紅外通信作為一種簡便的無線通信技術(shù)在電子設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用。它的主要優(yōu)點(diǎn)是無需專門申請(qǐng)?zhí)囟l率的使用執(zhí)照；具有移動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小，功率低的特點(diǎn)；傳輸速率適合家庭和辦公室使用的網(wǎng)絡(luò)；信號(hào)無干擾，傳輸準(zhǔn)確度高；成本低廉。

　　SoPC 技術(shù)是在可編程邏輯器件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種靈活、高效的嵌入式系統(tǒng)解決方案。它將處理器、存儲(chǔ)器、I／O口、常用外設(shè)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的部件以IP核的形式集成到一片FPGA器件上，構(gòu)建成一個(gè)可編程的片上系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能。其中，IP核可理解為一段具有特定電路功能的硬件描述語言程序，該程序與集成電路工藝無關(guān)，可以移植到不同的半導(dǎo)體工藝中去生產(chǎn)集成電路芯片。因此，IP核的設(shè)計(jì)與復(fù)用是SoPC設(shè)計(jì)中解決設(shè)計(jì)層次、產(chǎn)品成本、設(shè)計(jì)周期和降低風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是SoPC設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)。

　　本文提出一種紅外解碼IP核在SoPC系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，重點(diǎn)研究紅外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼和傳輸機(jī)制、紅外解碼電路的HDL設(shè)計(jì)、IP核的制作及在SoPC系統(tǒng)中的應(yīng)用方法。

　　1紅外通信原理與Avalon總線規(guī)范

　　1．1紅外通信原理

　　本文采用的紅外接收部分的硬件電路由紅外發(fā)射芯片TC9012和紅外接收芯片DS338S組成。DS338S的輸出信號(hào)IR_out接入FPGA的GPIO，實(shí)現(xiàn)紅外解碼功能。硬件電路圖如圖1所示。

　　發(fā)射端TC9012發(fā)送的紅外數(shù)據(jù)幀的格式如圖2所示。

　　每幀含有32b，包含2次8位用戶碼，8位數(shù)據(jù)碼和8位數(shù)據(jù)碼的反碼及最后位的同步位。其中，用戶碼是由硬件決定的，通過解碼用戶碼來識(shí)別控制單位是否有權(quán)控制設(shè)備。數(shù)據(jù)反碼是用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)碼是否正確的。引導(dǎo)碼由4．5ms的載波和4．5ms的載波關(guān)斷波形所構(gòu)成，作為用戶碼、數(shù)據(jù)碼以及他們的反碼的先導(dǎo)。 TC9012采用PPM（PulsePhaseModulation）脈沖相位調(diào)制方式完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。載波、同步位、位元‘0’和‘1’和引導(dǎo)碼的波形如圖3所示。由圖可知，載波頻率為38kHz，占空比為1／3；同步位（SY）是標(biāo)志最后一位編碼“0”或“1”的標(biāo)識(shí)位，它只有0．56ms的有載波信號(hào)構(gòu)成；位元0由0．56ms的有載波部分和0．565ms的空閑部分構(gòu)成；位元1由0．56ms的有載波部分和1．69ms的空閑部分構(gòu)成。