitué par treize bascules. Le
fonctionnement d’un tel compteur et la programmation du nombre N restent
cependant identiques.
C)
Accord entièrement digital
Un exemple d’accord
entièrement digital est illustré dans le schéma synoptique de la
(figure 8) .
Dans ce cas, il suffit de frapper sur le clavier de commande le numéro du canal
pour que le téléviseur soit accordé sur celui-ci (ce clavier peut être placé
sur le téléviseur ou sur la télécommande).
Comme il peut être
nécessaire de pratiquer des petites retouches à l’accord, il est prévu une
commande de réglage fin d’accord, qui permet de faire varier en plus ou en
moins la fréquence de l’oscillateur par sauts ( ).
Cette valeur de dépend des valeurs
choisis pour No, Nq et fq comme on le voit dans le schéma de la
(figure 8) ,
nous y retrouvons les valeurs utilisées dans l’exemple précédent soit
= 0,125 MHz qui
correspond au saut minimum de fréquence de l’oscillateur, quand on fait varier
le nombre N d’une unité.
Désirant à présent obtenir
un accord fin qui permet d’explorer toute l’amplitude du canal de 8 MHz par
sauts de 0,125 MHz, il convient de disposer de 8 / 0,125 = 64 sauts,
c'est-à-dire que le nombre N doit pouvoir varier de 64 unités, ou mieux doit
pouvoir être augmenté de 32 unités et diminué d’autant, si l’on désire obtenir
une variation symétrique en plus ou en moins de la valeur nominale.
Pour éviter en pratique de
devoir faire une addition ou une soustraction, on peut également obtenir une
variation en plus ou en moins faisant en sorte que, en condition d’accord
nominal, le circuit de l’accord fin fournisse le nombre N’’ = 32, dans ces
conditions, le nombre N est obtenu toujours comme la somme de N’ donné par la
mémoire ROM et de N’’, c'est-à-dire N = N’ + N’’. Naturellement, la mémoire ROM
devra à présent fournir non pas N directement mais : N – 32.
En faisant varier N’’ de 32
à 63, on augmente N de 31 unités égales à une augmentation de la fréquence de
l’oscillateur de 31 x 0,125 MHz tandis qu’en diminuant de 32 à 0, on réduit N
de 32 unités, la fréquence diminue alors de 32 x 0,125 MHz = 4 MHz.
Puisqu’en code binaire le
nombre 63 est donné par 1 1 1 1 1 1, le circuit d’accord fin doit fournir un
nombre de 6 bits, il comprend 6 bascules qui, en condition de repos,
c'est-à-dire quand on met en marche le téléviseur, doivent fournir le nombre
32, c'est-à-dire 1 0 0 0 0 0 .
Pour faire varier
l’accord, il suffit alors d’agir sur la touche + ou -
pour faire varier des
sauts en avant ou en arrière et faire varier N’’ d’une unité chaque fois que la
touche est enfoncée.
Les 6 bits qui forment N’’
sont envoyés au sommateur (figure 8) et sont ajoutés au nombre N’ fourni par la
mémoire ROM. On obtient le nombre N, utilisé pour réajuster le diviseur
programmable comme on l’a vu précédemment.
Le nombre N doit être
formé par 13 bits et N’ aussi. La mémoire ROM doit donc fournir des mots de 13
bits, plus un autre de 3 bits pour sélectionner la bande dans laquelle se
trouve le canal.
Ce mot de 3 bits est
envoyé directement au tuner pour le positionnement sur la bande voulue,
utilisant par exemple la convention suivante :
-
001
VHF bande I
-
010
VHF bande III
-
100
UHF bande IV et V
Dans le cas de l’exemple
de la (figure 8) , la mémoire ROM contient 100 mots de 13 bits, ce qui signifie
que l’utilisateur peut choisir parmi 100 canaux, en interrogeant la mémoire
avec le nombre compris entre 0 et 99. En général, les nombres suivants sont
utilisés :
-
2
à 12 pour les canaux VHF européens
-
13
à 20 pour les canaux italiens (A à H)
-
21
à 69 pour les canaux UHF
-
Les
nombres restants sont affectés aux canaux spéciaux existants dans certains pays
équipés de la distribution par câble.
Le numéro du canal est
exprimé en code B C D, donc avec quatre bits pour le chiffre des dizaines et
quatre bits pour celui des unités.
Le nombre N’ fourni par la
mémoire ROM est donné par la fréquence fo de l’oscillateur (égal à la fréquence
fv de la porteuse vision, augmentée de la valeur FI de la fréquence
intermédiaire) divisée par et diminuée de 32.
De ce nombre, il convient
de ne prendre que la partie entière en tenant compte que = 0,125 MHz et 1 /
0,125 = 8, la formule qui donne N’ est :
N’ =
Dans cette formule, les
fréquences fv et FI doivent être exprimées en MHz. Par exemple, pour accorder
le téléviseur sur le canal 30, on appuie sur les touches 3 et 0 du clavier, ce
dernier fournit à la mémoire ROM les deux chiffres en code B C D, c'est-à-dire
0 0 1 1 et 0 0 0 0
Puisque, pour le canal 30,
on a fv = 543,25 MHz, la mémoire ROM délivrera :
N’ = =
= 4 618
Le circuit d’accord fin
fournit s’il n’a pas été actionné, N’’ = 32. Ces deux nombres exprimés en code
binaire sont envoyés au sommateur qui effectue :
N’ 4 618 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
N’’ 32 1 0
0 0 0 0
N 4 650 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1
0
Avec N = 4 650, la
fréquence de l’oscillateur sera maintenue à :
fo = N x = 4 650 x 0,125 =
581,25 MHz
En agissant sur la
commande de l’accord fin, N’’ peut varier de 0 à 63, ce qui fait varier N entre
4 618 et 4 681 et fo entre 577,25 MHz et 585,130 MHz par bonds de
0,125 MHz.
Le canal 30, étant dans la
bande UHF, la mémoire ROM fournit également la combinaison binaire 100 pour
commuter le tuner sur la bande IV / V.
D)
Accord de type digital /
analogique
Un autre exemple d’accord
n’étant pas effectué entièrement par un système digital est représenté dans le
schéma synoptique de la (figure 9) .
Dans ce cas, la partie
digitale du circuit sert uniquement à effectuer un accord approximatif portant
la fréquence de l’oscillateur à la valeur voulue (par exemple à moins de 1 MHz
de celle-ci). A ce point intervient la partie analogique du circuit qui
consiste en un CAF (contrôle automatique de fréquence) classique, inséré à la
sortie de l’amplificateur à fréquence intermédiaire et en mesure d’intervenir
sur la fréquence de l’oscillateur jusqu’à ce que la valeur de la FI vidéo
prenne exactement la valeur de 38 MHz.
Ce système présente
quelques avantages comparativement au précédent : en fait, il est en
mesure d’exécuter correctement l’accord sans avoir à recourir à une commande de
l’accord fin actionné par l’utilisateur, de plus, si pendant le fonctionnement
du téléviseur il se manifeste des dérives de l’accord des circuits de fréquence
intermédiaire (comme cela se produit avec l’échauffement des composants
céramiques des filtres FI) celles-ci sont automatiquement compensées en
corrigeant la fréquence de l’oscillateur.
La correction de la dérive
n’était par contre pas possible avec le circuit précédent purement logique,
sinon en intervenant manuellement sur l’accord fin. A noter cependant que,
généralement, la dérive thermique des filtres céramiques de bonne qualité peut
être au maximum de l’ordre de 50 kHz et donc bien tolérée même si elle n’est
pas compensée, car elle provoque une altération tolérable de l’image reçue.
Dans l’exemple de la
(figure 9) , l’accord digital approximatif n’est pas obtenu avec un circuit à
verrouillage de phase (PLL), mais est basé sur un principe différent. En fait,
les deux fréquences, divisées de manière appropriée par les nombres fixes No =
256 (obtenu avec huit bascules) et Nq = 8 192 (obtenu avec treize
bascules) ne sont pas comparés directement entre elles.
Comme on le voit dans le
schéma (figure 9) , la fréquence du quartz sert à
générer une impulsion de durée Tp parfaitement constante et égale à 2 048 (correspondant à la période de la fréquence de 488,2125 Hz
obtenue en divisant par 8 192 la fréquence de 4 MHz du quartz) utilisée
pour commander une porte placée avant le compteur.
De cette façon, le
compteur enregistre le nombre d’oscillations qui lui parviennent dans
l’intervalle Tp donné par la formule :
N
= x Tp
Puisque dans le cas
considéré No = 256 et Tp = 2 048 , si l’on présume que la fréquence de l’oscillateur fo est
arrondie au MHz, à la fin du comptage, le compteur devrait indiquer le nombre
entier donné par :
N = (fo) x 8 = (fv + FI) x
8, la fréquence est exprimée en MHz.
Si l’on choisit le mode
décomptage et en programmant au départ la valeur N (en pratique, il s’agit du
même circuit vu précédemment), on obtiendra les résultats suivants :
a)
Indication nulle du compteur (reste R = 0) si le nombre d’oscillations
comptées coïncide avec le nombre N programmé
Dans ce cas, la fréquence
produite par l’oscillateur diffère de moins de 1 MHz de la valeur voulue, donc
le compteur émet une impulsion sur la liaison de sortie centrale marquée R = 0.
Cette impulsion commute le générateur de la tension de polarisation des diodes
d’accord sur le circuit CAF.
La tension d’accord est
ainsi formée de la tension fournie par le générateur plus celle fournie par le
CAF, qui régule la fréquence de l’oscillateur à la valeur exacte d’accord.
b)
Indication positive du compteur (reste R > 0) quand le nombre
d’oscillations comptées n’atteint pas la valeur N
pré-établie
Dans ce cas, le compteur
fournit une impulsion sur la liaison de sortie indiquée R > 0 qui agissant
sur le générateur, fait augmenter la tension de polarisation Vp et en
conséquence augmente la fréquence de l’oscillateur, qui était évidemment
inférieure à la valeur voulue. Le procédé se répète jusqu’à ce que la situation
(a) se vérifie, c'est-à-dire que la sortie du compteur devienne nulle.
c)
Indication négative du compteur (reste R < 0) quand le nombre des
oscillations comptées est supérieur à la valeur N
Dans ce cas, le compteur
émet une impulsion sur la liaison inférieure indiquée R < 0, dont l’action
est de faire diminuer la tension Vp et en conséquence, fait diminuer la
fréquence de l’oscillateur. Ce procédé se répète jusqu’à ce qu’on atteigne la
condition (a).
