【正文】 dataout = reg。 state = A。039。 when D = 接收完 12 位則向 dff5_pr 鎖存器發(fā)出觸發(fā)信號(hào) if(tframe=12) then read = 39。039。 tframe := tframe+1。 移位寄存器移位 else reg = reg(10 downto 0) amp。039。 在紅外數(shù)據(jù)輸入為 0期間計(jì)數(shù) con = ‘1’。 if(datain=‘1’) then state = A。 狀態(tài) A,紅外數(shù)據(jù)輸入為 1,等待狀態(tài) read = 39。 con = 39。 tframe := 0。 signal state : state_type。 dataout : out std_logic_vector(11 downto 0))。 use 。值此 論 文完成 之際 ， 謹(jǐn)向 倪老 師 致以崇高的敬意和 誠(chéng)摯 的感 謝 。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 致 謝 經(jīng)過(guò)這 段 時(shí)間 的刻苦 鉆 研， 終 于完成了我的畢業(yè) 設(shè)計(jì)論 文。 [14] 張鳴瑞鄒世開(kāi)，編碼理論，北京航空航天大學(xué)出版社 1990。 [10] [ 美 ] Skahill K. 可編程邏輯系統(tǒng)的 VHDL 設(shè)計(jì)技術(shù) [M] . 朱明程 , 孫普譯 . 南京 :東南大學(xué)出版社 , 1998 , 5。 西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,1998 ,4。 [4]徐志軍、徐光輝 .大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷捌鋺?yīng)用 .成都：電子科技大學(xué)出版社。然而本 設(shè)計(jì) 依然有很多不足之 處 ，在仿真技 術(shù) 上需要大大加 強(qiáng) 。當(dāng)發(fā)射器的類型不同時(shí) 只需對(duì)中斷處理程序的部分參數(shù)稍加改動(dòng)即可 ,就可以適用于多種紅外遙控器信號(hào)的接收和譯碼 ,極大地節(jié)約了硬件實(shí)現(xiàn)的資源開(kāi)銷(xiāo)。 4. 了解了 PT2248 的工作原理及功能?；?這樣 的背景， 設(shè)計(jì) 研制了本 項(xiàng)目 ，以下就是所做 設(shè)計(jì) 的具體成果。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 6 總結(jié) 紅 外技 術(shù) 在 我們 的日常生活中得到了越 來(lái) 越多的 應(yīng) 用， 給我們帶 來(lái)了 極大的便利，紅外遙控系統(tǒng)應(yīng)用很廣泛 ,了解一些紅外遙控的知識(shí)是有必要的。在建好仿真文件以后就是進(jìn)入仿真環(huán)境，設(shè)計(jì)中使用的仿真工具是 。本設(shè)計(jì)對(duì)各模塊的仿真采用了測(cè)試激勵(lì)文件形式。在進(jìn)行功能仿真之前，必須先建立仿真文件。時(shí)序仿真，則是將 HDL語(yǔ)言描述的電路源代碼綜合之后，再由 FPGA 適配器映射于具體芯片后得到的文件進(jìn)行仿真，長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 該文件中加入了具體芯片和連線間的延遲信號(hào)，因此該仿真最接近真實(shí)電路。根據(jù) ED5026 芯片 “0” 和 “1” 的編碼規(guī)則可知，接收端收到 1 個(gè) a 時(shí)間的低電平 3a 的高電平表示 “0” ，當(dāng)收到 3a 的高電平 1 個(gè) a 的低電平即為 “1” ，由此設(shè)計(jì)了這樣的一個(gè)狀態(tài)機(jī)，在每位數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)，計(jì)數(shù)器在數(shù)據(jù)低電平時(shí)計(jì)數(shù)，通過(guò)判斷計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值可得知數(shù)據(jù)低電平的脈寬，從而實(shí)現(xiàn) “0” 、 “1” 解碼 [17]。并設(shè)計(jì)了發(fā)射狀態(tài)指示，一旦有發(fā)射信號(hào)，狀態(tài)指示亮，便于管理人員檢查管理。 數(shù)字編碼信號(hào)并不直接用于調(diào)制紅外光產(chǎn)生的紅外數(shù)據(jù)信號(hào) , 而是預(yù)先對(duì) 38 kHz左右的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制 ,再以此信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外管發(fā)光 , 即采用二次調(diào)制技術(shù) , 這樣做的好處是 : 可使紅外發(fā)光管的脈沖電流很大而直流平均電流較小 , 管芯不至發(fā)熱并且有利于收端檢出有效信號(hào) , 抑制相近光譜的干擾 , 提高信噪聲比和作用距離。 紅外專用接收集成電路集紅外前置放大、限幅、檢波、積分和比較整形于一體，具有集成度高、功能強(qiáng)、性能可靠、耗電低、體積小、外圍元器件少、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。 這 些脈沖經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電 路后由 紅 外二極 管發(fā)射 出去。