【正文】 而紅外遙控編譯碼器也是極其常見的，然而技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得數(shù)字化趨勢(shì)越來越強(qiáng)烈，很多時(shí)候已經(jīng)不能滿足用戶要求。目前在智能儀器和工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛。 [12]發(fā)射二極管發(fā)射次數(shù)和頻率對(duì)其使用壽命的影響 , 這種應(yīng)用中發(fā)射系統(tǒng)的使用壽命是設(shè)計(jì)者需要考慮的因素之一。有專家認(rèn)為，在新的世紀(jì)中， VHDL于 Verilog 語言將承擔(dān)起大部分的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。在對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)體定義了外部接口后，一旦其內(nèi)部開發(fā)完成后，其它的設(shè)計(jì)就可以直接調(diào)用這個(gè)實(shí)體。 Quartus174。單體便可提供 531441 種尋址能力。國外的編譯碼器主要通過科技商場(chǎng)等管道進(jìn)行銷售，消費(fèi)者可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇，其發(fā)展趨勢(shì)是根據(jù)市場(chǎng)的需要編譯碼器擁有更多的功能和更人性化的設(shè)計(jì)。但正如西方的情況，我國也會(huì)經(jīng)歷從使用單一型遙控器走向多功能的編譯碼器，尤其是在信息化迅速發(fā)展的情況下，編譯碼器有著廣闊的需求和發(fā)展空間。 選用 集 成專用編譯碼 器件，此器件成功地研制出了多信道 紅 外 遙 控系 統(tǒng) 。通 過對(duì) 系 統(tǒng)電 路、 組裝進(jìn) 行的精心 設(shè)計(jì)處 理， 獲 得了 穩(wěn) 定、可靠的使用效果，目前已 經(jīng) 在全自 動(dòng) 生 產(chǎn)線無 故障 運(yùn) 行。 本設(shè)計(jì)的任務(wù)主要完成紅外遙控編譯碼器的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 以及關(guān)鍵技術(shù)問題上的解決辦法；用 VerilongHDL 語言對(duì)紅外遙控編譯碼器的進(jìn)行解碼。 （ e) 通過遙控器跳線改變用戶碼， EDA實(shí)驗(yàn)板上用三個(gè)發(fā)光二極管正確顯示發(fā)送端的用戶碼。 第四章介紹關(guān)于編碼與譯碼所選擇的器件的特點(diǎn)。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) VHDL 語言的介紹 VHDL 的英文全寫 是： VHSIC（ Very High Speed Integrated Circuit） Hardware Descriptiong Language。當(dāng)然在一些實(shí)力較為雄厚的單位，它也被用來設(shè)計(jì) ASIC。但是這樣做需要設(shè)計(jì)人員要在兩方面有較高的素質(zhì)： 。（改用不同的器件在今天這種競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下是會(huì)經(jīng)常發(fā)生的。由于在使用 VHDL等高級(jí)語言時(shí)，有專用的工具來實(shí)現(xiàn)將語言描述的電路功能轉(zhuǎn)換為實(shí)際的電路所以你就用不著對(duì)底層的電路很熟悉，也用不著對(duì) CPLD/FPGA 的結(jié)構(gòu)很熟悉（因?yàn)橛袑Ｓ玫墓ぞ哚槍?duì)你的描述采用相應(yīng)的器件哦）。 2. 使用編譯工具編譯源文件。但是對(duì) 于一個(gè)可靠的設(shè)計(jì)而言，任何設(shè)計(jì)最好都進(jìn)行仿真，以保證設(shè)計(jì)的可靠性。 但是此時(shí)還沒有在芯片中形成真正的電路。 這一部的最終目的是生成門電路級(jí)的網(wǎng) 表。