Le nombre N est encore
fourni par une mémoire ROM, interrogée en tapant, sur le clavier de commande,
le numéro du canal désiré. Comme on le voit dans la (figure 9) , la mémoire ROM
utilisée contient 80 mots de 10 bits (donc possibilité de choix de 80 canaux).
Le fait qu’à présent 10
bits soient suffisants au lieu de 13, est du à l’approximation au mégahertz de
la fréquence de l’oscillateur pour laquelle N est donné par la formule : N
= N’ x 8.
Si avec N’, on indique la
partie entière (c'est-à-dire arrondie à 1 MHz) du nombre qui représente la
fréquence de l’oscillateur exprimée en MHz, il suffit alors que la mémoire ROM
donne N’ (avec seulement 10 bits, car N’ ne dépasse jamais 1 024 = ), car la multiplication par 8 dans le système binaire
s’effectue en décalant le nombre de trois rangs vers les puissances de poids
plus élevés et en affectant un 0 aux poids les plus faibles.
En fait, comme dans le
système décimal, ajouter un zéro signifie multiplier par 10, dans le système
binaire ajouter un zéro signifie multiplier par 2 donc ajouter 3 zéro signifie
multiplier par 2 x 2 x 2 = 8.
Dans le cas du canal 30,
fo = 582,15 MHz, on a N’ = 582 et N = N’ x 8 = 582 x 8 = 4 656 qui, en
code binaire sont représentés respectivement par 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 et 1 0 0 1
0 0 0 1 1 0 0 0 0 .
Comme on le voit, ils ne
différent que par les trois derniers bits, il suffit que la mémoire ROM donne
les dix premiers bits. En observant la (figure 9) , on note que la mémoire ROM
ne fournit aucune indication sur la bande dans laquelle se trouve le canal
requis.
Ceci est du au fait que
l’on peut obtenir une commutation automatique de la bande, basculant sur la
bande supérieure (c'est-à-dire de la I à la III ou de la III à la IV / V) quand
la tension Vp tend à dépasser le maximum de la valeur prévue, c'est-à-dire 30
volts, ou bien basculant sur la bande inférieure (de la IV / V à la III ou de
la III à la I) quand Vp tend à devenir inférieur à la valeur minimum prévue, c'est-à-dire
0,5 V.
Si par exemple le tuner se
trouve sur la bande III et que l’on désire le canal 30 qui est dans la bande IV
/ V, le compteur continuera à faire augmenter Vp. Mais, même quand celle-ci
aura atteint sa valeur maximum, la fréquence de l’oscillateur n’aura pas
atteint la valeur voulue pour laquelle la sortie du compteur est à zéro, ce qui
tend à porter Vp à une valeur supérieure à 30 volts. A ce moment, on commute
sur la bande IV / V et la tension Vp redescend jusqu’à obtenir le reste = 0 à
la sortie du compteur.
Ce circuit qui effectue
cette commutation automatique est commandé directement par la tension Vp et est
généralement inclus dans le tuner, donc il n’est pas représenté dans la
(figure
9) .
II Recherche automatique et mémorisation des programmes
Pour faciliter encore plus
les opérations de l’utilisateur, des circuits intégrés appropriés ont été
conçus. Ils effectuent la recherche automatique de tous les émetteurs présents
dans la région et mettent en mémoire les données relatives à ces émetteurs pour
les retrouver par la suite.
Le procédé de recherche
automatique peut être varié, suivant le type d’accord adapté, c'est-à-dire s’il
est digital ou non. Ces deux cas seront examinés séparément.
A)
Recherche automatique avec accord digital
Le schéma synoptique de la
(figure 10) est relatif au dispositif de recherche
automatique et mémorisation des programmes pour téléviseurs avec accord digital
des deux types examinés.
Dans ce cas, le principe
sur lequel est fondé le fonctionnement est d’accorder le téléviseur de manière
automatique, successivement sur tous les canaux prévus contenus dans la mémoire
ROM, en s’arrêtant chaque fois qu’est présent un émetteur fournissant un signal
suffisant pour avoir une bonne réception.
Puisque cette recherche
nécessite un certains temps et est faite en analysant successivement tous les
canaux, elle se prête mal à être utilisée quand on veut simplement passer d’un
programme à l’autre.
Donc, il est prévu une
mémoire RAM, contenant seize registres. Les canaux relatifs aux émetteurs
trouvés pendant la recherche automatique pourront ainsi être rappelés
rapidement en appuyant sur l’une des seize touches du clavier. Cette opération
n’exclut pas la possibilité d’obtenir un canal au moyen de son numéro.
Pour mettre en route ce
système, il suffit d’appuyer sur la touche appropriée du clavier de commande,
lançant ainsi le programme contenu dans le circuit de recherche automatique
(figure 10) .
La recherche s’effectue en
partant du canal le plus bas et en montant progressivement jusqu’à ce que le
système reçoive une fréquence correspondant à une émission télévisée.
Ce signal est normalement
amplifié par le circuit FI, détecté et envoyé à un circuit de reconnaissance.
Ce dernier reçoit, en
outre, une information fournie par le régulateur automatique de sensibilité
(RAS). Si la tension reçue est suffisante pour une réception correcte, le
circuit de reconnaissance procède à l’analyse du signal qui lui est envoyé par
les circuits de détection, pour s’assurer qu’il s’agit bien effectivement d’un
signal de télévision et non d’une porteuse étrangère.
La reconnaissance est
faite sur la base de la présence des signaux de synchronisation de ligne ou de
trame qui se manifestent toutes les 64 ou toutes les 20 ms.
S’ils sont présents, le circuit de reconnaissance envoie un signal d’arrêt au
circuit de recherche qui stoppe l’exploration des canaux.
Au moyen d’une autre
touche, il est alors possible de mémoriser, dans un des registres de la mémoire
RAM, les données correspondant au canal reçu, y compris celles relatives à
l’accord fin, le cas échéant. La recherche automatique peut être à nouveau
démarrée.
On peut donc ainsi
mémoriser seize canaux différents, qui peuvent être rappelés très facilement en
appuyant sur les numéros sous lesquels ils ont été mémorisés. Il est à noter
que pour maintenir les données dans la mémoire RAM, celle-ci doit être
alimentée même quand le téléviseur est éteint. A cet effet, le circuit de
mémoire est alimenté, soit par une petite alimentation autonome reliée
directement au secteur, soit par une batterie longue durée.
B)
Recherche automatique avec accord électronique
Dans le cas de téléviseurs
à accord électronique non numérique, la recherche automatique et la
mémorisation des programmes peuvent être faîtes comme indiqué dans le schéma
synoptique de la (figure 11) . La principale
différence réside dans le fait qu’à présent il n’y a pas de mémoire ROM
contenant les données relatives aux canaux.
Pour effectuer
l’exploration de chaque bande, il convient de disposer d’une tension à rampe
(c'est-à-dire une simple dent de scie) variable d’environ 0,8 à 30 volts pour
la polarisation des diodes d’accord. Elle est obtenue avec des circuits
digitaux de la manière suivante :
Deux compteurs A et B,
chacun de douze bits (figure 11) formé de douze bascules, dont les sorties Q
sont reliées aux deux entrées d’un circuit qui compare les deux nombres A et B
délivrés par les compteurs et qui fournit à sa sortie le niveau logique 0 quand
A est supérieur à B ou le niveau 1 quand A est plus petit que B.
Supposons que l’on veuille
faire avancer manuellement le compteur B en agissant sur la touche appropriée,
de manière à ce que le nombre qu’il indique soit par exemple égal à 512.
Si au compteur A on envoie
les impulsions obtenues par un oscillateur à quartz (par exemple à 4 MHz), il
comptera ainsi sans interruption le nombre A présent à sa sortie Q de zéro
jusqu’à 4 095 (correspondant aux douze sorties Q toutes au niveau logique
1) et à la 4 096éme impulsion reviendra à zéro recommençant le cycle.
La sortie du comparateur
est donc au niveau 1 jusqu’à ce que le compteur A atteigne le nombre 512,
valeur programmée sur le compteur B, puis passera au niveau 0 et y restera
jusqu’à la 4 096éme impulsion, comme représenté dans la (figure 12 a) .
Les impulsions de sortie
du comparateur ont donc la durée de 512 impulsions de clock et se répètent à
intervalles de 4 096 impulsions de clock, leur valeur moyenne, par rapport
à la valeur maximum correspondante à la valeur logique sera m = 512 /
4 096 = 0,125.
En terme de temps, la
fréquence de clock étant de 4 MHz, égale à une période de 0,25, la durée de l’impulsion de sortie est de 512 x 0,25 =
1 024
.
Si le compteur B est positionné
sur la valeur 3 072 en reprenant les mêmes raisonnements, on arrive à la
conclusion que les impulsions de sortie du comparateur ont la durée de
3 072 impulsions de clock, c'est-à-dire de 768 : donc la valeur moyenne sera m = 3 072 /
4 096 = 0,75 (figure 12 b) .
Les impulsions de sortie
du comparateur sont envoyées à un filtre passe bas suivi d’un amplificateur
(figure 11) , qui fait correspondre le niveau logique 1 à la tension maximum
d’accord (30 volts).
Dans le premier cas (m =
0,125), la tension d’accord sera de : Vp = 0,125 x 30 = 3,75 volts alors
que dans le second (m = 0,75), nous obtiendrons une tension Vp égale à 0,75 x
30 = 22,5 volts.
Nous voyons que, en
faisant avancer le compteur B, la tension Vp croît par paliers successifs.
Comme le compteur B peut compter de 0 à 4 095, la tension Vp augmente de
30 / 4 095 = 0,73 mV chaque fois que le compteur augmente d’une unité.
Pour obtenir l’exploration
automatique de toute une bande, il suffit de faire avancer régulièrement le
compteur B en lui envoyant des impulsions sur son entrée.
Par exemple, on peut
utiliser les impulsions de clock divisées par un circuit approprié.
Ainsi en divisant la
fréquence du quartz par 2 048, on obtient des impulsions à une cadence
égale à : 4 MHz / 2 048 = 1,953125 kHz pour laquelle le nombre B est
incrémenté d’une unité chaque 512 (correspondant à la
période des impulsions à 1,953125 kHz). Toute la bande est alors explorée en
512 x 4 096 = 2 097 152
, c'est-à-dire environ 2,1 s.
La durée de l’exploration
dépend donc du nombre choisi comme diviseur, plus il est élevé plus
l’exploration est lente.
Il est à noter que la
tension d’accord en pratique croît de manière uniforme et non par paliers, car
le filtre à la sortie du comparateur ne permet pas de brusques sauts de la
tension Vp.
