【導(dǎo)讀】Abstract. 1Introduction. develop

　　

【正文】 軟件平臺(tái)所支持。是一種通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā)的技術(shù)。 紅外收發(fā)器產(chǎn)品具有成本低，小型化，傳輸速率快，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)安全傳輸，不受電磁干擾等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)信息在不同產(chǎn)品之間快速、方便、安全地交換與傳送，在短距離無線傳輸方面擁有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。 紅外收發(fā)器產(chǎn)品在可攜式產(chǎn)品中的應(yīng)用作用很大。目前，全世界有 1億 5千萬臺(tái)設(shè)備采用紅外技術(shù)，在電子產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域廣泛使用。比如有 95％的筆記本電腦就安裝了紅外收發(fā)器接口 ,現(xiàn)在絕大多數(shù)手機(jī)上也配置紅外收發(fā)器接口。而且隨著交換的數(shù)據(jù)量變大，紅外數(shù)據(jù)通訊將使手機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸越來越方便。隨著紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)越來越成熟、完善、成本更低廉，紅外收發(fā)器在短距離通訊領(lǐng)域必將得到更廣泛的應(yīng)用。 本章首先闡述了紅外收發(fā)集成電路設(shè)計(jì)課題的背景和意義，然后簡要介紹了紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，以及紅外收發(fā)器產(chǎn)品的特 點(diǎn)、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，最后根據(jù)紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性確立了課題的設(shè)計(jì)定位。 1． 2 紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)簡介 紅外 遙控系統(tǒng)分為單通道遙控和多通道遙控。只有一個(gè)指令信號(hào)傳送通道的稱為單通道遙控系統(tǒng) 。具有兩個(gè)以上指令信號(hào)傳送通道的稱為多通道遙控系統(tǒng)。單通道遙控比較簡單 ,一般來說 ,發(fā)射器僅有一個(gè)指令鍵 ,接收器也只有一個(gè)執(zhí)行電路。雖然在接收電路中加入多穩(wěn)態(tài)記憶電路 ,可以根據(jù)按動(dòng)發(fā)射器指令鍵的次數(shù) ,使接收電路中的多穩(wěn)態(tài)記憶電路的狀態(tài)多次改變 ,實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能控制 ,但是這種狀態(tài)的改變是順序進(jìn)行的。如果要 實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)任意控制 ,就要采用多通道遙控系統(tǒng)。多通道遙控可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的任意多功能遙控。至于選用幾個(gè)通道及何種控制方式 ,要根據(jù)實(shí)際情況 (如被控對(duì)象、操作要求及成本核算等 )來決定。一般的紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)是由紅外遙控信號(hào)編碼發(fā)送器、紅外遙控信號(hào)接收器和解碼器（解碼芯片或單片機(jī)）及其外圍電路等三部分構(gòu)成的。信號(hào)發(fā)送器用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管輸出紅外遙控信號(hào)，接收器完成對(duì)遙控信號(hào)的放大、檢波、整形并解調(diào)出編碼脈沖。紅外遙控編碼脈沖是一組組連續(xù)的串行二進(jìn)制碼，對(duì)于一般的紅外收發(fā)系統(tǒng)，此串行碼作為微控制 器的遙控輸入信號(hào)，由其內(nèi)部 CPU完成對(duì)遙控指令的解碼，對(duì)其他各種紅外遙控收發(fā)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者來說，上述的微控制器內(nèi)部解碼出的遙控指令是不便于利用的。因此，人們利用紅外編 /解碼芯片及單片機(jī)研制出多種通用紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)，在各種設(shè)備之間進(jìn)行紅外信號(hào)的收發(fā)。 遙控收發(fā)系統(tǒng)一般由發(fā)射器和接收器兩部分組成。發(fā)射器一般由指令鍵、指令編碼電路、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射電路等幾部分組成。當(dāng)按下某鍵時(shí) ,指令編碼電路 ,產(chǎn)生相應(yīng)的指令編碼信號(hào) ,編碼指令信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制 ,再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大之后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)過調(diào) 制的指令編碼信號(hào)。