這就好像在設(shè)計(jì) PCB 時(shí)的布局布線一樣。這一步同時(shí)還會(huì)加一些時(shí)序信息到你的設(shè)計(jì)項(xiàng)目中去，以便與你做后仿真。 軟 件的部分 應(yīng)該 完成 對(duì) 所 設(shè)計(jì) 的下位機(jī)硬件 紅 外 碼 接收 電 路的 實(shí)現(xiàn) ，即完成 對(duì)紅 外 碼的數(shù) 據(jù)采集功能。程序 書寫 形式自由，主要 為 小 寫 字母表示， 壓縮了 一切不必要的成分。能很好的使用函 數(shù)來實(shí)現(xiàn) 程序的模 塊 化。 函 數(shù) 的流程 數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法從整體和局部的先后順序上分，可以分為自頂向下（ topdown）的設(shè)計(jì)和自底向上 (bottomup)的設(shè)計(jì)。 結(jié) 構(gòu)化程序 設(shè)計(jì) 的思路是 :自頂 而下、逐步求精 。其模 塊化實(shí)現(xiàn)的具體方法是使用子程序。 entity sels is port ( d0, d1, d2, d3, a, b:in std_logic: out1 out std_logic ) : end sels。 else d3 when sel= l1 else 39。 ,temp _low 為 39。 可見程序是相當(dāng)簡(jiǎn)單而且邏輯清晰的 ,這種自頂向下的設(shè)計(jì)方法使一個(gè)大型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)分 解為若干個(gè)可操做的模塊 , 易于分工合作 , 并且可以對(duì)這些模塊分別進(jìn)行模擬仿真。選用不同功率的發(fā)射管 , 遙控距離可從幾米到幾十米。 紅外光是波長比紅色光的波長 ()還長的光波。 采用近紅外光作為紅外探測(cè)遙控的光源，主要因?yàn)?: (1) 一般的接收用的光電二極管、光敏三極管大都采用硅半導(dǎo)體材料制作而成，這類管子的接收峰值波長為 780155Onm，即管子對(duì)波長為 7801550nm 的紅外光的探測(cè)靈敏度最高。其常用的識(shí)別或編碼方式有兩種：即頻分制和碼分制。而這種方法只適合指令集簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 編碼方式主要有頻率調(diào)制、脈寬調(diào)制和脈位調(diào)制，實(shí)際上各種紅外系統(tǒng)的主要區(qū)別在于編碼方式的不同。在 綜 合分析的基 礎(chǔ) 上， 我們采 用 紅 外 線編碼 方式 設(shè)計(jì) ，使系 統(tǒng) 具 備 了良好的抗 電 磁干擾的能力。 由于集成電路制造工藝和設(shè)計(jì)水平的不斷提高 ,將此類傳統(tǒng)的分立電路功能集成到嵌入式的系統(tǒng)中已成為可能。有 2 個(gè)電容均為 120 pF ,晶振頻率為 455 kHz。 MIM R1AA 對(duì)接收到的信號(hào)除了進(jìn)行了放大、限幅、檢波 ,直至得到遙控指令的脈沖信號(hào)外 ,還對(duì)解調(diào)出的信號(hào)進(jìn)行了整形和反向輸出 [10]。 該生產(chǎn)線有各種大電機(jī)設(shè)備，環(huán)境電磁輻射強(qiáng)，又處于南方高溫、高濕地區(qū)，對(duì)遙控系統(tǒng)整體性能要求很高。譯碼器 部分 有相應(yīng)的 12 位編碼線。 紅外發(fā)送系統(tǒng)的基本組成 整體結(jié)構(gòu) PT2248 作為構(gòu)成發(fā)送器的芯片。由于 PT2248 采用了 38kHz載波振蕩及脈碼調(diào)制電路，因而接收 端采用頻率與之相應(yīng)的 MIMRIAA 紅外一體化接受解調(diào)器。其中 a 為位碼周期的 1/4，一個(gè) a 占空的時(shí)間長度為 PT2248 內(nèi)部紅外載波振蕩周期的 16 倍，即 a=16/（ 38kHz）。而 7 到18 號(hào)單擊按鍵無論發(fā)送端按鍵時(shí)間持續(xù)多長，都只發(fā)送一次這樣形式的兩組相同的 12 位編碼。 