L’exploration de la bande
se fait, de l’extrémité inférieure vers l’extrémité supérieure, on peut
également faire l’exploration en sens inverse. Ceci est possible, en faisant
décompter le compteur B, dont la valeur de sortie descendra jusqu’à zéro puis
recommencera de 4 095.
A ce point, il convient
que l’exploration de la bande s’arrête quand elle rencontre un émetteur.
Le principe de
fonctionnement du système d’arrêt est encore semblable à celui vu précédemment
pour l’accord digital / analogique, et ne diffère que par quelques détails.
Comme dans le cas
précédent, l’impulsion d’arrêt (stop) est donnée par un circuit de
reconnaissance du signal, commandé par la tension RAS, pour assurer une
amplitude suffisante du signal reçu et, par la tension du circuit CAF, pour
assurer l’accord correct. Le contrôle de la présence des impulsions de
synchronisation de lignes (ou de trames) est de plus toujours indispensable pour
être certain qu’il s’agit d’un signal de télévision.
Pour voir comment
fonctionne le système d’arrêt et d’accord fin du téléviseur, il convient de se
reporter à la (figure 13) . Dans cette figure est représentée la courbe de
réponse du discriminateur qui fournit la tension CAF.
Supposons que la fréquence
de l’oscillateur du tuner soit augmentée progressivement et qu’elle soit
voisine de la valeur correcte de l’accord d’une émission (par exemple
s’approche de la valeur fo = 581,25 MHz relative au canal 30, donc la porteuse
vision a la valeur fv = 543,25 MHz). Au fur et à mesure que fo augmente, la
valeur de la fréquence intermédiaire FI augmente aussi et s’approche de la
valeur nominale de 38 MHz.
Quand la valeur de la
fréquence intermédiaire dépasse 33 MHz environ, le discriminateur commence à
fournir une tension positive, qui croît rapidement (figure 13) jusqu’à
atteindre un maximum puis redescend plus lentement pour atteindre la valeur
zéro quand la porteuse vision se trouve à la valeur de 38 MHz (point zéro).
Quand la tension diminue et traverse le seuil de basculement (point H
figure 13) , l’impulsion d’arrêt est générée. Dans le
cas de validation de la part du circuit de reconnaissance, l’impulsion d’arrêt
fait basculer le commutateur I (figure 11) interrompant le comptage de B ainsi
que l’augmentation de la tension Vp, ce qui arrête l’exploration.
Si le procédé de recherche
automatique s’arrête à cet instant, le téléviseur n’est pas parfaitement
accordé sur l’émetteur : l’intervention du circuit CAF est encore
nécessaire pour parfaire l’accord.
Cette action ultérieure du
CAF s’effectue toujours au moyen du compteur B, commandé à travers le
convertisseur analogique / digital (A / D). Celui-ci, convertit la tension
continue qui lui est envoyée par le discriminateur en impulsions, dont la
cadence est proportionnelle à la valeur de la tension.
De cette façon, des que
l’impulsion d’arrêt apparaît (point H), la tension du discriminateur a la
valeur d’environ 1 volt et la fréquence des impulsions produites par
le convertisseur A / D est d’environ 10 Hz.
Le compteur B continue
alors de progresser, mais très lentement, la fréquence des impulsions étant
très basse, la tension Vp continue à augmenter, la fréquence de l’oscillateur
continue de s’approcher lentement de la valeur exacte d’accord et la fréquence
intermédiaire de la porteuse vision se rapproche de 38 MHz.
La tension continue de diminuer,
ainsi que la fréquence des impulsions, l’accord varie de plus en plus
lentement. Quand on atteint le point 0 (accord correct), la tension du
discriminateur s’annule, le convertisseur ne fournit plus d’impulsion, le
compteur s’arrête sur une valeur B fixe et la tension d’accord est maintenue à
la valeur correcte.
Si la porteuse vision
dépasse la valeur correcte de 38 MHz (figure 13) ,la tension recommence à croître mais à présent avec une polarité
négative, le convertisseur A / D se remet à émettre des impulsions, qui cependant,
font compter B à rebours, ce qui fait diminuer la tension
ramenant la fréquence FI à sa valeur correcte.
Le circuit CAF fonctionne
ainsi de manière à ramener à l’état initial l’accord chaque fois qu’il tend à
s’écarter de la position correcte, soit en raison de la dérive thermique du
récepteur, soit en raison de la dérive de fréquence de l’émetteur.
Si la recherche se fait
par exploration de la gamme partant de l’extrémité supérieure, la fréquence
intermédiaire se rapprochera de la valeur correcte depuis des valeurs plus
élevées. Comme on le voit dans la (figure 13) ,la tension CAF commence à se
manifester quand la FI devient inférieure à environ 43 MHz et l’impulsion
d’arrêt est émise quand on atteint le point K. Puis le processus continue comme
nous l’avons vu, avec l’intervention du convertisseur A / D.
Ayant atteint ainsi
automatiquement l’accord exact sur un émetteur, l’utilisateur n’a plus qu’à
appuyer sur une des seize touches du clavier pour mémoriser dans le registre le
nombre indiqué par le compteur B relatif à cet émetteur.
En plus du nombre B, la
mémoire enregistre deux bits, relatifs à la bande choisie et, quatre bits
relatifs au numéro du programme. En fait, le numéro de la touche enfoncée
(numéro du canal) pour l’adresse du registre de la mémoire est émis par le
clavier sous forme binaire à quatre bits ( = 16).
Avec ce type de circuit,
l’accord peut être fait uniquement à travers la recherche automatique qui, à
volonté, peut convenir pour avancer dans un sens ou dans l’autre, mémorisant
successivement les données relatives aux divers émetteurs trouvés. Par la
suite, il suffira d’intervenir avec le clavier pour rappeler immédiatement le
programme voulu.
III – Visualisation du numéro du canal ou du programme
Les différents systèmes
d’accord étudiés précédemment, n’entraînant pas de déplacements d’organes
mécaniques ou d’index, il n’y a pas de repérage du canal ou du programme sur le
téléviseur.
Il est donc nécessaire
d’ajouter un système de visualisation, afin de mémoriser le numéro du canal ou
du programme. Il existe deux systèmes de visualisation :
-
Un
système économique utilisant des afficheurs numériques à sept segments.
-
L’écriture
directe de l’information sur l’écran du téléviseur.
Il est possible d’utiliser
cette visualisation pour l’affichage de l’heure. Une horloge digitale à quartz,
incluse dans les circuits du téléviseur, fournit alors l’information lorsqu’on
appuie sur un bouton approprié du clavier ou de la télécommande.
A)
Visualisation par afficheurs à sept segments
Dans le cas d’un accord
digital, le numéro du canal et le numéro du programme correspondant, sont
disponibles en mémoire RAM. Le numéro du canal est codé en B D C (dizaines
codées sur 4 bits et unités codées sur 4 bits). Le numéro de programme est codé
en binaire sur 4 bits.
Lorsque l’on rappelle un
programme (action d’appuyer sur la touche), les deux chiffres composant le
numéro de ce programme sont extraits de la mémoire RAM et affichés sur sept
segments (figure 14 a) .
Lorsque le programme
correspondant à ce canal n’est pas enregistré en mémoire, seul le numéro du
canal sera affiché, évidemment.
Dans le cas d’accord
électronique, la mémoire ROM contenant le numéro des canaux n’étant pas
présente, il ne sera visualisé que le numéro du programme mémorisé dans la
mémoire RAM (figure 14 b) .
L’indication, obtenue avec
les afficheurs à sept segments, est en général permanente, c'est-à-dire
toujours visible pendant la marche du téléviseur.
B)
Visualisation sur l’écran
Pour rendre visible sur
l’écran du téléviseur une information numérique, il convient d’envoyer un
signal adéquat sur la cathode du tube cathodique. Ce signal est produit par un
circuit appelé générateur de caractères. Seule, la technique des circuits
intégrés, a permis de produire de tels circuits, à des coûts et à des
dimensions acceptables.
Le rôle de ce circuit est
de générer deux signaux distincts à envoyer aux amplificateurs vidéo, comme
représentés schématiquement dans la (figure 15 a) .
Le premier signal sert à
ouvrir sur l’écran une petite fenêtre dans l’image que l’on reçoit
(figure 15 b)
et est constitué par une impulsion d’annulation de l’image. Le deuxième est un
signal généré sur la base des données envoyées à l’entrée du générateur de
caractères et sert à faire apparaître dans la petite fenêtre le nombre désiré.
Comme il s’agit d’un tube
couleurs, il est évident qu’il y a plusieurs possibilités. En appliquant de
manière différente aux trois canons les signaux, on obtient des chiffres
colorés, dans l’une des trois couleurs fondamentales ou complémentaires, sur
fond noir ou coloré.
Le générateur de
caractères doit évidemment fonctionner en parfait synchronisme avec le balayage
vertical et horizontal, d’où la nécessité également des impulsions de ligne et
trame. Des commandes appropriées permettent de retarder, par rapport aux
impulsions de lignes et de trames, les signaux générés, donnant ainsi la
possibilité de positionner la petite fenêtre dans n’importe quelle partie de
l’écran.
Généralement, pour des
raisons de simplifications, les couleurs des chiffres et du fond, ainsi que la
position sur l’écran, sont fixées par le constructeur. Ces réglages ne sont pas
accessibles à l’usager.
Pour comprendre le
principe de fonctionnement du générateur de caractères, il convient avant tout
de définir quelle technique utiliser pour composer les divers chiffres.
Le plus simple est de
disposer d’une surface rectangulaire subdivisée en de nombreuses surfaces
élémentaires, chacune d’elles pouvant être rendue lumineuse ou non, cette
technique est largement utilisée dans le domaine de la publicité et du sport
pour obtenir des écritures lumineuses modifiables à volonté.
De bons résultats
s’obtiennent en utilisant une surface formée de cinq segments horizontaux et de
sept éléments verticaux comme représenté dans la (figure 16 a) : surface
de cinq fois sept éléments.
En supposant que chacun
des 35 éléments disponibles soit constitué par une lampe, il est facile
d’imaginer comment, allumant ou non les différentes lampes, on peut former les
différents chiffres et lettres, ou même d’autres signes. La (figure 16 a)
illustre la formation du chiffre trois.
Comme nous devons réaliser
ces surfaces élémentaires, non avec des lampes, mais avec des éléments de
l’image télévisée, il est évident que les dimensions des éléments de surface,
doivent être choisis compatibles avec la structure de cette image particulière.
En conséquence, la hauteur
d’un élément devra, non seulement correspondre à un nombre entier de lignes
horizontales, mais encore, avoir un nombre pair de lignes, compte tenu de la
structure entrelacée des lignes de l’image.
