Brevet FR2659183A1 — publié le 19910906

DISPOSITIF DE BRANCHEMENT D'UNE CONSOLE DE JEUX VIDEO La présente invention concerne un dispositif de branchement d'une console de jeux vidéo sur une prise de péritélévision appartenant à un récepteur de télévision conforme au standard d'un premier système de télévision couleur, ladite console étant du type comprenant trois micro-processeurs séparés, à savoir un micro-processeur de commande et de traitement d'un programme de jeu, un micro-processeur audio et un micro-processeur vidéo conforme au standard d'un second système de télévision couleur, de nombre de lignes et de fréquence de trame différents du premier système. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive, dans le domaine de l'adaptation des consoles de jeux vidéo japonaises ou américaines, conformes au standard NTSC, à des récepteurs de télévision couleur répondant aux normes européennes et munis de prise de péritélévision. Il n'existe pas, actuellement, de dispositif satisfaisant permettant d'adapter une console de jeux du type ci-dessous défini, répondant aux normes NTSC, à un récepteur conforme aux normes européennes PAL ou SECAM. Les différences existantes entre fréquences de trames et nombres de lignes de ces standards, en effet, ne permettent pas d'obtenir des images stables et agréables à regarder. Or, les amateurs de jeu vidéo sont devenus de plus en plus exigeants sur la qualité visuelle du produit qu'ils utilisent. Il est vrai qu'il existe aujourd'hui des télévisions multi-standards. Par exemple l'ICC5 Thomson, de la Société THOMSON, peut fonctionner en PAL, SECAM et NTSC. Dans ce cas, le problème d'adaptation n'existe même plus. Cependant, tout le monde ne dispose pas d'un téléviseur multi-standard; c'est par ailleurs une solution coûteuse. La présente invention vise à fournir un dispositif de branchement de console de jeux vidéo du type cidessus défini, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle autorise un branchement aisé, ne demandant qu'une adaptation peu coûteuse des consoles existantes, par exemple conformes au système NTSC, à des récepteurs de télévision simple standard, conformes à un autre système, avec nombres de lignes et fréquences de trames différents, par exemple le système PAL ou le système SECAM. On sait, en effet, que le système NTSC fonctionne en 60 Hz et 525 lignes, les systèmes PAL ou SECAM fonctionnant en 50 Hz et 625 lignes. Dans ce but, l'invention propose notamment un dispositif de branchement d'une console de jeux vidéo sur une prise de péritélévision d'un récepteur de télévision répondant au standard d'un premier système de télévision couleur, la dite console comprenant trois micro-processeurs séparés, à savoir un micro-processeur de commande et de traitement d'un programme de jeu, un micro-processeur audio, et un micro-processeur vidéo répondant au standard d'un second système de télévision couleur, de nombre de lignes et de fréquence de %rampe différents du premier système, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit électronique directement situé à proximité des dits microprocesseurs, dans le boîtier de la console, le dit circuit électronique comprenant en combinaison des moyens de changement de la fréquence de trame du second système en fréquence de trame du premier système, des moyens de génération ou d'élimination d'un nombre de lignes correspondant à la différence en nombre de lignes existant entre le second système et le premier système, des moyens d'adaptation de l'impédance de sortie des signaux RVB du micro-processeur vidéo à l'impédance d'entrée du récepteur de télévision couleur, et des moyens de connexion des dits moyens de changement de fréquence de trame, de génération ou d'élimination de lignes, et d'adaptation d'impédance, à la prise de péritélévision du récepteur de télévision couleur. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - Le premier système de télévision répond au standard PAL ou SECAM, le second système de télévision répondant au standard NTSC. - Le dispositif comporte un micro-processeur propre à générer la fréquence de trame de 50 Hz en 625 lignes du système PAL ou SECAM. - Les moyens de changement de la fréquence de 60 Hz en 50 Hz comprennent des moyens de suppression du signal d'horloge généré par le micro-processeur vidéo pendant une durée de 3,33 ms à chaque fin de transmission de trame, et des moyens de retardement de l'affichage par le dit micro-processeur vidéo du début de trame suivante, propres à recadrer verticalement l'imago sur l'écran du récepteur. - Les moyens de retardement d'affichage de trame comprennent une porte NON-ET, inverseuse, à collecteur