Ein anwendungsspezifischer Schaltkreis zum Senden und Empfang von Radio-Data-System(RDS)-Signalen

摘要

The Radio Data System (RDS) intends to improve functionality of FM receivers. Additional information - e. g. call sign, tuning frequency, alternative frequencies, time and date, traffic information, public or encrypted messages, ... - can be transmitted during stereophonic or monophonic VHF/FM sound broadcasts. An ASIC is described which can receive or transmit RDS-data-patterns in a standalone or a microprocessor-based environment. Working as a transmitter or as a pattern-generator, the ASIC is able to encode and transmit RDS messages without any microprocessor support. A maximum sequence length of 64 kByte of data can be loaded from an external EPROM using on-chip direct memory access counters. Working as a receiver, the ASIC will detect block synchronisation, receive RDS data blocks and correct errors without any software overhead. A data block is checked and validated in less than five microseconds. An integrated FIR-filter detects valid block sequences immediately, even in the precence of random data which produces false synchronisation pulses on average five times per second. Last not least, due to its extended addressing capabilities, the ASIC can be used as a memory address expander when small single chip microprocessors with limited RAM will have to read and store RDS data during a longer period of time. Target technology is 0.8 μm CMOS, the ASIC utilizes the equivalent of 80 k MOS-Transistors.%Das Radio Data System (RDS) hat das Ziel, die Funktionalität eines FM-Empfängers zu verbessern. Zusätzliche Informationen - beispielsweise die Sendefrequenz, weitere alternative Sendefrequenzen, Datum und Uhrzeit, Verkehrsfunk-Kennung, öffentliche oder verschlüsselte Informationen können während eines Mono-oder Stereöprogramms mit abgestrahlt werden. Es wird ein anwendungsspezifischer Schaltkreis beschrieben, der als RDS-Sender bzw. -Empfänger arbeitet. In der Betriebsart „Bitmuster-Generator" kann der Schaltkreis RDS-Datenblöcke codieren und senden, ohne dazu einen Mikroprozessor zu benötigen. Die zu sendende Datensequenz befindet sich in einem externen EPROM oder RAM, das durch die Adressierungslogik des ASICs angesprochen wird. In der Betriebsart „Empfänger" entdeckt der Schaltkreis RDS-Datenblöcke und damit einen Synchroni-sierungszustand oder verbessert Übertragungsfehler - wieder ohne Unterstützung durch einen Mikroprozessor. Ein Datenblock ist innerhalb von fünf MikroSekunden auf Gültigkeit geprüft, durch den Einsatz eines mitintegrierten FIR-Filters ist das Vorhandensein einer gültigen Blocksequenz sofort erkennbar. Synchronisation über mehrere RDS-Blöcke wird erkannt, ohne Prozessor-Rechenzeit zu belegen und zwar auch dann, wenn durch den zufälligen Datenstrom bedingte falsche Blocksignale auftreten, was im zeitlichen Mittel fünf Mal pro Sekunde geschehen kann. Der ASIC verfügt über eine vollständige Mikroprozessor-Schnittstelle, damit ist er in der Lage, den zur Verfügung stehenden Speicherbereich zu vergrößern. Dies ist dann notwendig, wenn über einen längeren Zeitraum RDS-Daten mitgeschrieben werden sollen, der Mikroprozessor aber nur wenig internen RAM-Speicher besitzt, was gerade bei kleinen Prozessoren oft vorkommt. Der ASIC ist für eine 0.8 μm-CMOS-Technologie entworfen und besitzt eine Komplexität von ca. 80 k MOS-Transistoren.