【正文】 VHDL 硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì) [M] 。 [13] 杜國信，脈碼調(diào)制通信技術(shù)，中國鐵道出版社 1990。沒 有倪老 師無私 的 幫 助我不可能取得巨大的 進(jìn) 步和 順 利 畢業(yè) 。 定義 I/O read,con : out std_logic。 編碼位數(shù)計(jì)數(shù) begin if (clr=‘1’) then 清零信號 t := 0。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 elsif (rising_edge(clk)) then 在時(shí)鐘上升沿進(jìn)行狀態(tài)跳轉(zhuǎn) case state is when A = t := 0。 when B = t := t+1。 ‘1’。 when C = read = 39。 else read = 39。 end process。 end case。139。 state = C。) then state = B。 else state = B。039。 begin process(clr,clk) variable t : integer range 0 to 12。 use 。首先要衷心的感 謝 我尊敬的指 導(dǎo) 老 師 倪虹霞老 師 的 悉心指 導(dǎo)和關(guān) 心。 [11] 李建華 . 實(shí)用遙控器原理與制作 [M] . 北京 :人民郵電出版社 ,1996 ,4。 [5]譚會生、翟隧春 . EDA技術(shù)綜合應(yīng)用實(shí)例與分析 .西安：電子科技大學(xué)出版社。本設(shè)計(jì)采用軟件譯碼方法和抗干擾技術(shù)對遙控信號進(jìn)行分析判斷和譯碼 ,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。 1. 在本 項(xiàng) 目的研制 過 程中，首 先學(xué)習(xí) 了 紅 外技 術(shù) 的原理 特 別 是 紅 外 脈沖的發(fā) 送模式。在運(yùn)行了激勵(lì)文件以后，仍然在仿真環(huán)境下觀察模塊輸出端口信號的值，從而驗(yàn)證基于 FPGA多功能紅外遙控器系統(tǒng)功能的正確性。所謂的仿真文件就是按設(shè)計(jì)者自己的意愿，依據(jù)模塊的功能，在某些特定的時(shí)間對輸入信號賦予一些值，然后經(jīng)過仿真器運(yùn)行以后查看輸出波形，檢驗(yàn)功能的正確性。 圖 52 接收控制模塊 仿真分析 在完成了多功能紅外遙控器各模塊的代碼設(shè)計(jì)以后，接下來要做的工作就是仿真。數(shù)據(jù)信號的預(yù)調(diào)制通常采用幅度調(diào)制。 當(dāng) 接收端接收到光信 號 后，先 經(jīng)過 光放大器再經(jīng)過專用譯碼 芯 片將 其 還 原 (解 調(diào) )為串 行 編碼脈沖 ，然后由接收 電 路按照 編碼譯碼的協(xié)議轉(zhuǎn)換為 相 應(yīng) 的控制 電平 ，最后由 執(zhí) 行 電 路 驅(qū)動開關(guān) 等完成要求的操作。適用于群控或者應(yīng)用環(huán)境本身就保證了其它信號發(fā)射源不會同時(shí)出現(xiàn)的場合 , 如在一個(gè)密閉的設(shè)備內(nèi)部。 硬件解碼與軟件解碼的比較 硬件譯碼可分為專用譯碼集成電路和自行設(shè)計(jì)的譯碼電路兩種。 2. 譯碼器、誤碼判別器 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 該模塊把來自解碼控制、串行轉(zhuǎn)并行移位寄存器的十二位解碼信號譯成 1至 18的五位 BCD碼輸出，并在正確譯碼時(shí) OK輸出高電平，按鍵為 1至 6號連續(xù)按鍵時(shí) SI輸出高電平，若輸入的十二位解碼信號不符合 1至 18號按鍵的編碼時(shí)（此情況發(fā)生在來自解碼控制、串行轉(zhuǎn)并行移位寄存器模塊的十二位碼在移位時(shí)以及其 它原因造成誤碼時(shí)）五位 BCD碼的輸出保持原來的值，OK輸出低電平。 編碼 器由紅外遙控專用芯片 PT2248作為編碼及發(fā)送部分， PT2248最大可用作 18路紅外遙控系統(tǒng)的編碼，其內(nèi)部己集成了 38kHz的紅外載波振蕩及相應(yīng)的數(shù)字脈碼調(diào)制電路，只需外接3 6的矩陣式按鍵、紅外發(fā)光二極管及其驅(qū)動電路等少量元器件便可完成編碼發(fā)送的功能。 