ouvert, raccordée en série à un condensateur. - Les moyens de génération des 100 lignes supplémentaires, entre système NTSC et système PAL ou SECAM, comprennent des moyens de suppression du signal d'horloge généré par le micro-processeur vidéo pendant une durée de 0,55 ys à chaque fin de transmission de ligne, et des moyens de retardement de l'affichage par le dit micro-processeur vidéo du début de ligne suivante, propres à recadrer horizontalement l'image sur l'écran du récepteur. - Les moyens de retardement d'affichage de lignes comprennent un système de synchronisation du microprocesseur de commande, agencé pour délivrer au dit micro-processeur de commande, un signal de début de ligne synchronisé avec le premier système de télévision. - Les moyens de changement de la fréquence de trame et les moyens de génération de lignes comprennent deux portes OU-EXCLUSIF, en parallèle, connectées en sortie à une porte NON-ET, à collecteur ouvert, la dite porte NON-ET étant reliée à la fréquence d'horloge du microprocesseur vidéo de la console. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple non limitatif. Elle se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique, en perspective, d'une console de jeux munie d'un dispositif d'adaptation à un récepteur de télévision, selon l'invention. - La figure 2 est un schéma-bloc, du dispositif et de son branchement à un récepteur, selon un mode de réalisation de l'invention. - La figure 3 est un schéma électrique détaillé do-mode de réalisation du dispositif de l'invention de la figure 2, plus particulièrement décrit ici. La figure 1 montre une console de jeu vidéo 1, conforme aux normes d'un système de télévision couleur, par exemple NTSC, comprenant un dispositif 2 (en traits interrompus sur la figure), selon l'invention, d'adaptation de la console à un récepteur de télévision 3, conforme à un système de télévision couleur à fréquence de trame et nombre de lignes différents de ceux de la console, par exemple conforme au système PAL ou SECAM. Le récepteur de télévision est muni d'une prise de péritélévision, par exemple femelle, sur sa face arrière (non représentée). Le dispositif 2 est interne au boîtier 4 de la console. Celle-ci comporte une fente d'introduction 5, ou boîtier lecteur, d'une disquette 6 (en traits mixtes sur la figure), comportant le programme de jeu. Un périphérique 7 d'interface manuel avec l'utilisateur, muni de façon classique de boutons, pastilles et/ou levier de commande 8 du jeu, est prévu. Il est connecté, par exemple par câble amovile 9, à la console. Le dispositif 2 comprend des moyens de connexion de la console sur la prise de péritélévision du récepteur de télévision, comportant par exemple une prise femelle de péritélévision (non représentée) solidaire du boîtier 4 et un câble 10 muni d'une prise de péritélévision mâle 11 à chaque extrémité. La figure 2 est un schéma bloc partiel d'une console 12, propre à être branchée sur un récepteur de télévision 13, ladite console étant munie d'un dispositif d'adaptation 14 (en traits interrompus sur la figure 2) selon un mode de réalisation de l'invention. La console 12 comprend essentiellement, de façon connue, trois micro-processeurs ou circuits intégrés séparés, conçus par le constructeur de la console, à savoir un micro-processeur 15 de commande et de traitement d'un programme de jeu, un micro-processeur audio 16 et un micro-processeur de traitement vidéo 17 en standard NTSC. Ces trois micro-processeurs sont tout à fait classiques. Ils fonctionnenent en analogique et sont commandés en tension variable par de simples potentiomètres ou par un synthétiseur de tension à partir du secteur 220 Volts. Le micro-processeur de commande 15 traite le programme de jeu, calcule les mouvements et gère les différents évenements qui se passent lors du fonctionnement du jeu. Il constitue l'unité centrale du système. Une interface entrée/sortie 18 avec le boîtier de commande 19, actionné par l'utilisateur, est connecté au micro-processeur de commande 15 et permet son fonctionnement en inter-actif. Le micro-processeur 15 est par ailleurs connecté, d'une part au micro-processeur audio 16, d'autre part au micro-processeur vidéo 17, qui constituent des éléments discrets de ce circuit électronique classique de console de jeux. Le micro-processeur audio 16 élabore un signal audio sous forme analogique en fonction des données numériques fournies par le micro-processeur 15. Le micro-processeur vidéo 17, génère, également sous forme analogique, à partir de données numériques du micro-processeur 15, les quatre signaux de base nécessaires à la fabrication d'un signal vidéo, à savoir les composantes