Les éléments seront tracés
par moitié dans une demi image (c'est-à-dire 1ère, 3ème
et 5ème ligne) et les autres dans la demi image suivante (2ème,
4ème et 6ème ligne), comme indiqué (figure 16 a) .
Pour avoir une amplitude
appropriée, les chiffres sont choisis formés verticalement de six lignes (trois
par demi image). Pour une hauteur totale de neuf éléments, la fenêtre est alors
d’environ 37 mm, pour un écran de 66 cm.
Un élément horizontal doit
avoir pratiquement la même dimension qu’un élément vertical, afin que chaque
surface élémentaire soit pratiquement carrée.
Puisque dans le sens
horizontal, la longueur d’un segment de droite est définie par le temps utilisé
pour le parcourir pendant le balayage, il convient d’exprimer l’élément
élémentaire horizontal en terme de temps.
Sachant que la largeur de
l’écran coïncide à peu prés au temps de l’aller de la déflexion horizontale,
égale à 52, il s’en suit qu’un élément horizontal doit valoir environ
0,45
.
La structure des chiffres
étant définie, nous pouvons étudier la forme des ondes produites par le
générateur de caractères, en tenant compte du fait qu’elles doivent se répéter
égales à chaque demi image, chaque rang élémentaire horizontal sera formé de
trois lignes successives, tandis que sa durée sera de 0,45 .
De plus, pour toutes les 9
x 3 = 27 lignes utilisées dans chaque demi image pour former le chiffre et le
fond, devra être générée l’impulsion d’annulation de l’image d’une durée de 3,2
comme indiqué (figure 16 d) . Nous constatons que six lignes
sont utilisées pour représenter deux espaces : l’une de trois lignes au
dessus du caractère, l’autre dessous.
L’information relative à
l’état de chacune des surfaces élémentaires (allumée ou éteinte) peut être
fournie par une mémoire ROM à matrice de 5 x 7 éléments (c'est-à-dire formée de
35 flip-flops, un pour chaque surface élémentaire).
Pour chaque rang, il sera
donné un mot de cinq bits, le niveau logique 1 sera affecté à l’élément allumé
et, le niveau logique 0 sera affecté à l’élément éteint.
La table de vérité de la
mémoire ROM est indiquée (figure 16 b) ,toujours dans le cas du chiffre trois.
On obtient pour le rang1 successivement les bits à 1 pour chaque temps
élémentaire (temps de parcours pour le segment élémentaire, soit 0,45) et ainsi de suite, chaque rang étant défini par un mot de 5
bits.
La lecture de la mémoire
ROM doit donc donner 27 lignes (27 mots de 5 bits à chaque demi image), la
fréquence du balayage ligne étant 15,625 kHz.
Pour cela, la commutation
d’un rang au suivant est faite toutes les trois lignes, les impulsions de
commutation devront donc être déduites de celles de lignes au moyen d’un
diviseur par trois.
Les bits sont disponibles
à la sortie de la mémoire ROM simultanément (sortie parallèle). Pour pouvoir
utiliser ces bits convenablement, il convient de les lire les uns après les
autres, c'est-à-dire les mettre en série. Dans ce but, un registre à décalage
(entrée parallèle, sortie série) est utilisé.
Nous pouvons voir
immédiatement (la durée de l’élément de base étant de 0,45) que la fréquence de l’horloge de ce registre devra
être : 1 / 0,45 x
Hz soit 2,2 MHz.
Ainsi par exemple, si on
lit la ligne quatre à la sortie de la mémoire ROM sera présent 0 0 1 1 0
(figure 16 b) . La sortie séquentielle du registre fournira une forme d’onde de
niveau zéro pendant les deux premiers temps d’horloge et de niveau un pendant
le 3ème et le 4ème intervalle puis à nouveau zéro pendant
le dernier intervalle (figure 16 c ligne 4) . Cette forme d’onde sera répétée
pendant trois lignes successives de balayage, puis on passera à la lecture du
rang suivant.
Pour pouvoir écrire
n’importe quel chiffre de 0 à 9, il sera nécessaire de disposer de dix mémoires
ROM différentes et, de choisir tour à tour celle relative au chiffre désiré.
Si l’on souhaite écrire un
nombre à plusieurs chiffres, il suffira de lire successivement le rang un du
premier chiffre suivi du rang un du deuxième chiffre dans la mémoire ROM
correspondante et ainsi de suite, puis de lire les rangs deux jusqu’au rang
sept.
Le générateur de
caractères comprend une mémoire ROM contenant également des informations
relatives à l’espacement des nombres ou à des caractères spéciaux. Par exemple,
il est possible d’indiquer le programme 12, canal 30 en faisant
apparaître : 12.30 ou 12-30, ou indiquer l’heure en faisant apparaître
14 :50 etc.….
Le générateur de
caractères comprend également des circuits nécessaires pour déclencher la
lecture de la mémoire ROM au bon moment et à sélectionner le caractère à
reproduire.
Le schéma synoptique
complet d’un générateur de caractères montre à la (figure 17) tous les circuits
correspondants. Constitués de centaines d’éléments logiques, tels que portes
bascules, etc., les générateurs de caractères se présentent, en général, sous
la forme d’un circuit intégré unique.
De très nombreux modèles
de générateurs, aux caractéristiques différentes, sont disponibles dans le
commerce. Nous ne nous réfèreront pas à un circuit particulier, mais
préférerons indiquer uniquement les fonctions principales communes à tous. Le
fonctionnement du circuit représenté (figure 17) est le suivant :
Lorsque l’on appuie sur la
touche T, on envoie un niveau 1 à l’entrée de la porte pour la durée définie
par le temporisateur, durée qui correspond à un temps d’affichage suffisant de
l’information sur l’écran, c'est-à-dire quelques secondes.
Ceci a pour effet
d’envoyer les impulsions de trames présentes sur l’autre entrée de la porte ET sur le compteur vertical.
On valide alors pendant la
durée de l’impulsion verticale, le comptage des impulsions horizontales,
présentes en permanence à l’entrée du compteur vertical.
Le compteur vertical
compte pendant la durée de l’impulsion de trames un certain nombres de lignes
(c'est-à-dire d’impulsions lignes).
Ceci a pour effet de
déterminer la distance (h) entre le haut de la fenêtre et le bord supérieur de
l’image (figure 15 b) .
Puis, pour un temps
correspondant à 27 lignes, la sortie du compteur vertical reste à 1, ce qui autorise
l’impulsion horizontale à attaquer à travers le compteur horizontal 27 fois. Ces 27 lignes définissent la
hauteur (b) de la fenêtre.
A chaque impulsion de
ligne, le compteur horizontal compte les oscillations produites par l’oscillateur
2,2 MHz et, après un certain nombre fixé à l’avance, qui détermine la distance
(d) de la fenêtre au bord gauche de l’image (figure 15 b) ,sa sortie est portée
à 1 pour un temps correspondant à la largeur (a) de la fenêtre.
Pendant le temps où le
compteur horizontal voit sa sortie à 1, la porte P laisse passer les
oscillations de 2,2 MHz à travers un diviseur par 7. La période d’un signal de
2,2 MHz étant de 0,45, la période du signal en sortie du diviseur sera de 3,2
, ce qui permet de déclencher le générateur produisant les
impulsions d’horloge.
Le signal d’horloge à une
période de 3,2, soit le temps nécessaire au balayage d’un caractère. Par
ailleurs, le diviseur par 7 attaque un diviseur par 5, dans notre exemple, 5
caractères peuvent être affichés dans la fenêtre.
Avec ce signal de période
3,2 x 5 = 16 on attaque le générateur d’impulsions d’annulation de
l’image. La largeur de l’impulsion d’annulation sera également de 16
, soit la largeur de la fenêtre.
Disposant de deux signaux
d’horloge, nous allons maintenant voir la génération du signal nécessaire à la
représentation 12 :30 (programme 12, canal 30).
Les données relatives aux
quatre chiffres sont présentes aux quatre entrées du multiplexeur sous forme B
C D (figure 17) où D représente les dizaines et U les unités.
Le numéro du programme, à
l’origine binaire, est converti en code B C D par un convertisseur binaire / B
C D. A la cinquième entrée du multiplexeur on présente les données relatives au
signe de séparation.
Le multiplexeur est
commandé par les impulsions d’horloge à intervalle de 3,2 , Donc à cette cadence seront successivement présents à sa
sortie les chiffres 1 (0 0 0 1), 2 (0 0 1 0), 3 (0 0 1 1), 0 (0 0 0 0) etc.. La
valeur (1 1 1 1) n’est pas utilisée en B C D mais peut représenter le signe de
séparation.
Le décodeur, qui suit le
multiplexeur, interprète les données appliquées à son entrée et permet
l’adressage de la mémoire ROM, afin de lire les matrices correspondantes aux
caractères recherchés. A l’entrée du registre à décalage est alors appliquée,
successivement et toutes les 3,2, une combinaison de cinq bits fournie par les matrices et
correspondant à la rangée sur laquelle se trouve positionné le lecteur de rang.
Les impulsions espacées de
3,2 qui valident en entrée le multiplexeur sont simultanément
appliquées à l’entrée E de chargement du registre à décalage.
Les combinaisons de cinq
bits issues de la mémoire ROM sont appliquées en parallèle à l’entrée du
registre à décalage. Sous l’effet de l’impulsion d’horloge H de 0,45 de période, les cinq
bits sont restitués en série à la sortie S de ce même registre toutes les 0,45
.
Le signal de caractères
sera donc le même que le signal en S, mais sera envoyé aux amplificateurs RVB
pendant la durée de l’impulsion d’annulation.
Le lecteur de rang
(figure
17) est commandé par les impulsions obtenues à partir de celles de lignes après
division par trois. C'est-à-dire que l’on obtient un changement de position du
compteur de rang toutes les trois lignes de balayage, celui-ci passant alors au
rang suivant et ainsi de suite jusqu’au septième rang.
Passé l’intervalle de
temps défini par la temporisation, la porte n’est plus validée et
la visualisation cesse.
Il est à noter que la
porte sert de séparateur. De
cette façon, d’éventuels parasites ne peuvent atteindre les amplificateurs RVB
en dehors de la fenêtre et, ne peuvent pas perturber l’image.
Il est évident que ce même
circuit peut être utilisé pour faire apparaître l’heure sur l’écran lorsqu’une
horloge numérique est prévue, il suffira d’envoyer au multiplexeur les quatre
chiffres relatifs à l’heure et aux minutes à la place de ceux relatifs au
programme et au canal.