本設(shè)計(jì)采用 PT2248為編碼器，如圖 41所示 ： V C COUTTECET3T2T1K6K1K2K3K4K5X1X2V S S 圖 41 PT2248 表 42 PT2248管腳說明 K1～ K6 地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼 T1～ T3 數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)“ 1”即為編碼發(fā)出 X X2 晶振 TE 編碼啟動端 VCC 電源正 端 OUT 編碼輸出 PT2248的特點(diǎn)： CMOS工藝制造，低功耗。本紅外遙控解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，具體模塊的劃分 為： ? 解碼控制、串行轉(zhuǎn)并行移位寄存器 ? 數(shù)據(jù)同步控制計(jì)數(shù)器 ? 譯碼器、誤碼辨別器 ? 輸出鎖存器 ? 蜂鳴驅(qū)動器 ? 按鍵消抖電路 ? 按鍵譯碼器 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，三個(gè)輸出分別為長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 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。每一部分既可由具有相應(yīng)功能的芯片分步完成 , 也可以由專用芯片或 MCU 一次完成 [2]。其遙控 指令‘ 1’以占空比為 3/4 的正脈沖表示，‘ 0’則用占空比為 1/4 的正脈沖表示。因?yàn)榉桨付粌H設(shè)計(jì)起來便捷，在技術(shù)方面也遠(yuǎn)超乎于方案一。 其中 ED5026 為編碼器 。 大可用作 18 路紅外遙控系統(tǒng)的編碼 ,只需外接 3 6 的矩陣式按 鍵、紅外發(fā)光二極管及其驅(qū)動電路等少量元器件便可完成編碼發(fā)送的功能。 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) ， 對遙 控系 統(tǒng) 整體性能要求很高。這樣識別編碼方式可以使發(fā)送出去的遙控信號抗干擾能力強(qiáng)，但由于不同的指令或按鍵要占不 同的頻帶，所以在遙控指令集比較復(fù)雜的場合它需要較多的遙控通道，也就使要占更多的頻率資源。目前工業(yè)或民用的紅外光探測遙控中所使用的紅外光譜主要集中在 [4]。長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 3 紅 外 遙 控控制原理 紅外 紅外光的有效傳送距離正比于驅(qū)動峰值功率 ,紅外發(fā)射二極管為電流型器件 , 其功率與所通過的峰值電流成正比 , 為了 增加傳輸距離 , 可加大峰值驅(qū)動電流。039。 use ieee std logic l 164 all。 主函 數(shù) 的工作流程 : 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 否 是 否 是 圖 23 主函數(shù)的工作流程 面 向?qū)?象的 編 程 語 一言 將 客 觀 事物看作具有 屬 性和行 為 的 對 象，通 過 抽象找出同一 類對象的共 同屬 性和行 為形 成 類 。 (4) 具有 結(jié) 構(gòu)化的控 制語 句。如果設(shè)計(jì)的電路的時(shí)延滿足要求的話，則就可以到第 7 步 啦！ 7．燒寫器件（編程）。在這一步，將用到第 4 步生成的網(wǎng)表并根據(jù) CPLD/FPG 廠商的器件容量，結(jié)構(gòu)等進(jìn)行布局、布線。綜合的目的是在于將設(shè)計(jì)的源文件由語言轉(zhuǎn)換為實(shí)際的電路。但是，為了提高輸入的效率，你可以用某些專用的編輯器，如： Hdl Editor， Tubor Writer 或者一些 EDA工具軟件集成的 HDL 編輯器 )。但是有一個(gè)重大的問題是在于，如果你的產(chǎn)品有所改動，需要采用另外的 CPLD/FPGA 時(shí)，你將需要重新輸入原理圖。目前，它在中國的應(yīng)用多數(shù)是用在 FPGA/CPLD/EPLD 的設(shè)計(jì)中。 第三章主要闡述紅外遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制原理。 主要技 術(shù) 要求： 1. 設(shè)計(jì) 完成多路 紅 外 遙 控系 統(tǒng) 的 編碼發(fā) 送部分； 2． 