Rouge, Verte, et Bleu (signaux RVB) , et un signal de synchronisation destiné à asservir le récepteur de télévision. Après élaboration de ces quatre signaux de base, le microprocesseur vidéo 17 procède au codage suivant un système de télévision couleur déterminé, par exemple, dans le mode de réalisatio > -;plus particulièrement décrit ici, le système NTSC. Les micro-processeurs 16 et 17 attaquent ensuite un modulateur 20 connu en lui-même, qui génère les signaux vidéo et audio en HF, qui peuvent alors être transmis au récepteur de télévision 13 via sa prise d'antenne, dans le cas d'une utilisation connue de la console de jeu qui est celle initialement prévue par le constructeur. Dans le cas de l'invention, ce modulateur est inutilisé et peut être enlevé du boîtier de la console pour faire de la place à l'intérieur de cette dernière. Le branchement de la console sur le récepteur de télévision s'effectue alors, comme on va le voir, en utilisant des moyens de connexion amovibles 21, comprenant un câble 22 muni å chaque extrémité d'une prise de péritélévision mâle 23, et la prise d'antenne 24 de péritélévision du récepteur. Le dispositif 14 comporte une prise de péritélévision normalisée 25, femelle dans le cas plus particulièrement décrit ici, comprenant de façon classique, deux entrées "AUDIO" (voies gauche et droite), trois entrées "VIDEO" pour les composantes R, V et B et une entrée "SYNCHRO". Les sorties "AUDIO" 26 du micro-processeur audio sont directement connectées aux entrées "AUDIO" de la prise de péritélévision 25. Les sorties 27 "VIDEO" et "SYNCHRO" du micro-processeur vidéo sont raccordés à la prise 25, via le circuit électronique 28 du dispositif selon le mode de réalisation qui va être plus particulièrement décrit ci-après en référence à la figure 3. Une liaison directe 29 entre le circuit 28 et le micro-processeur vidéo 16 est prévue et sera explicitée plus loin. La figure 3 montre le dispositif 14 où sont traités les signaux vidéo, ou de visualisation, et de synchronisation, nécessaires pour adapter la console au récepteur 3 de télévision PAL ou SECAM. Le dispositif 14 comporte le circuit électronique 28 (en traits interrompus sur la figure 3) qui change la fréquence de trame, pour passer de 60 Hz (NTSC) à 50 Hz (PAL ou SECAM), et génère les 100 lignes supplémentaires, pour passer des 525 lignes du NTSC au 625 lignes du PAL ou du SECAM. Le circuit 28 permet également d'adapter les sorties RVB du micro-processeur vidéo à l'impédance d'entrée du récepteur de télévision (75 ) et d'installer la prise de sortie 25, conforme aux normes CENELEC (définissant la prise du péritélévision). Pour ce faire, le circuit 28 comprend un circuit intégré 30, de type classique, générateur de la nouvelle synchronisation à 50 Hz et à 625 lignes. De tels micro-processeurs, ou circuits intégrés, sont utilisés notamment dans les caméras de télévision. C'est par exemple, le circuit intégré SAA 1043 de RTC PHILIPS. Ce circuit fabrique à partir d'un quartz 31 de 5 MHz, tous les signaux nécessaires au pilotage d'un générateur d'images comme celui de la présente console. Le circuit intégré 30 est câblé pour générer une fréquence de 50 Hz en 625 lignes, conformément aux normes du constructeur du circuit intégré; Sur la figure, ce câblage est schématisé en 31 par la mise à la masse de certaines broches (Y et FD) et la mise à la tension VCC d'une autre (X). Le circuit 30 génère de ce fait un signal SYNCHRO composite, ici en polarité positive, sur la ligne 32. Ce signal est inversé par la porte NON-ET 33, vient attaquer le transistor 34 connecté à la sortie de ladite porte 33, et se trouve disponible via la liaison 35, sur la broche 1 de la prise 36, par exemple une prise DIN à 8 broches, à destination de la broche 20 de la prise de pérétélévision (entrée "VIDEO" ou "SYNCHRO"). La synchronisation générée par le micro-processeur vidéo 17 sur la ligne 37 est, quant à elle, inversée par le transistor 38 et vient attaquer une entrée de la porte OU-EXCLUSIF 39 qui reçoit, sur son autre entrée, le signal SYNCHRO du circuit intégré 30. En système de télévision NTSC, la durée d'une ligne est de 63,45 sss pour 64 sss en système PAL ou SECAM. Le principe est donc de supprimer la fréquence d'horloge généré par le micro-processeur vidéo 17 pendant 0,55 sss à chaque fin de transmission de ligne. On utilise pour ce faire à la sortie 40 de la porte 39, attaquée par la synchronisation générée par le micro-processeur vidéo 17 et par la synchronisation du micro-processeur 30, une porte 41 NON-ET, inverseuse et à collecteur ouvert. La sortie 42 de la porte 41 va donc être à 0 pendant la différence de durées entre lignes NTSC et PAL ou SECAM et permet, de ce fait, de supprimer la fréquence d'horloge générée par le micro-processeur vidéo 17 (étiquette 43, sur la figure ), pendant cette durée. Prenons un exemple pour mieux illustrer ce qui se passe. Considérons au départ que les deux signaux débutent à 0 au même instant. 