使用發(fā)光二極管獲得紅外光是相當(dāng)簡(jiǎn)便的。 (2) 脈沖發(fā)射方式 :采用脈沖電流驅(qū)動(dòng)方式，發(fā)出一定占空比的脈沖信號(hào)。該模塊把來自紅外接收解調(diào)器的信號(hào)解碼成“ 0”和“ 1”，通過移位寄存器把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成并行數(shù)據(jù)輸出，在接收數(shù)據(jù)其間 CON 間歇性地輸出高電平（此信號(hào)用處下文詳述），并在接收完十二位串行信號(hào)時(shí) READ 輸出高電平，使 DFF_PR 在該信號(hào)的上升沿處更新觸發(fā)器的數(shù)據(jù)。 紅 外 遙 控的 編碼發(fā) 送 目前市場(chǎng)上有成百上千的編碼方式并存，沒有一個(gè)統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，只是各芯片廠商事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，在自己的遙控器中使用自己指定的標(biāo)準(zhǔn)。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 外部元器件少。 家庭防盜系統(tǒng)。 PT2248 組成的十八路 遙控發(fā)送器其編碼規(guī)則如下： （ 1）設(shè) a為一個(gè)時(shí)間單位，時(shí)間長度是 38kHz的 16個(gè)時(shí)鐘周期，即 a＝ 1247。 接收解碼部分用 CPLD通過 VHDL實(shí)現(xiàn)， 把紅外接收頭送來的二進(jìn)制編碼通過解碼還原出發(fā)送端 的發(fā)送 數(shù)據(jù)。 3. 輸出鎖存器 該輸出鎖存器是一個(gè)具有優(yōu)先預(yù)置數(shù)的 5位觸發(fā)器。 5. 按鍵消抖電路 按鍵消抖電路對(duì)四位機(jī)械按鍵的輸入進(jìn)行彈跳消抖，當(dāng)每一位按鍵被按下時(shí)輸出為低電平，按鍵輸入端 KEY只要低電平時(shí)間超過兩個(gè)時(shí)鐘周期則對(duì)應(yīng)位上輸出一個(gè)時(shí)鐘周期的低電平，對(duì)于小于兩個(gè)時(shí)鐘周期的干擾脈沖不作響應(yīng)，而大于兩個(gè)時(shí)鐘周期的長時(shí)間連續(xù)低電平也只輸出一個(gè)時(shí)鐘周期的低電平。專用譯碼芯片一般與專用編碼芯片配對(duì)設(shè)計(jì)制造。 (2) 地址加密編碼與譯碼器 : 這一類電路無控制數(shù)據(jù)編碼僅有加密地址編譯碼功能。 使用專用的硬件編碼譯碼對(duì)芯片 , 簡(jiǎn)便可靠 , 使用廣泛 。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 5 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件的功能描述 遙 控 專用 集成 電 路是 發(fā)射 系 統(tǒng) 的核心部分，它能 產(chǎn) 生 鍵位掃 描 脈沖 信 號(hào) ，并能 譯 出按 鍵的 鍵碼， 再 經(jīng)遙 控指令 編碼 器得到某 鍵位 的 遙 控指令 (遙 控 編碼脈沖 )，由 38KHZ 的 載波進(jìn) 行脈沖幅 度 調(diào) 制， 載有遙 控指令的 調(diào) 制信 號(hào) 激 勵(lì)紅 外二極 管發(fā) 出 紅 外 遙 控信 號(hào) 。 要想紅外遙控譯碼，首先要知道所選編譯碼器的編碼原理。另一類是除具有第一類的功能外，其內(nèi)部設(shè)置有帶通濾波電路，外部不需要接體積大的電感元件等，使得外圍電路更簡(jiǎn)單 [8]。此調(diào)幅信號(hào)即可加到紅外發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路來產(chǎn)生紅外光數(shù)據(jù)信號(hào) , 通 常驅(qū)動(dòng)電路都采用 三極管來實(shí)現(xiàn) [11]。