基于fpga的红外编码解码器设计报告

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1、基于FPGA的红外编码解码器设计报告课程：计算机网络院系：控制科学与工程系班级：自动化0804班姓名：龚文U200813582姚鹏U200813591指导老师：何顶新时间：2011年3月121.引言红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。本红外解码设计基

2、于FPGAVerilogHDL语言,在AlteraDE教学开发板利用红外端口收发器(IrDAtransceiver)进行实验。2.红外编码原理2.1红外遥控系统通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如下图所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。矩阵键盘编码调制红外发射光/电放大解调解码2.2红外编码格式现有的红外遥控包括两种方式：PWM（脉冲宽度调制）和PPM（脉冲位置调制）。两种形式编码的代表分别为NEC和PH

3、ILIPS的RC-5、RC-6以及将来的RC-7。PWM（脉冲宽度调制）：以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”。为了节省能量，一般情况下，发射红外载波的时间固定，通过改变不发射载波的时间来改变占空比。例如常用的电视遥控器，使用NECupd6121，其“0”为载波发射0.56ms,不发射0.56ms；其“1”为载波发射0.56ms,不发射1.68ms；此外，为了解码的方便，还有引导码，upd6121的引导码为载波发射9ms，不发射4.5ms。upd6121总共的编码长度为108ms。但并不是所有的编码器都是如此，比如T

4、OSHIBA的TC9012，其引导码为载波发射4.5ms，不发射4.5ms，其“0”为载波发射0.52ms,不发射0.52ms,其“1”为载波发射0.52ms,不发射1.04ms。PPM（脉冲位置调制）：以发射载波的位置表示“0”和“1”。从发射载波到不发射载波为“0”，从不发射载波到发射载波为“121”。其发射载波和不发射载波的时间相同，都为0.68ms，也就是每位的时间是固定的。通过以上对编码的分析，可以得出以某种固定格式的“0”和“1”去学习红外，是很有可能不成功的。即市面上所宣传的可以学习64位、128位必然是不

5、可靠的。另外，由于空调的状态远多于电视、音像，并且没有一个标准，所以各厂家都按自己的格式去做一个，造成差异更大。比如：美的的遥控器采用PWM编码，码长120ms左右；新科的遥控器；也采用PWM编码，码长500ms左右。如此大的差异，如果按“位”的概念来讲，应该是多少位呢？64位128位显然都不可能包含如此长短不一的编码。2．3红外遥控编码格式红外遥控器的编码格式通常有两种格式：NEC和RC5NEC格式的特征：1：使用38kHz载波频率2：引导码间隔是9ms+4.5ms3：使用16位客户代码4：使用8位数据代码和8位取反的

6、数据代码NEC协议通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号的调制（英文简写PPM）。逻辑“0”是由0.56ms的38KHZ载波和0.560ms的无载波间隔组成；逻辑“1”是由0.56ms的38KHZ载波和1.68ms的无载波间隔组成；结束位是0.56ms的38K载波。RC5编码相对简单一些：同样由于取自红外接收头的波形需要反相一下波形以便于分析：第一位是起始位S通常是逻辑112第二位是场位F通常为逻辑1，在RC5扩展模式下它将最后6位命令代码扩充到7位代码（高位MSB），这样可以从64个键值扩充到128个键值。第三位是控制位C

7、它在每按下了一个键后翻转,这样就可以区分一个键到底是一直按着没松手还是松手后重复按。3.红外接收装置3.1红外接收器参数AlteraDE教学开发板红外端口收发器(IrDAtransceiver)参数如下：·拥有一个115.2Kb/s的红外收发器·32mALED驱动电流·集成电磁干扰屏蔽·IEC825-11级眼保护·边沿侦测输入红外端口收发器DE2板可以提供简单无线通讯媒体，其中利用了AgilentHSDL-3201低能量红外线收发器。注意本设备支持的最高传输速度是115.2Kbit/s，发送方和接受方传输速度必须相同。详

8、细参考资料http://techtrain.microchip.com/webseminars/documents/IrDA_BW.pdf.123.2红外解码原理遥控器发射的信号由一串0和1的二进制代码组成。不同的芯片对0和1的编码有所不同。通常有曼彻斯特编码和脉冲宽度编码。HS6221的0和1采用PWM方法编码，即