【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 誠摯 的感 謝 。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 致 謝 經(jīng)過這 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，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)的資源開銷。 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 越多的 應(yīng) 用， 給我們帶 來了 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)對各模塊的仿真采用了測試激勵(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 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)編碼然后通過紅外光調(diào)制后發(fā)射。長春工程學(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 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)間長度為 12 4a=48a。 PT2248 的編碼方式采用脈位調(diào)制（ PPM）方式來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。 基于對以上兩種方案的分析 ，本 課題決定選用方案一 。通過對系統(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 。 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)間長度為 PT2248 內(nèi)部紅外載波振蕩周期的 16 倍 ,即 a = 16/(38 長春工程學(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 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，說明了軟件系統(tǒng)在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和作用，主要對 vhdl 語言做了細(xì)致的描述，它的優(yōu)點(diǎn)給本設(shè)計(jì)帶來極大的方便。 。 : 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 簡單 ，在功能上相 對獨(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 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。 VHDL 語 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 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(jí)語 言。這一步主要是為了確定你的設(shè)計(jì)在經(jīng)過布局布線之后，是不是還滿足你的設(shè)計(jì)要求。然后，在根據(jù)網(wǎng)表中提供的各門的連接，把各個(gè)門的輸入輸出 連接 起來。這一步的目的是生成用于燒寫（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)語言設(shè)計(jì)電路的流程 : 在用高級(jí)語言來設(shè)計(jì)電路時(shí) ,主要的過程是這樣的 : 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）。 有了這兩個(gè)條件才能在設(shè)計(jì)的過程中選用適當(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 中調(diào)出來用就行了。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)。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章對 VHDL 語言的介紹。 （ 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。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，