接收器一般由接收電路、放大電路、解調(diào)電路、指令譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路等幾部分組成。接收電路將發(fā)射器發(fā)射的已調(diào)制的編碼指令信號(hào)接收下來 ,并進(jìn)行放大后送解調(diào)電路。解調(diào)電路將已調(diào)制的編碼信號(hào)解調(diào)下來 ,即還原為編碼信號(hào)。指令譯碼器將編碼指令信號(hào)進(jìn)行譯碼 ,最后由驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作控制。 1． 3 紅外遙控收發(fā)器產(chǎn)品概況 目前紅外收發(fā)器按照工作模式和傳輸速率可分為四類：串行模式，最高速率為；中速模式：最高速率為 ；高速模式：最高速率為 16Mbps。 另外按芯片功耗大小又可以分為低功耗型和標(biāo)準(zhǔn)型兩類，低功耗型通常使用 3V電源，傳輸距離較近，約 030cm，標(biāo)準(zhǔn)型通常使用 5V電源，傳輸距離較遠(yuǎn)最少 1m以上。 在紅外通信技術(shù)發(fā)展的早期，存在好幾個(gè)紅外通信標(biāo)準(zhǔn)，不同標(biāo)準(zhǔn)之間紅外設(shè)備不能進(jìn)行紅外通信。為了使各種紅外設(shè)備能夠互聯(lián)互通， 1993年由 20多個(gè)大廠商發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（ IRDA）統(tǒng)一了紅外通信的標(biāo)準(zhǔn)，這就是目前被廣泛使用的紅外數(shù)據(jù)通信協(xié)議 及規(guī)范，也稱為 IRDA標(biāo)準(zhǔn)。 自 1993年 IRDA成立至今，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)的會(huì)員已經(jīng)發(fā)展到 150多個(gè)， IRDA標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)獲得了業(yè)界廣泛認(rèn)同和支持。已經(jīng)開發(fā)出來的具備紅外通訊能力的設(shè)備已經(jīng)有一百多種之多，紅外模塊的年裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到一億五千萬套。盡管現(xiàn)在有了同樣是近距離無線通訊的藍(lán)牙技術(shù)，但以紅外通訊技術(shù)低廉的成本和廣泛的兼容性的優(yōu)勢(shì)，紅外數(shù)據(jù)通訊仍舊會(huì)在將來很長一段時(shí)間內(nèi)在短距離的無線數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域扮演重要角色。 由 IRDA協(xié)會(huì)的資料表明，國外公司的紅外收發(fā)器產(chǎn)品起步較早，已經(jīng)形成了紅外收發(fā)器的配套生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈。由以 下部分組成： Sharp等公司主要提供紅外發(fā)光二極管和光敏二極管； Agilent等公司主要設(shè)計(jì)制作紅外收發(fā)芯片； Infineon等公司主要從事紅外收發(fā)器封裝；IBM、 Microsoft等公司則推出紅外數(shù)據(jù)收發(fā)器驅(qū)動(dòng)程序和紅外通信軟件。其中如 Agilent等公司還具有生產(chǎn)紅外收發(fā)器系列產(chǎn)品的能力，而 HP、 IBM等大公司則專門為自己公司產(chǎn)品配備紅外收發(fā)器。 在中國臺(tái)灣地區(qū)也形成了一批紅外收發(fā)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家和公司，但在大陸地區(qū)只有一些器件銷售公司在做這些國際公司和臺(tái)灣公司的代理，缺乏具有自主產(chǎn)權(quán)的該類產(chǎn)品。 紅外收發(fā)器產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì) 在各種紅外收發(fā)器產(chǎn)品中，雖然傳輸速率、傳輸距離等特性不同，但紅外收發(fā)器產(chǎn)品一直朝著提高傳輸速率，增加傳輸距離，降低功耗，擴(kuò)大發(fā)射接收角度等方面發(fā)展。特別是隨著技術(shù)發(fā)展和成熟，傳輸方式正朝著點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方向發(fā)展。因此紅外遙控收發(fā)器產(chǎn)品還有更加寬廣的發(fā)展前景。 2 紅外通信的基礎(chǔ)知識(shí) 2． 1 紅外線基礎(chǔ)知識(shí) 紅外線概述 紅外線實(shí)質(zhì)上是一種電磁波。從分析自然界中各種電磁波組成的波可知，波譜是由 ：射線，ｘ射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線波組成的。從形式上看，它們之間似乎 沒有關(guān)系，但如果按照他們的波長依次排列，就會(huì)發(fā)現(xiàn)和我們形影不離的可見光只占了整個(gè)波譜中 m 長的這么一點(diǎn)兒范圍，而和可見光相鄰的紅外線 （包括遠(yuǎn)紅外線、中紅外線和近紅外線外）卻占了波譜中 m1000μ m 的一大段。其中微米波長范圍內(nèi)又包括了紫外光 、可見光、近紅外、中紅外 、遠(yuǎn)紅外、微波。 從上述分析可知，紅外線是一種十分豐富的波譜資源，目前它己在生產(chǎn)、生活、軍事、醫(yī)療等多方面得到了廣泛的應(yīng)用，例如紅外線加熱、紅外線醫(yī)療期間、紅外線通信、紅外線攝像、紅外線遙控等。紅外線遙控只是紅 外線 眾多應(yīng)用中的一部分，目前在家用電器中廣泛應(yīng)用的彩電遙控器、錄像機(jī)遙控器、 VCD遙控器、高保真音響遙控器等，都采用了紅外線遙控，它使這些家用電器的控制變得十分簡單方便。