軟件編碼適用于遙控命令較為復(fù)雜的場(chǎng)合 , 而軟件譯碼則給整個(gè)系統(tǒng)的更改和升級(jí)提供了極大的靈活性 。 (3) 控制數(shù)據(jù)編碼與譯碼器 : 這類電路無(wú)加密地址編碼僅有控制數(shù)據(jù)的編譯碼。 其編碼容量大 ， 保密性好。當(dāng)沒(méi)有按鍵按下時(shí)四位按鍵經(jīng)消抖電路輸出 “1111” ，若有 鍵按下，對(duì)應(yīng)位上輸出為 “0” ，如 1鍵被按下，四位按鍵經(jīng)消抖電路輸出 “1110” ，經(jīng)此按鍵譯碼器譯成四位 BCD碼為 “0001” ，并且 PR輸出高電平向輸出鎖存器發(fā)出鎖存信號(hào)。在 PR為低電平期間，在觸發(fā)信號(hào)輸入端 CLK上升沿時(shí)輸出 OUTPUT5將對(duì)輸入端 INPUT5的輸入數(shù)據(jù)鎖存。因此該計(jì)數(shù)器進(jìn)位信號(hào)作為解碼控制、串行轉(zhuǎn)并行移位寄存器模塊的異步清零信號(hào)。接收器的結(jié)構(gòu)功能很大程度上決定于發(fā)送器的結(jié)構(gòu)和對(duì)信號(hào)的處理方式。 其他電器遙控。 地址碼可達(dá) 531441以上。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，很多公司使用通用單片機(jī)編碼然后通過(guò)紅外光調(diào)制后發(fā)射。長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4 編碼 與 譯碼 遙控系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是一串編碼脈沖，也就是一組連續(xù)的串行二 進(jìn)制代碼，只是該脈沖是用調(diào)制過(guò)的載波表示的。 紅外接收 電路的設(shè)計(jì) 接收解碼部分用 CPLD 通過(guò) VHDL 實(shí)現(xiàn)，使用的 CPLD 為 ALTERA 公司的 MAX7128SLC8415芯片。根據(jù)電流驅(qū)動(dòng)方式可分為 : (1) 平均發(fā)射方式 :通過(guò)啟動(dòng)直流供電電源直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)出恒定的外光。 紅外發(fā)射方式 紅外遙控信號(hào)的發(fā)射由編程控制器、指令編碼、信號(hào)的調(diào)制及紅外發(fā)射四部分組成。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 一般，遙控器的每個(gè)按鍵編碼都是由 12 位遵照以上編碼規(guī)則所代表的“ 0” 、 “ 1” 組成，時(shí)間長(zhǎng)度為 12 4a=48a。 PT2248 的編碼方式采用脈位調(diào)制（ PPM）方式來(lái)將遙控指令編碼成脈沖序列，然后再調(diào)制以高頻信號(hào)，最后一紅外光的形式發(fā)送出去。 PT2248 最大可用作 18 路紅外遙控系統(tǒng)的編碼，其內(nèi)部已集成了 38kHz 的紅外載波振蕩及相應(yīng)的數(shù)字脈碼調(diào)制電路。 基于對(duì)以上兩種方案的分析 ，本 課題決定選用方案一 。通過(guò)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(wú)故障運(yùn)行 。 專用芯片設(shè)計(jì)制作紅外發(fā)射和接收，并實(shí)現(xiàn)編譯碼功能， 該電路為 CMOS 大規(guī)模數(shù)字集成多路編譯碼器 。其遙控指令的‘ 1’是以占空比為 3/4 的正脈沖表示 ,‘ 0’則用占空比為 1/4 的正脈沖表示 ,其中一個(gè)為位碼周期的 1/4 ,一個(gè) a 占有的時(shí)間長(zhǎng)度為 PT2248 內(nèi)部紅外載波振蕩周期的 16 倍 ,即 a = 16/(38 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 kHz) 。 設(shè)計(jì)方案 方案一 : 該系統(tǒng)選取 PT2248 作為構(gòu)成發(fā)送器的芯片 [7]。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(dòng) 控制的各種 場(chǎng) 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。 為 了解 決 全自 動(dòng) 生 產(chǎn)線 的控制 問(wèn)題，選用 集 成專用編碼 器件 PT2248 成功地研制出了多信道 紅 外 遙 控系 統(tǒng) 。碼分制紅外遙感是以不同的脈沖或者脈沖組合來(lái)代表不同的指令按鍵。遙控信號(hào)的頻率范圍在幾百赫茲到幾千赫茲之間。 紅外遙控原理 識(shí)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]。一般將紅外光譜分為四個(gè)區(qū)域，即近紅外 ()、中紅外()、中遠(yuǎn)紅外 ()、遠(yuǎn)紅外 (201000“ m)區(qū)。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)。 本章小結(jié) 本章的主要內(nèi)容是對(duì)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，給出了函數(shù)的流程圖及部分程序，說(shuō)明了軟件系統(tǒng)在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和作用，主要對(duì) vhdl 語(yǔ)言做了細(xì)致的描述，它的優(yōu)點(diǎn)給本設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的方便。 