63,45 sss après, le signal synchro du jeu passe à 1, alors que celui du microprocesseur 30 est toujours à 0. La sortie de la porte 39 passe donc à 0 et supprime l'horloge 43 du microprocesseur vidéo 17. Celui-ci s'arrête donc jusqu'à ce que le signal synchro du micro-processeur 30 passe aussi à 1. Autrement dit, tout se passe comme si le microprocesseur vidéo 17 attendait le micro-processeur 30 pendant 550 ns. Cette partie du circuit, indiquée par le repère 44 sur la figure,permet ainsi de maintenir une relation de phase entre les lignes du jeu, en NTSC, et celles du micro-processeur 30, en PAL ou SECAM, correspondant au système du récepteur de télévision. La période de trame en NTSC étant, par ailleurs, de 16,66 ms, alors que celle du micro-processeur 30 est de 20 ms, il est également nécessaire de supprimer le signal de transmission de trames du micro-processeur vidéo 17, pendant 3,33 ms, en fin de transmission trame, pour maintenir une relation de phase entre les trames. Le même principe que précédemment décrit pour le signal de suppression de lignes est utilisé. Le circuit 28 comprend donc une partie 45 qui réalise l'opération. Cette partie comporte une porte 46 NON-ET, inverseuse, similaire à la porte 39, à collecteur ouvert, branchée en parallèle sur la porte 39. On réalise ainsi un OU cablé sur l'entrée de blocage d'horloge de la porte 41. A partir de là, le fonctionnement dans le cadre des synchronisations de trames ,est identique à celui décrit pour les lignes; le signal d'horloge du micro-processeur vidéo 17 est inhibé pour "attendre" la fin de la trame du micro-processeur 30. Le circuit 28 comprend également des moyens 48 de retardement de l'affichage par le micro-processeur vidéo 17 du début de trame suivante. Ces moyens 48 permettent de recadrer verticalement l'image qui, autrement, se présenterait décadrée vers le haut de l'écran, avec 100 lignes noires sur le bas de celui-ci. Pour compenser cela, on allonge artificiellement la durée de l'effacement trame à 50 Hz, de façon à ce que le micro-processeur 17 ne redémarre pas immédiatement au début de la trame à 50 Hz. Pour ce faire, la partie de ce circuit 48 dispose d'une porte 49, NON-ET, inverseuse, dont le collecteur (ouvert) de sortie 50 est raccordé à un condensateur 51. Lorsque le signal d'effacement trame du micro-processeur 30 (borne Vl passe à 1, le condensateur 51 se recharge via la résistance d'entrée 52 de la porte 46, jusqu'au seuil de basculement de cette porte. Le passage effectif à 1 de cette porte est différé du temps de charge du condensateur 51. Du fait de l'existence de ce condensateur, le signal sur l'entrée 52 de la porte 46 est à variation progressive. Pour éviter les instabilités verticales, un réseau RC comprenant une résistance 53 et un condensateur 54 sont donc prévus sur l'autre entrée 55 de la porte 46 connectée à la ligne 47 issue du microprocesseur vidéo 17. Le circuit 28 comprend de plus des moyens 56 de retardement de l'affichage par le micro-processeur vidéo, du début de ligne suivante, afin de recadrer horizontalement l'image, permettant d'éviter un décalage sur la gauche, de l'ensemble de l'image. Ceci est dû, d'une part à l'existence d'une attente imposée à chaque ligne, et d'autre part aux différences de durées des lignes entre les deux standards. Ceci provient du fonctionnement du micro-processeur 15 de commande de la console, qui est synchronisé par le changement d'état d'un signal généré par le microprocesseur vidéo 17, à la fin de chaque ligne. Ce signal est généré très peu avant la fin de chaque ligne et, comme le micro-processeur vidéo est bloqué après la génération du dit signal, le microprocesseur 30 réinitialise une nouvelle ligne un peu trop tôt. Pour palier cet inconvénient, on utilise un système 56 véhiculant un signal d'effacement ligne généré par le micro-processeur 30 (H2) qui, après inversion par la porte 57 est fourni via la sortie 58 au micro-processeur de commande 17 de la console. C'est également la ligne 29 de la figure 2. Selon le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici, le circuit électronique 28 comporte également - une ligne 59, comprenant une résistance 60, et agencée pour fournir le signal de commutation rapide RVB issu de la console RVB à la broche 8 de la prise 36 à destination de l'entrée 16 "COMMUTATION RAPIDE" de la prise de