IV – Le téléviseur utilisé comme terminal de lecture
de données
Le principe consistant à
faire apparaître sur l’écran du téléviseur les nombres correspondants au canal
ou à l’heure, peut être étendu et généralisé de manière à faire apparaître des
caractères quelconques : lettres, chiffres, signes, dessins, sur ce même
écran.
On dispose alors d’un
écran permettant de visualiser l’information reçue par l’appareil, sous forme
d’un signal codé.
Cette idée fut développée
à la fin de 1966 par la BBC (British Broad-casting Corporation), c'est-à-dire
la Radio Télévision Britannique, afin d’offrir à ses utilisateurs un
self-service information.
Un des problèmes les plus
difficile à résoudre fut celui du générateur de caractères. Il a même ralenti
la construction du système de la BBC. Ce problème a été si ardu qu’il n’a été
commercialement surmonté qu’après 1970 avec l’arrivée des mémoires ROM et de la
micro intégration.
On peut se demander
pourquoi on n’a pas utilisé directement une caméra vidéo pour transmettre des
tableaux d’informations, comme on le fait pour les résultats d’un match de
football que l’on a préalablement écrits sur un carton.
Cette méthode a cependant
divers inconvénients parmi lesquels les deux plus importants sont les
suivants :
-
L’utilisateur
doit être présent pendant le temps de transmission de l’émission, il n’a donc
pas la possibilité d’interroger lui-même son téléviseur pour avoir
l’information qu’il désire.
-
La
transmission des tableaux d’informations peut se faire en interrompant les
programmes télévisés normaux ou en affectant un canal particulier à cet usage.
Ces deux inconvénients
peuvent être évités si les données relatives aux informations sont fournies en
code pendant le programme télévisé, de telle sorte qu’elles perturbent le moins
possible l’image. L’information étant stockée dans une mémoire, celle-ci sera
disponible à n’importe quel moment suivant le désir de l’utilisateur.
Naturellement, pour faire
cela, le téléviseur doit être muni d’un circuit spécial, approprié, qui permet
le décodage, la mémorisation des informations reçues et la reproduction des
caractères sur l’écran.
Ce système, qui a pris le
nom de Télétexte, fonctionne suivant le schéma synoptique de la
(figure 18) .
Dans le centre
d’informations, les nouvelles sont introduites dans la mémoire d’un calculateur
en frappant sur un clavier tout à fait semblable à celui d’une machine à
écrire, ou en provenance d’un téléscripteur situé dans une autre localité.
Le calculateur trie les
données pour les ressortir sous forme de pages de 24 lignes de 40 caractères
chacune. Ces pages sont envoyées périodiquement au codeur Télétexte, lequel les
insère dans le signal vidéo de la télévision en les glissant dans les lignes
éteintes pendant les retours de trame de manière à ne pas perturber les images
transmises.
Les pages, au maximum une
centaine, sont numérotées : la première d’entre elles où l’index fournit
la liste des informations contenues dans les autres. Elles sont transmises en
24 secondes environ, après quoi, on reprend à la première page.
De cette façon, les
informations atteignent périodiquement l’usager, tandis qu’il reçoit le
programme normal. Lorsque l’intéressé décide de visualiser les informations à
la place du programme normal, il n’a qu’à choisir la page en tapant son numéro
sur le clavier de commande. La page choisie apparaît sur l’écran et reste affichée
jusqu’à ce qu’une nouvelle page soit demandée ou que l’annulation de cette page
relance le programme normal.
La (figure 19) montre un
exemple de l’index et celui d’une page, en noir et blanc, relative aux
prévisions météorologiques telles qu’elles sont transmises par la BBC dont le
système Télétexte prend le nom de : CEE FAX. Le même système émis par
l’IBA (Indépendant Broad-Casting Authority), une chaîne privée britannique,
s’appelle : ORACLE.
Le système français appelé
ANTIOPE est fondé sur le même principe, mais en diffère par quelques
particularités techniques. Dans ce cas, le télétexte offre à l’usager une
centaine de pages de nouvelles et d’informations diverses pour chaque programme
de télévision diffusé.
La limitation du nombre de
pages est due au fait que celles-ci devant être transmises cycliquement, il
peut arriver que l’utilisateur demande une page quand elle vient d’être
transmise, et donc, il devra attendre un cycle complet avant que cette page ne
revienne.
Evidemment, pour des raisons
pratiques, cette attente ne doit pas être trop longue, d’où la nécessité de
limiter le nombre de pages. Cela n’est pas très grave car les pages
d’informations sont continuellement remises à jour.
Un autre système est
actuellement expérimenté par le ministère britannique des postes (British Post
Office) ainsi que dans d’autres pays par des organismes compétents ou des
sociétés téléphoniques et, prend le nom de : VIEW DATA.
Dans ce système, les
données ne sont pas émises avec les programmes télévisés mais envoyées
séparément au moyen d’une liaison téléphonique directe avec le calculateur
(schéma synoptique figure 20) .
Dans ce cas, l’utilisateur
peut, grâce à une unité de couplage appropriée, accéder au calculateur dans la
mémoire duquel sont stockées les informations. Il utilise pour cela le clavier
de commande de son téléviseur, après avoir établi la liaison téléphonique avec
le système VIEW DATA.
Ce système ne présente
plus de limitation de pages, qui par ailleurs sont du même type que celles
utilisées par Télétexte. Ceci permet à l’utilisateur d’accéder à des banques de
données telles que : annuaire téléphonique, horaires des trains, recettes
de cuisines, etc..
A)
Le Télétexte anglais (CEEFAX ORACLE)
a)
Génération des caractères
Une page de Télétexte anglais
comporte 24 lignes de 40 caractères et contient donc au total 960 caractères.
Cette page doit être représentée en entier sur l’écran du téléviseur, en tenant
compte du fait que, si les amplitudes du balayage horizontal et vertical sont
un peu amples, les bords de l’image peuvent se perdre.
Pour éviter que les
contours de la page (première et dernière ligne, ainsi que le premier et
dernier caractère de la ligne) ne soient perdus, la longueur d’une ligne a été
limitée à 40 (la durée utile d’une ligne est de 52
) et la hauteur de la page à 240 + 240 = 480 lignes de
balayage.
Le format de la page sur
l’écran, prend l’aspect de la (figure 21) . Pour un écran de 66 cm il a une
hauteur d’environ 30,5 cm et une longueur d’environ 38,75 cm.
En conséquence, chaque
caractère devra être contenu dans un rectangle dont la base correspond à 1 de temps de balayage et, dont la hauteur correspond à 10
lignes de balayage pour chaque demi image.
En divisant la largeur du
rectangle en six parties, on obtient pour chaque caractère, des matrices de six
éléments horizontaux et de dix éléments verticaux définis par les dix lignes de
balayage, comme représentés dans la (figure 22) .
Etant donné que le sixième
élément horizontal et la 10ème ligne devront être laissés toujours
vides pour obtenir l’emplacement entre les caractères et entre les lignes
d’écritures, les éléments disponibles pour les caractères seront au nombre de 5
x 9.
Parmi les neufs lignes
suivantes, les cinq du centre sont utilisées pour les lettres minuscules ne
présentant pas de dépassement ou queue (exemple a, e, c, n, m, etc.), les sept
premières lignes pour les lettres à dépassement de la partie supérieure (comme
b, d, f, h, etc.) et les dernières sept lignes pour les lettres avec
dépassement inférieur (comme g, p, q, y, etc.) selon l’exemple représenté
(figure 22) ,les lettres majuscules et les chiffres occupent les sept premières
lignes.
Les autres signes de
ponctuation et les symboles arithmétiques complètent l’alphabet qui est le code
télégraphique international n° 5 constitué de 96 caractères alphanumériques
(code ASCII).
Pour représenter les 96
caractères en code binaire, on utilise sept bits. Sachant qu’avec sept bits, on
obtient valeurs binaires différentes, on peut représenter 128
caractères, 32 codes supplémentaires sont donc disponibles par rapport à nos 96
caractères.
Ces 32 combinaisons sont
utilisées pour coder des instructions permettant de définir la couleur des
caractères, le fond et la composition des pages. Elles correspondent toujours
sur l’écran à un espace et servent donc également d’instructions d’espacement.
Comme nous l’avons vu pour
la visualisation des chiffres représentant canaux et programmes sur l’écran,
les différents caractères alphanumériques devront être reproduits sur l’écran
en modulant la cathode du tube image au moyen du signal issu d’un générateur de
caractères.
Nous avons besoin pour
générer nos 96 caractères d’une mémoire ROM comprenant 96 fois 5 x 9 = 45
bascules, vu le nombre d’éléments constituant un caractère (figure 22) .
A titre d’exemple, dans la
(figure 23) ,sont dessinés les différents caractères alphanumériques fournis
par le circuit intégré SN 74 S 262 AN fabriqué par SIEMENS ainsi que les codes
adresses à sept bits de ces caractères.
Les trois premiers bits
(de b1 à b3) marqués à gauche de la (figure 24) identifient les huit lignes du
tableau.
Les quatre autres bits (de
b4 à b7) sont par contre écrits en haut de la figure et identifient les seize
colonnes. Ainsi à la combinaison 1 0 0 1 0 0 1 correspond la lettre I, tandis qu’à 1 0 0 1 0
1 1 correspond i.
Les cases des quatre
premières colonnes correspondant aux adresses 0 0 0 0 0 0 0 à 1 1 1 1 1 0 0
sont vides car elles correspondent à des instructions de commandes diverses et,
sont donc reproduites, sur l’écran, comme des espaces vides.
Pour compléter le système,
il a été introduit également une série de caractères dits graphiques, qui
servent à dessiner les figures de différents types comme par exemple la carte
d’Angleterre telle que représentée (figure 19 b) ou pour la réalisation de
lettres de grandes dimensions tel le mot CEEFAX de la (figure 19 a) .
Les caractères graphiques
sont obtenus en divisant en six parties le rectangle réservé à un caractère,
comme indiqué (figure 24) .
Dans ce cas, il sera
nécessaire de remplir le 6ème élément horizontal et la 10ème
ligne si l’on veut pouvoir rendre adjacents les différents caractères, afin de
constituer des surfaces larges et colorées en continu. Les six éléments peuvent
être également détachés l’un de l’autre pour obtenir d’autres possibilités de
composition. Ces caractères sont donc obtenus avec des matrices de 10 fois 6
éléments.
Les caractères graphiques
sont au total 128 (64 contigus et 64 séparés) tels que représentés
(figure 24 a
et 24 b) . Le nombre total des caractères du système Télétexte passe ainsi de
160 à 288 si l’on prend en compte les 128 caractères graphiques.