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 接收控制的設(shè)計(jì) 接收 模塊有三個(gè)輸入端，分別為 CLK 系統(tǒng)時(shí)鐘， DATAIN 數(shù)據(jù)輸入端 ,異步清零端，分別接有源晶振、紅外接收解調(diào)器輸出和來自數(shù)據(jù)同步控制計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)，三個(gè)輸出分別為DATAOUT 12 位并行解碼輸出、 CON 數(shù)據(jù)接收指示端、 READ 輸出鎖存器 DFF_PR 的觸發(fā)信號(hào)。在工程上， HDL 語言描述的硬件仿真類型可分為功能仿真和時(shí)序仿真。在設(shè)計(jì)初期，源代碼的修改和功能仿真會(huì)不斷地重復(fù)以求得正確的結(jié)果。建立仿真文件的方法有很多種，比較常用的有：建立仿真宏文件、 測(cè)試激勵(lì)文件、創(chuàng)建波形仿真文件等等，三者的作用相同。激勵(lì)文件的源程序也是 HDL 語言描述的，只不過描述的功能是模塊端口輸入信號(hào)在何時(shí)賦何值。激勵(lì)文件的設(shè)計(jì)難點(diǎn)是如何全面并且適時(shí)地給模塊輸入信號(hào)賦值，從而能夠保證將程序運(yùn)行的所有可能的情況包括在里面，全面地驗(yàn)證模塊的功能。由于 VHDL 和 EDA 工具軟件平臺(tái)的強(qiáng)大功能 ,他使得設(shè)計(jì)的許多工作都能在計(jì)算機(jī)上以軟件仿真的形式完成 ,這樣不僅可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期 ,還可以隨時(shí)根據(jù)實(shí)際需要更改或者添加新的功能 ,設(shè)計(jì)模式更加靈活。 2. 根據(jù)高低 電平 的 脈沖 信 號(hào) ， 結(jié)合單 片機(jī)的 應(yīng) 用技 術(shù) ， 設(shè)計(jì) 了硬件 電 路，完成 對(duì)紅 外 脈沖 信 號(hào) 的 數(shù) 據(jù)采集。 在本系統(tǒng)中 ， 選用 集 成專用編譯碼 器件 ED5026 成功地研制出了多信道 紅 外 遙 控系 統(tǒng) 。所開發(fā)的系統(tǒng)具有較強(qiáng)的靈活性和實(shí)用性 ,為新型遙控器材的研制做了有益的探索 ,具有一定的參考和借鑒作用。 [2]陳雪松 .騰中 立 .VHDL入門與應(yīng)用 .北京：人民郵電出版社 .20xx。 [6]羅朝霞、高書莉 .CPLD/FPGA設(shè)計(jì)及應(yīng)用 .人民郵電出版社。朱明程 , 孫普譯 . 南京 :東南大學(xué)出版社 , 1998 , 5。 [12] 李冬梅，通用學(xué)習(xí) 式紅外遙控發(fā)射器的設(shè)計(jì)和開發(fā)，清華大學(xué)學(xué)報(bào) 。 [16] 余成波，信息理論與編碼，重慶大學(xué)出版社 。 論 文的 實(shí) 施以及 論 文的撰 寫 都是在倪老 師 的悉心指導(dǎo) 下完成的，倪老 師嚴(yán)謹(jǐn) 的治 學(xué)態(tài) 度、 淵 博的 學(xué)識(shí) 、 讓 我受 益匪淺。 此外，感 謝 父 母對(duì) 我 學(xué)業(yè) 的 無私 的支持！ 最后，感 謝 所有 幫 助 過 我的人 。 entity ctrl_reg is port(clk,clr,datain : in std_logic。 architecture rtl of ctrl_reg is signal reg : std_logic_vector(11 downto 0)。 低電平寬度計(jì)數(shù) variable tframe : integer range 0 to 12。 read = 39。 state = A。 con = 39。 end if。039。 else if(t5)then 通過判斷低電平寬度從而得到 0,1編碼 reg = reg(10 downto 0) amp。039。 end if。039。 tframe := 0。 con = 39。 end if。