。 : End 如輸入端為低電平 , 則仿真結(jié)果中 temp _high 為 39。a: outl= d0 when sel= 00 else dl when sel= 01 else d2 when sel= 1039。 部分 程序： library ieee。各模 塊之間的關(guān) 系 盡 可能 簡(jiǎn)單 ，在功能上相 對(duì)獨(dú) 立 。 主函 數(shù) 作 為軟 件的入口，合理的配 置單 片機(jī)的特殊功能寄存器，以合理的工作方式 實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)采集和固定的波特率 進(jìn) 行串口通信。 (6) VHDL 語(yǔ) 言 允許 直接 訪問(wèn) 物理地址，能 進(jìn) 行 為 操作，能 實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ) 言的大部分 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 功能，可以直 接對(duì) 硬件 進(jìn) 行操作。 VHDL 語(yǔ) 言的 運(yùn) 算符包含的分 為 很 廣 . (3) 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu)豐富，具有 現(xiàn) 代化的各種 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu)。 VHDL 語(yǔ) 言的優(yōu)點(diǎn) VHDL 語(yǔ) 言是 國(guó)際 上流行的、很有 發(fā) 展前途的 計(jì) 算機(jī)高 級(jí)語(yǔ) 言。這一步主要是為了確定你的設(shè)計(jì)在經(jīng)過(guò)布局布線之后，是不是還滿足你的設(shè)計(jì)要求。然后，在根據(jù)網(wǎng)表中提供的各門(mén)的連接，把各個(gè)門(mén)的輸入輸出 連接 起來(lái)。這一步的目的是生成用于燒寫(xiě)（編程 Programming）的編程文件。 這是我的個(gè)人觀點(diǎn)，似乎在好多文獻(xiàn)中都沒(méi)有提到“綜合”的準(zhǔn)確定義。 4. 綜合。 3. (可選步驟）功能仿真。 用高級(jí)語(yǔ)言設(shè)計(jì)電路的流程 : 在用高級(jí)語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)電路時(shí) ,主要的過(guò)程是這樣的 : 1. 使用文本編輯器輸入設(shè)計(jì)源文件 (你可以使用任何一種文本編輯器。對(duì)他們而言只是做出一個(gè)決定，對(duì)我們而言卻是要我們付出更多的心血）。 有了這兩個(gè)條件才能在設(shè)計(jì)的過(guò)程中選用適當(dāng)?shù)钠骷亩岣咴O(shè)計(jì)的可靠性、提高器件的利用率及縮短設(shè)計(jì)的周期。你要設(shè)計(jì)的是什么，你就直接從庫(kù) 中調(diào)出來(lái)用就行了。因此它的應(yīng)用主要是應(yīng)用在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中。 第六章總結(jié)。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章對(duì) VHDL 語(yǔ)言的介紹。 （ 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(hào)按鍵，當(dāng)按下此四個(gè)按鍵時(shí)七段數(shù)碼管分別對(duì)應(yīng)顯示“ 1”、“ 2”、“ 3”、“ 4”。 本 論 文的 設(shè)計(jì) 任 務(wù) 及結(jié)構(gòu) 本題要求采用合適的 紅 外 遙 控 專用 芯片，制作多路 紅 外 遙 控系 統(tǒng) 的 編碼 器，其 譯碼 器采用 VHDL 語(yǔ)言編 程、可 編 程 邏輯 器 件實(shí)現(xiàn) ，完成多路 紅 外 遙 控系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 。 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。 本設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 因?yàn)?VHDL工具軟件平臺(tái)的強(qiáng)大功能 ， 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(kāi)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。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(méi)有紅外遙控銷(xiāo)售的，許多消費(fèi)者也就不知道有或者如何購(gòu)買(mǎi)紅外遙控編譯碼器，因此紅外遙控編譯碼器的銷(xiāo)量是相對(duì)很少的。而這些編譯碼器一般其價(jià)格一般都比較貴，達(dá)上百美金。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。 ModelSim 是業(yè)界最優(yōu)秀的混合 HDL 語(yǔ)言仿真調(diào)試環(huán)境，提供最佳的仿真性能和調(diào)試特征，成為眾多 ASIC 和 FPGA 廠商推薦的仿真調(diào)試工具，