Ces caractères graphiques
sont représentés à la (figure 25) avec les bits d’adresses correspondants,
permettant de les identifier. Les bits b1, b2, b3, b4 servent à identifier les
seize lignes du tableau et les bits b5, b6, b7 servent à identifier les
colonnes.
Comme on peut le
constater, les colonnes sont divisées en deux parties. La 1ère
concerne les caractères alphanumériques et la 2ème les caractères
graphiques. Dans les 4ème et 5ème colonnes, les deux
parties sont identiques, ce qui signifie que les lettres majuscules qui y sont
contenues sont reproduites de manière identique, que le mode choisi soit
alphanumérique ou graphique.
On utilise les
instructions de la 1ère colonne, 14ème ligne, pour passer
en mode graphique, de la 1ère colonne, 15ème ligne, pour
revenir en mode alphanumérique.
L’instruction de la
colonne 0, 8ème ligne, permet de faire clignoter les caractères.
L’instruction de la 9ème ligne permet de les rendre à nouveau
permanents. L’instruction de la 12ème ligne permet de choisir des
caractères de hauteur normale (10 lignes de balayage). L’instruction de la 13ème
ligne permet de choisir des caractères de hauteur double.
Dans ce dernier cas, le
nombre de lignes n’est plus que de douze dans une page. Ceci permet de faire
des titres visibles de plus loin sur le téléviseur. Pour les autres
instructions, lire leur signification dans le tableau de la (figure 25) . La
(figure 26) représente le schéma synoptique du générateur de caractères pour
Télétexte.
Le TROM (Télétext Read
Only Memory) contient les 96 matrices relatives aux caractères alphanumériques.
Il dispose de deux entrées, l’une pour adressage sept bits des matrices
intéressées, l’autre pour adressage quatre bits pour la lecture de chaque ligne
formant le caractère.
Chaque caractère
alphanumérique étant constitué de cinq surfaces élémentaires pour chaque rang,
cinq bits seront disponibles sur la sortie parallèle du TROM. Ces cinq bits
seront mis en série par passage dans un registre à décalage et constitueront
ainsi le signal de caractère. Pour les caractères graphiques, il est nécessaire
d’adresser un second TROM contenant les 24 matrices utiles.
Pour former le signal
relatif a une ligne de la page, il conviendra d’appliquer à l’entrée du TROM
successivement les sept bits des adresses correspondantes à chacun des 40 caractères
successifs de cette même ligne.
Comme la largeur de chaque
caractère exprimée en temps de balayage est de 1, la fréquence d’horloge, permettant l’écriture parallèle de
l’ensemble de cinq bits disponibles à la sortie du TROM dans le registre à
décalage, est de 1 MHz.
Les impulsions de lecture,
appliquées à l’entrée L du registre, auront une fréquence de 6 MHz. Chaque
caractère alphanumérique étant formé des cinq bits, est introduit dans le
registre à décalage (c'est-à-dire le caractère proprement dit) plus un espace
permettant de le séparer du caractère suivant.
Avec une fréquence de 6
MHz, on a six impulsions de lecture pendant la période de 1 relative à la durée d’un caractère, de cette façon, les cinq
premières décalent les cinq bits qui constituent une ligne du caractère, alors
que la sixième impulsion trouve le registre déchargé et, fournit toujours un
sixième bit à 0. Ce dernier constitue l’intervalle représenté (figure 22) .
A l’entrée à quatre bits
du TROM, est par contre appliqué le nombre 1 à 10 indiquant quelle est la ligne
constituant le caractère qui doit être lu. Le caractère étant formé par dix
lignes de balayage (par demi image), le passage d’une ligne à l’autre coïncide
avec le passage d’une ligne de balayage à l’autre, donc se produit à la
fréquence de balayage horizontal.
A cet effet, il suffit
alors de relier les quatre entrées du TROM aux quatre sorties Q d’un compteur
par dix, sur l’entrée duquel seront appliquées les impulsions de lignes des
circuits de déflexion du téléviseur.
De cette façon, après la
première impulsion (sortie 0 0 0 1 du compteur) sera lue la première ligne
relative aux 40 matrices correspondant aux caractères de la première ligne de
la page, après la deuxième impulsion (sortie 0 0 1 0 du compteur) est lue le
deuxième ligne relative aux mêmes matrices et ainsi de suite jusqu’à la
neuvième ligne de balayage, avec laquelle est épuisée la lecture des matrices.
A la dixième ligne, les matrices fournissent tous les bits au niveau 0 car
cette ligne constitue l’intervalle entre deux lignes de la page.
Le compteur par dix
recommence à cet instant son cycle de comptage, de telle sorte que, la lecture
du TROM reprend à la première ligne de la deuxième rangée de caractères de la
page. Les vingt quatre lignes de caractères de la page sont lues ainsi de suite
de la même manière. Tant que l’utilisateur ne demande pas une nouvelle page, le
système recommence la lecture de la première ligne puis de toute la page afin
de maintenir l’image sur l’écran.
Ayant vu le procédé de
reproduction d’une page, on peut passer à l’étude des données relatives aux
différentes pages transmises et, en particulier, voir comment les circuits
spéciaux à Télétexte, contenus dans le téléviseur, peuvent extraire le signal
utile du signal vidéo et le mettre en mémoire pour pouvoir commander le
générateur de caractères.
b)
Transmission des données
Nous savons que les
données relatives au message Télétexte sont transmises pendant les retours de
trame afin de ne pas perturber l’image télévisée.
On utilise pour cela deux
des différentes lignes éteintes pendant le retour de trame et plus précisément
la 17ème et la 18ème de la 1ère demi image et
les lignes 330 et 331 de la 2ème demi image.
Comme représenté
(figure
27) ,les lignes éteintes pendant le retour de trame, pouvant être utilisées
pour la transmission des signaux Télétexte, sont au nombre de seize par demi
image : ligne 7 à 22 et 320 à 335 pour avoir un nombre de ligne égal dans
chaque demi image.
Actuellement, les lignes
19, 20 et 332, 333 sont internationalement utilisées pour des signaux spéciaux
d’essai (ITS : Signal Test d’Insertion) qui servent à la vérification
constante du fonctionnement correct des ponts radio télévisés, de liaisons
normales ou internationales, et donc ne peuvent être utilisés par Télétexte.
Parmi les autres lignes restantes, deux seulement sont utilisées.
D’autres lignes pourraient
être utilisées à l’avenir, mais on conserve actuellement un nombre limité de
lignes du fait que les lignes restantes sont en partie réservées à la
transmission de signaux de commande (par exemple, pour mettre en marche ou
arrêter des émetteurs non surveillés) et que, l’usage de toutes ces lignes
pourraient entraîner des inconvénients de réception sur les anciens téléviseurs
encore en service.
Dans ces téléviseurs, où
l’extinction du retour de trace n’était pas très efficace, les lignes modulées
par le signal Télétexte deviendraient visibles sur l’écran pendant le retour de
trame perturbant ainsi l’image reçue, ce qui n’est pas admissible.
Les quatre lignes,
actuellement utilisées (deux pour Télétexte et deux pour les signaux ITS) étant
parmi les dernières des lignes éteintes, sont situées juste avant le début de
l’image et donc normalement hors de l’écran lorsque l’amplitude de déflexion
verticale est normale.
De ce fait, même si leur
extinction n’est pas suffisante, elles ne sont pas visibles. Les autres lignes
encore non utilisées tombent, par contre, dans l’image.
En se limitant à deux
lignes utiles dans chaque demi image, chacune d’elles portant l’information
relative à une ligne entière de chaque page de 24 lignes, on aura besoin de 24
/ 2 = 12 demi image, c'est-à-dire 12 x 20 = 240 ms. La durée d’une demi image
est en effet de 20 ms, la fréquence d’apparition de celle-ci étant de 50 Hz. En
conséquence pour transmettre les cent pages qui forment le journal, on a besoin
de 240 ms x 100 = 24 secondes.
Le signal Télétexte est
constitué d’une succession de bits. Les niveaux logiques de ces bits 0 ou 1 correspondent
pour le 0 au niveau du noir (0% de blanc) et pour le 1 au niveau relatif à 66%
de blanc (figure 28) .
La correspondance du
niveau logique 1 à 66% du niveau du blanc n’a pas été choisie par hasard, les
Anglais ont choisi 66% du blanc afin de minimiser les conséquences d’une
mauvaise extinction du retour de trame lorsque d’autres lignes situées sur
l’image seront utilisées. Les bits 1 pourraient produire des traits visibles
sur l’image télévisée.
Comme indiqué sur la
(figure 28) , les 64 de durée d’une ligne télévisée ne sont pas utilisables. On
utilise seulement 52
c'est-à-dire un peu moins que l’intervalle prévu pour
transmettre le signal de l’image télévisée. Les 12
restantes sont utilisées pour l’insertion de l’impulsion de
ligne et des salves de huit oscillations à la fréquence de la sous porteuse
(4,43 MHz) qui constituent la synchro couleur.
Comme nous souhaitons
transmettre en une ligne télévisée l’information relative à une ligne Télétexte
de 40 caractères, il convient de transmettre successivement 40 combinaisons des
sept bits servant à adresser le TROM.
En réalité, il est
nécessaire de transmettre quelques informations de service afin d’indiquer le
numéro de la ligne que l’on est en train de transmettre ainsi que des signaux
nécessaires à la synchronisation des circuits logiques du décodeur Télétexte.
Dans le système anglais
sont donc transmis avec chaque ligne télévisée 45 combinaisons au lieu de 40.
Ces combinaisons comportent huit bits au lieu de sept et s’appellent en
informatique octets. On peut donc dire que chaque ligne contient 45 octets soit
au total 45 x 8 = 360 bits.
Comme nous avons dit plus
haut que nous utilisons 52 du balayage de la ligne
pour transmettre nos informations Télétexte, chaque bit durera donc :
= 0,144 x
= 0,144
, cette période correspond à une fréquence de récurrence
de :
=
x
= 6,94 MHz
Pour des raisons pratiques
(synchronisation plus facile), on a choisi de faire correspondre cette
fréquence à une valeur multiple entière de la fréquence ligne soit 444 fois
15,625 kHz donc 6,9375 MHz.
Nous pouvons donc dire que
la fréquence de transmission de l’information est de 6,937 Mbits / s (Mégabits
par seconde). Ceci ne signifie pas que le signal Télétexte ait une fréquence de
6,937 MHz. En effet, la fréquence maximum pour le signal est atteinte pour une
succession de bits 1 et 0 (figure 29 e) soit une période de 0,288 ou 3,46879 MHz (6,937 / 2).