pérétélévision, - une ligne 61 comprenant une résistance 62 et une diode de protection 63 connectée à la broche 7 de la prise 36, à destination de l'entrée 8 "COMMUTATION LENTE" de la prise de pérétélévision, pour fournir le signal de commutation lente issu de la console, - les sorties audio 64 et 65, connectées aux broches 2 et 5 de la prise 36, à destination des entrées audio de la prise de péritélévision, - et enfin, les trois adaptateurs d'impédance 66, 67, 68 des signaux RVB issus du micro-processeur vidéo 17, chacun comprenant respectivement un transistor 69, 70, 71, connecté à une broche de sortie 3, 2 et 1 de la prise 36, via un condensateur, 72, 73, 74 de façon connue en soi, pour adapter l'impédance des sorties RVB à celle du récepteur de télévision( de l'ordre de 75 ). Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention concerne également les variantes qui seraient à la portée de l'homme du métier. En particulier, elle peut être appliquée à l'adaptation d'une console aux normes du système PAL ou SECAM, à un système NTSC. REVENDICATIONS 1. Dispositif (2,14) de branchement d' une console de jeux vidéo sur une prise de péritélévision (24) d'un récepteur (3,13) de télévision répondant au standard d'un premier système de télévision couleur, la dite console comprenant trois micro-processeurs séparés, à savoir un micro-processeur (15) de commande et de traitement d'un programme de jeu, un micro-processeur audio (16), et un micro-processeur vidéo (17) répondant au standard d'un second système de télévision couleur, de nombre de lignes et de fréquence de trame différents du premier système, caractérisé en ce que le dispositif (2, 14) comporte un circuit électronique (28) directement situé à proximité des dits micro-processeurs, dans le boîtier (4) de la console, comprenant en combinaison des moyens (44) de changement de la fréquence de trame du second système en fréquence de trame du premier système, des moyens (45) de génération ou d'élimination d'un nombre de lignes correspondant à la différence, en nombre de lignes, existant entre le second système et le premier système, des moyens (66,67,68) d'adaptation de l'impédance de sortie des signaux RVB du micro-processeur vidéo à l'impédance d'entrée du récepteur de télévision couleur, et des moyens (21,25,36) de connexion des dits moyens de changement de fréquence de trame, de génération ou d'élimination de lignes, et d'adaptation d'impédance, à la prise de péritélévision du récepteur de télévision couleur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier système de télévision répond au standard PAL ou SECAM, le second système de télévision répondant au standard NTSC. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un micro-processeur (30) propre à générer la fréquence de trame de 50 Hz en 625 lignes, du système PAL ou SECAM. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens (44) de changement de la fréquence de 60 Hz en 50 Hz comprennent des moyens (39,41) de suppression du signal d'horloge généré par le micro-processeur vidéo pendant une durée de 3,33 ms à chaque fin de transmission de trame, et des moyens (48) de retardement de l'affichage par le dit micro-processeur vidéo du début de trame suivante, propres à recadrer verticalement l'image sur l'écran du récepteur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de retardement d'affichage de trame comprennent un porte NON-ET (49) inverseuse, à collecteur ouvert, raccordé en série à un condensateur (51). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de génération des 100 lignes supplémentaires, entre système NTSC et système PAL ou SECAM comprennent des moyens (46,41) de suppression du signal d'horloge généré par le micro-processeur vidéo pendant une durée de è,55 micro seconde à chaque fin de transmission de ligne, et des moyens (56) de retardement de l'affichage par le dit micro-processeur vidéo du début de ligne suivante, propres à recadrer horyzontalement l'image sur l'écran du récepteur. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (56) de retardement d'affichage de lignes comprennent un systeme de synchronisation du micro-processeur de commande, agencé pour délivrer au dit micro-processeur de commande, un signal de début de ligne synchronisé avec le premier système de télévision. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens de changement de la fréquence de trame et les moyens de génération de lignes comprennent deux portes OU-EXCLUSIF (39,46), en parallèle, connectées en sortie à une porte NON-ET (41), à collecteur ouvert, la dite porte NON-ET étant reliée (42) à la fréquence d'horloge du microprocesseur vidéo (17) de la console.