設(shè)計(jì) 完成多路 紅 外 遙 控系 統(tǒng) 的接收部分； 3．用 VHDL 語言編 程、可 編 程 邏輯 器 件實(shí)現(xiàn)其譯碼電 路部分； 4．完成系 統(tǒng)輸 出 顯 示部分。 從而他為各類紅外控制應(yīng)用系統(tǒng)提供了一類實(shí)用的參考。值得一提的是，目前全球的編譯碼器的 80%是由中國大陸代工貼牌生產(chǎn)的，但關(guān)鍵芯片是別人的。全面支持所有HDL 標(biāo)準(zhǔn)，支持廣泛的建模技術(shù)，提供直觀的圖形用戶界面運(yùn)行方式，也支持高性能的批處長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 理模式。 VHDL 的英文全 VeryHighSpeed Integrated Circuit HardwareDescription Language,誕生于1982 年 [2]VHDL 和 Verilog 作為 IEEE 的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述 語言，又得到眾多 EDA 公司的支持，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實(shí)上的通用硬件描述語言。 紅外遙控由于其發(fā)射和接收方便、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性較高 , 因而早已在家用電器中得到廣泛應(yīng)用。紅外傳輸大體分為數(shù)據(jù)的傳輸和控制信息 (指令 ) 的傳輸二類。除了含有許多具有硬件特征的語句外， VHDL 的語言形式和描述風(fēng)格與句法是十分類似于一般的計(jì)算機(jī)高級語言。當(dāng)今的編譯碼電路已經(jīng)朝著高度集成化和微電腦化發(fā)展，像前幾年大量使用的 PT2262/2272 編譯碼芯片組，就是一種相當(dāng)?shù)湫秃陀兄硪饬x的電路。紅外遙控編譯碼器只是單一型的編譯碼器的補(bǔ)充，在一般的主流管道是沒有紅外遙控銷售的，許多消費(fèi)者也就不知道有或者如何購買紅外遙控編譯碼器，因此紅外遙控編譯碼器的銷量是相對很少的。 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) ， 對遙 控系 統(tǒng) 整體性能要求很高。 （ c） EDA實(shí)驗(yàn)板上設(shè)置四個(gè)按鍵，其功能等同于遙控器上的 14號按鍵，當(dāng)按下此四個(gè)按鍵時(shí)七段數(shù)碼管分別對應(yīng)顯示“ 1”、“ 2”、“ 3”、“ 4”。 第六章總結(jié)。你要設(shè)計(jì)的是什么，你就直接從庫 中調(diào)出來用就行了。對他們而言只是做出一個(gè)決定，對我們而言卻是要我們付出更多的心血）。 3. (可選步驟）功能仿真。 這是我的個(gè)人觀點(diǎn)，似乎在好多文獻(xiàn)中都沒有提到“綜合”的準(zhǔn)確定義。然后，在根據(jù)網(wǎng)表中提供的各門的連接，把各個(gè)門的輸入輸出 連接 起來。 VHDL 語 言的優(yōu)點(diǎn) VHDL 語 言是 國際 上流行的、很有 發(fā) 展前途的 計(jì) 算機(jī)高 級語 言。 (6) VHDL 語 言 允許 直接 訪問 物理地址，能 進(jìn) 行 為 操作，能 實(shí)現(xiàn)匯編語 言的大部分 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 功能，可以直 接對 硬件 進(jìn) 行操作。各模 塊之間的關(guān) 系 盡 可能 簡單 ，在功能上相 對獨(dú) 立 。a: outl= d0 when sel= 00 else dl when sel= 01 else d2 when sel= 1039。 。其指向性與發(fā)射二極管的封裝形狀也有關(guān)系 , 球面形封裝就比平面形封裝的指向性強(qiáng)。 紅外遙控原理 識碼與編碼 一個(gè)紅外遙控系統(tǒng)一般由紅外遙控器和紅外接收器、微控制器及一些外圍電路組成 [12]。碼分制紅外遙感是以不同的脈沖或者脈沖組合來代表不同的指令按鍵。多信道 遙 控系 統(tǒng)由發(fā)射 控制器和接收控制器 組 成，可以 實(shí)現(xiàn) 一 個(gè) 控制 發(fā)射 機(jī) 編碼 控制多 個(gè) 控 制點(diǎn) 的目的，非常適合自動 控制的各種 場 合，也可以 應(yīng) 用于防 盜報(bào) 警等，具有 廣泛 的推 廣 使用價(jià)值。其遙控指令的‘ 1’是以占空比為 3/4 的正脈沖