Ceci permet de transmettre
en toute sécurité le signal Télétexte par le canal vidéo. La fréquence maximum
autorisée pour le signal vidéo étant de 5 MHz.
Pour améliorer encore la
transmission, on évite d’avoir à transmettre des fronts raides (nécessitant une
large bande passante) mais on réduit chaque bit à la forme d’une cloche
(figure
29 e) au moyen d’un filtre approprié.
Le signal Télétexte a
alors une fréquence de 3,5 MHz environ et peut donc être parfaitement transmis
comme un signal télévisé.
Le contenu d’une ligne du
signal Télétexte est schématisé (figure 29 a) . Chaque
rectangle représente un octet numéroté de 1 à 45. Par commodité sur le dessin
ont été reportés les premiers et les derniers octets de la ligne. Les cinq
premiers octets ont été rajoutés afin de donner des informations de service.
Les deux premiers octets
sont constitués de bits alternativement 1 et 0 (figure 29 d) formant un signal
théorique à onde rectangulaire (figure 29 e) à une fréquence de 3,46875 MHz, le
signal réel a une allure pratiquement sinusoïdale et à la même fréquence.
On a ainsi huit
oscillations servant de signal de synchronisation de l’horloge dont la
fréquence de 6,9375 MHz est obtenue comme harmonique deux de la fréquence
fondamentale reçue.
Le 3ème octet
est formé des bits 1 1 1 0 0 1 0 0 (figure 29 d) , il
est présent dans toutes les lignes et sert à faire démarrer les circuits de mémorisation
des octets qui suivent.
Pour cette raison, il est
appelé octet de déclenchement. Le 4ème et le 5ème octet
constituent un ensemble de 16 bits dont 8 servent à l’information et 8 sont
utilisés comme bits de protection. De cette façon, on évite des erreurs qui
peuvent surgir au cours de la transmission du signal et pourraient avoir de
graves conséquences à la réception.
Les trois premiers bits
(b2, b4, b6) constituent le code binaire du numéro du journal tandis que les
cinq suivants (b8, b10, b12, b14, b16) représentent le numéro de la ligne dans
la page (0 à 24).
Il est important de noter
que dans l’état actuel, seules deux lignes par demi images sont utilisées par
Télétexte. Le numéro du journal serait donc superflu car on ne peut transmettre
qu’un seul journal de 100 pages. A l’avenir, les seize lignes telles
qu’indiquées (figure 27) pourront être utilisées. Il sera alors possible de
transmettre huit journaux de cent pages chacun.
Les 40 octets suivant (du
6ème au 45ème) correspondent aux 40 caractères de la
ligne (figure 29 b) . Dans chacun de ces octets, sept
bits sont utilisés pour adresser la mémoire TROM.
Le bit supplémentaire (b8)
est un bit dont la valeur peut être 0 ou 1 de telle sorte que le nombre total
de bits dont le niveau est à 1 soit pour un octet donné toujours impair. Pour
cette raison, on l’appelle bit de parité.
Par exemple, dans le cas
de la lettre S, les sept premiers bits seraient ceux du code S
(figure 25) soit
la combinaison 1 0 1 0 0 1 1 qui contient un nombre pair de bits égaux à 1. Le
bit de parité sera donc égal à 1, le total des bits à 1 dans l’octet devenant
impair. On travaille en parité impaire et l’octet devenant 1 1 0 1 0 0 1 0
Dans le cas de la lettre
R, le code est 1 0 1 0 0 1 0, combinaison dans laquelle il y a un nombre impair
de bits à 1. Le bit de parité sera alors 0, l’octet complet devenant 0 1 0 1 0
0 1 0. Cette astuce simple, du bit de parité, permet un rapide contrôle de
chaque octet.
En effet, si l’octet
considéré présente un nombre pair de bits à 1 cela signifie que l’information
est erronée, un bit ayant altéré pendant la transmission. On refuse alors cet
octet, ce qui évite de reproduire un caractère faux sur l’écran. Au cycle
suivant, et à condition que l’erreur ne soit plus présente, l’octet est accepté
et sur l’écran apparaît le caractère correct.
Toutes les lignes d’une
page sont formées comme indiqué dans la (figure 29) ,
à l’exception de la première ligne numérotée 0. Celle-ci n’est pas utilisée
pour transmettre des messages mais elle contient seulement le numéro de la page
indispensable pour la distinguer des autres, la date, l’heure ainsi que
d’autres données relatives au transmetteur.
Il faut noter enfin que le
numéro de la ligne est contenu dans le 4ème et le 5ème
octet ce qui permet de transmettre les différentes lignes d’une page dans le
désordre. Le décodeur pensera, lors de la réception, à les remettre dans
l’ordre suivant le numéro indiqué.
c)
Réception et utilisation des données
Pour pouvoir reproduire
sur l’écran du téléviseur une des pages transmise avec le système Télétexte à
la place de l’image classique, il est évident que ce même téléviseur doit
comporter des circuits spéciaux qui constitueront le décodeur Télétexte
(figure
18) .
Le décodeur ne doit pas
seulement recevoir et extraire du signal vidéo les données relatives à la page
souhaitée par l’utilisateur, mais il doit pouvoir mémoriser ces données afin
que la page soit visualisée sur l’écran autant de temps que l’utilisateur le
souhaitera. A cet effet, une mémoire permet de conserver les combinaisons de
sept bits nécessaires aux 960 caractères qui composent une page.
L’emploi d’une telle
mémoire est indispensable car chaque page n’est transmise que toutes les 24
secondes, c'est-à-dire environ trois fois par minute, alors que pour être
reproduite convenablement sur l’écran, elle doit être répétée 50 fois par
seconde.
De plus, il est à noter
que les données sont transmises pendant les retours trame. L’écriture dans la
mémoire devra donc se faire également dans ces intervalles de temps. L’image
est, par contre, reproduite pendant le balayage. Les opérations d’écriture et
de lecture, s’effectuant à des moments différents, ne pourront donc pas se
gêner. Ceci permet de remettre à jour le contenu de la mémoire pendant la
reproduction de la page elle-même, c'est-à-dire au fur et à mesure de la
lecture. Le schéma synoptique simplifié d’un décodeur Télétexte est représenté
(figure 30) .
Ces quatre sous ensembles
sont :
-
Réception,
remise en forme des données, écriture en mémoire.
-
Mémoire
RAM.
-
Horloge
et lecture mémoire.
-
Générateur
de caractères.
Son fonctionnement peut
être décrit comme suit :
Pendant la réception d’un
programme télévisé, le signal vidéo présent à la sortie de la détection est
envoyé au bloc sélection ligne Télétexte dont le rôle est de laisser passer
seulement les lignes contenant le signal Télétexte.
Ce bloc reconnaît les
lignes Télétexte en comptant les lignes sur la base des impulsions de
synchronisation du signal vidéo et, devient transparent pour elles (lignes 17,
18 et 330, 331 (figure 27) ou à l’avenir toutes celles réservées à ce service).
Le bloc suivant régénère
les signaux dont la forme arrondie (figure 29) est remise en forme
rectangulaire. Cette opération est faite au moyen de bascules. Ce circuit
aiguille les deux premiers octets vers l’horloge caractères les séparant ainsi
des suivants qui représentent la ligne Télétexte
Le bloc de sélection de
page commande, au moyen des adresses correspondantes reçues du clavier du
téléviseur, la visualisation de la bonne page.
Actuellement, l’adresse du
journal n’est pas nécessaire car un seul journal de cent pages est actuellement
transmis, mais à l’avenir, on prévoit huit journaux qu’il sera nécessaire
d’identifier. Ainsi, lorsque l’on demandera au clavier le journal un, les
lignes 7, 8 et 320, 321 seront validées, en demandant le journal deux, se
seront les lignes 9, 10 et 322, 323, qui seront validées et ainsi de suite.
Lorsque l’on sélectionne
les données relatives à la page choisie, celles-ci sont envoyées à la mémoire
RAM dans l’ordre où elles ont été reçues. Pour écrire dans la mémoire, il est
nécessaire que les impulsions d’écriture soient synchronisées avec la fréquence
de 6,9375 MHz.
Les impulsions d’écriture
appliquées à la borne E de la mémoire RAM sont fournies par le block horloge
caractères qui régénère ce signal à partir des impulsions de synchronisation
fournies par les deux premiers octets de chaque ligne (figure 29) .
Afin de remettre les
lignes dans l’ordre dans la mémoire RAM, il est nécessaire de connaître
l’adresse contenue dans les cinq derniers bits des octets 4 et 5. A partir de
ces adresses, les différentes lignes sont mémorisées dans l’ordre croissant
même si elles sont transmises dans le désordre.
Ces opérations de
mémorisation durent douze demi images successives et, se répètent toutes les 24
secondes, temps nécessaire à la transmission des cent pages d’un journal. La
page est donc remise à jour toutes les 24 secondes. Les adresses des caractères
ainsi obtenues sont envoyées au générateur de caractères qui alimente les
canons du cathoscope.
A cet effet, l’oscillateur
à quartz fournit les impulsions de 6 MHz, nécessaires à la restitution des bits
d’un rang de surface élémentaire, enregistrés dans le TROM.
Elle sont envoyées à la
borne lecture du générateur de caractères pour la lecture du registre à
décalage (figure 26) . Grâce à un diviseur par six, on
obtient un MHz pour la lecture de la mémoire RAM et l’écriture dans le registre
à décalage. Cette fréquence est celle des caractères sur l’écran. Ces
impulsions sont envoyées respectivement aux bornes L de la mémoire RAM et E du
TROM. Il est par ailleurs nécessaire que chaque ligne soit lue dans la mémoire
RAM à la fréquence de un MHZ.
L’adresse (six bits) de la
colonne à laquelle appartient le caractère est fournie par la mémoire RAM sur
les sorties Q à
d’un compteur de 1 à 40 à l’entrée d’horloge duquel sont
appliquées les impulsions de 1 MHZ. De cette façon, les sorties Q représentent
un code binaire. Ce code binaire revient tous les 40 caractères et ainsi de
suite.
L’adresse relative à la
ligne (cinq bits) à laquelle appartiennent les caractères, est fournie par les
sorties Q-Q
du compteur de 1 à 24 aux entrées duquel parviennent les
impulsions de fréquence 1,5625 KHz (soit 1/10 de la fréquence du balayage
horizontal).
En fait, les sorties Q qui
représentent le numéro de la ligne doivent basculer toutes les dix lignes de
balayage, ce qui correspond à la hauteur d’un caractère (figure 22) .
La fréquence de 15,625 KHz
est obtenue grâce à un diviseur par 64 qui fournit la fréquence de ligne à
partir du 1 MHZ.
En l’absence du signal
vidéo et des synchro associées, les circuits de déflexion ne sont pas
synchronisés. Il convient donc de générer localement ces signaux à partir du
six MHz de l’oscillateur à quartz.
Actuellement, tous les
circuits indiqués dans la (figure 30) sont fabriqués avec un minimum quatre
circuits intégrés réalisant les fonctions principales et de trois à quatre
autres circuits chargés d’accomplir les taches secondaires non indiquées figure
30 pour des raisons de simplification.
B)
Le Télétexte français : Antiope
Le système Télétexte
français est fondé sur le même principe de fonctionnement que le Télétexte
anglais. Il utilise également des journaux de cent pages de 24 lignes de 40
caractères plus une page de répertoire pour les titres. Cette page est repérée
00 et n’est en général pas reproduite sur l’écran.
Les caractères sont définis
chacun par une combinaison de sept bits à laquelle est ajoutée un 8ème
bit de parité. L’une des différences réside dans le fait que le nombre de
caractères alphanumériques a augmenté de façon à inclure les voyelles
accentuées. Il y a maintenant 126 caractères, le nombre de caractères
graphiques a également augmenté.
Il est possible d’utiliser
de nombreuses mémoires ROM pour divers alphabets cyrilliques ou arabes ou
différents types de lettres latines, chose indispensable pour les langues
étrangères.
La différence essentielle
entre le Télétexte français et le Télétexte anglais n’est cependant pas
celle-ci, mais la manière fondamentalement différente avec laquelle est
organisée la transmission des données, c'est-à-dire le langage du système.
L’idée de transmettre les
données pendant les lignes vides du retour de trame reste la même. Les
différences sont dans le niveau logique 1 qui coïncide avec le niveau du blanc
et dans la structure de la composition du signal Télétexte.
Dans le système anglais,
on a vu que l’information contenue dans une ligne télévisée correspond
exactement aux 40 caractères qui forment
une ligne de la page. Ce n’est pas le cas dans le système français. Il
est nécessaire dans le système anglais, pour transmettre une ligne incomplète,
de compléter par des blancs jusqu’au 40ème caractère. Ici, il n’y a
plus de lien étroit entre la ligne télévisée et la ligne de la page Télétexte.
Un caractère est composé de sept bits + un bit de parité, soit un octet.
Tous les caractères qui
forment une page ne sont pas nécessairement au nombre de 960, mais peuvent être
moins nombreux. Ces caractères, y compris les caractères de commande, sont
répartis en groupes de 32 octets chacun.
A ces 32 octets sont
ajoutés huit autres octets de service qui forment le préfixe, l’ensemble de ces
40 octets forme le contenu d’une ligne télévisée comme représenté
(figure 31 a) .
Comme ces 40 octets
doivent être transmis dans un temps de 52, la rapidité de transmission est de 40 x 8 = 320 bits en 52
soit :
320 / 52 x = 6,15 Mbits / s soit
6 203 125 bits / s pour avoir une fréquence multiple de la fréquence
ligne : 6,203125 MHz = 397 x 15,625 kHz.
Cette fréquence est un peu
inférieure à celle adoptée par les anglais et correspond à la transmission de
40 octets pendant le temps de transmission de 45 octets en système anglais.
Le préfixe comprend cinq
informations différentes qui sont les suivantes (figure 31 a) :
-
Les
deux premiers octets sont constitués de bits alternativement à 1 et à 0
(figure
31 b) , identiques au système anglais ainsi que le
montre la forme d’onde (figure 18 c) .
-
L’octet
de déclenchement est le 3ème octet 1 1 1 0 0 1 1 1 (figure 18 b) .
Bien que de forme un peu différente de celui du système anglais, il a le même
rôle, il indique que les octets suivants sont des caractères Télétexte.
-
Le
numéro du journal est constitué de trois octets dans chacun desquels sont
utilisés alternativement un bit d’information et un bit de protection. Le
numéro du journal est donné par trois chiffres, chacun exprimé en code B C D
(quatre bits par chiffre).
-
L’indicateur
de continuité est formé du 7ème octet et contient un nombre qui est
le numéro d’ordre des paquets d’informations appartenant au même journal. Ce
numéro peut aller jusqu’au maximum de 128 ().
-
Le
format est défini par le 8ème octet.
Le 8ème octet
indique combien d’octets utiles sont contenus dans le bloc de données qui suit,
indication nécessaire du fait qu’un bloc de données n’est pas étroitement lié à
une ligne ou une page.
Le bloc de données qui
suit le préfixe comprend 32 octets et peut ne pas être suffisant pour contenir
tous les caractères d’une ligne de page. Dans ce cas, les caractères qui ne
trouvent pas de place dans le bloc considéré sont mis dans le bloc suivant et
transmis avec la ligne télévisée suivante.
Si, par contre, la ligne
de la page n’est pas complète et que les caractères qui y sont contenus ne
remplissent pas les 32 octets, les octets inutilisés peuvent servir pour une
autre ligne. On utilise alors un caractère spécial qui désigne la ligne à
laquelle ces octets appartiennent.
Cette souplesse du système
français permet de mieux exploiter l’espace d’une ligne télévisée. Ces 32
octets disponibles sont tous utilisés pour transmettre des caractères
significatifs. Il n’est plus nécessaire de les compléter par des informations
représentant des espaces.
C)
Le système VIEW DATA
Le système VIEW DATA
permet d’utiliser le téléviseur comme un véritable terminal d’ordinateur.
L’abonné peut dialoguer avec celui-ci au moyen de son téléviseur et d’une ligne
téléphonique.
Le principe de
fonctionnement est le même que celui du Télétexte (anglais ou français) de
façon à être compatible avec eux.
La différence essentielle
réside dans la transmission des données qui est faite par fils (ligne
téléphonique). L’utilisateur peut interroger l’ordinateur qui lui renvoie les
données.
L’acheminement des
informations sur la ligne téléphonique ne peut évidemment plus être faite avec
la même vitesse de transmission que celle du système télévisé.
Les lignes faites
essentiellement pour des signaux acoustiques ne peuvent accepter des impulsions
très brèves à fréquences élevées. Pour cette raison, il a été établi que la
transmission de l’utilisateur vers le calculateur s’effectuerait à 75 bits / s.
En sens inverse, la vitesse sera plus élevée soit 1 200 bits / s.
Nous pouvons constater que
la vitesse est exprimée en bits / s ou encore en bauds. La première appellation
est surtout utilisée par les informaticiens alors que la seconde est utilisée
par les téléphonistes.
Les caractères à
transmettre sont les mêmes que ceux du Télétexte, c'est-à-dire des combinaisons
de sept bits : b1 à b7. Dans ce cas de VIEW DATA, chaque caractère est
complété par un bit supplémentaire de parité (b8). Il existe également un bit
de début qui est toujours à 0 (b0) et un bit de fin (b9) toujours à 1 comme
indiqué (figure 32 a) .
Le chiffre sept qui, selon
le tableau de la (figure 25) ,est caractérisé par la combinaison 0 1 1 0 1 1 1
devient avec le bit de parité 0 0 1 1 0
1 1 1 (parité impaire) puis 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 avec ses bits de débuts et de
fin (start et stop dans la littérature anglo-saxonne). Lorsque sur la ligne le
calculateur met en attente l’utilisateur, le niveau 1 est maintenu constamment
sur la ligne. La forme d’onde relative au chiffre sept si celui-ci est précédé
et suivi du signal d’attente est celle de la (figure 32 c) .
Pour transmettre cette
information sur la ligne téléphonique, il est nécessaire de convertir les
signaux numériques en signaux de fréquences compatibles avec les
caractéristiques de la ligne (fréquences acoustiques).
Par convention, le niveau
1 est représenté par un train d’oscillations à 2 100 Hz et le niveau 0 par
un train d’oscillations à 1 300 Hz pour la réception, c'est-à-dire dans le
sens calculateur vers téléviseur.
Dans le sens inverse,
c'est-à-dire utilisateur vers calculateur, les fréquences seront de 450 Hz pour
le 1 et 390 Hz pour le 0.
Ce double codage permet
donc de faire circuler des messages simultanément dans les deux sens, sans
risque de confusion sur l’origine de l’information émise, et ceci sur une ligne
téléphonique à deux fils.
Le signal sur la ligne est
donc de forme semblable à celui représenté dans la (figure 32 d) . Il est évident que lorsqu’on transmet une série de mots,
le niveau 1 du bit de stop d’un mot précède immédiatement le niveau 0 du bit de
start du mot suivant.
Le décodeur VIEW DATA peut
être représenté par le schéma synoptique de la (figure 33) .
Il a en commun avec celui de Télétexte les blocs de mémoire RAM, le générateur
de caractères et l’horloge de lecture de la mémoire RAM.
Par contre, le bloc de
réception et de remise en forme des données différent, car dans le VIEW DATA
les bits reçus ont une durée totalement différente (833 au lieu de 0,144
) et une forme différente. Il est nécessaire d’extraire les
bits de start, de stop et de parité.
Il est nécessaire
également, de démoduler le signal audio fréquence reçu du calculateur, afin de
le retransformer en signal numérique exploitable. La transmission vers le
calculateur nécessitera l’opération inverse, c'est-à-dire la restitution d’un
signal audio à partir du signal numérique.
Ce type d’opération
s’appelle modulation démodulation d’où le nom de MODEM donné à ce dispositif.
Lorsque l’utilisateur
interroge le calculateur en composant les caractères relatifs à la
visualisation d’une page ou d’un journal, les numéros relatifs à ce programme
sont envoyés en numérique (niveaux 1 et 0) vers le MODEM. Celui-ci les transmet
sous forme de fréquences de 450 et 390 Hz. Le signal ainsi obtenu est
représenté (figure 32 d) . Ce signal est envoyé à
travers un filtre sur la ligne téléphonique (figure 33) .
Lorsque le signal arrive
de la ligne téléphonique, les groupes de fréquences de 2 100 et 1 300
Hz traversent le filtre et vont vers le MODEM qui les démodule en niveaux 1 et
0. Ceux-ci, après formatage, sont déchiffrés et mis dans la mémoire de 960
caractères.
Avec une vitesse de
réception de 1 200 bauds, la réception de la page nécessite 4,6 s. Une
page contient 960 caractères de 10 bits.
Le temps d’élaboration est
plus long que dans le cas de Télétexte, où il suffit de 0,24. Il faut tenir compte du fait que dans le VIEW DATA, la
réception suit directement la demande. En effet, dans Télétexte, il est parfois
nécessaire de recevoir 100 pages avant d’avoir de nouveau la page désirée, soit
24 secondes environ.