[发明专利]基于FPGA的红外编码器及红外通信设备

说明书

本发明涉及红外通信技术，解决了现有红外通信设备集成度低、成本高，并且处理效率低的问题。技术方案概括为：红外通信设备，其微处理器中集成有FPGA，红外编码器基于微处理器中的FPGA实现，微处理器向红外编码器提供命令、数据和时钟信号，红外编码器完成数据编码并输出到红外发射头发射信号，通过FPGA实现控制寄存器、数据寄存器、分频器一、分频器二、PWM码转换器、移位寄存器和与门的相关功能，进而组合实现基于FPGA的红外编码器。有益效果是：本发明通过FPGA实现红外编码器的功能，节约了处理器资源，使得设备整体处理效率提高，并且不需要焊接专用红外编码芯片及进行相应布线，集成度提高。本发明特别适用于家居领域。

技术领域

本发明涉及红外通信技术，特别涉及红外编码技术。

背景技术

现有红外通信设备，通过专用红外编码芯片或处理器执行程序进行数据编码以实现红外通信。若采用专用红外编码芯片来实现，需要在电路板上焊接专用芯片以及进行相应布线，导致研发成本、元器件成本增加，并且不便于集成，电路板体积大；若采用处理器执行程序来实现，则需要处理器来完成相关编码工作，这样会占用大量的计算处理资源，以致于影响设备整体的处理效率。

发明内容

本发明为解决现有红外通信设备集成度低、成本高，并且处理效率低的问题，提供一种基于FPGA的红外编码器及红外通信设备。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的红外编码器，包括控制寄存器、数据寄存器、分频器一、分频器二、PWM码转换器、移位寄存器和与门，所述分频器一的输入端作为原始时钟信号输入接口，控制寄存器的输入端作为红外发射命令输入接口，数据寄存器的输入端作为红外发射数据输入接口，所述分频器二的输入端与分频器一的输入端和PWM码转换器的时钟信号输入端连接，分频器一的输出端与移位寄存器的时钟信号输入端连接，控制寄存器的输出端与移位寄存器的使能控制端连接，数据寄存器的输出端与PWM码转换器的数据输入端连接，PWM码转换器的数据输出端与移位寄存器的数据输入端连接，与门的两个输入端分别与分频器二的输出端和移位寄存器的数据输出端连接，与门的输出端作为红外编码信号输出接口；

所述分频器一用于对原始时钟信号进行分频来产生时钟信号一，并将时钟信号一输出到移位寄存器，所述时钟信号一作为移位寄存器正常工作时所需的时钟信号；

所述分频器二用于对原始时钟信号进行分频来产生时钟信号二，并将时钟信号二输出到与门，所述时钟信号二作为调制信号；

所述控制寄存器用于接收红外发射命令，并将接收到的红外发射命令发送给移位寄存器；

所述数据寄存器用于接收红外发射数据，并将接收到的红外发射数据发送给PWM码转换器；

所述PWM码转换器用于根据红外编码协议和接收到的红外发射数据，并在原始时钟信号的作用下将红外发射数据转换成PWM(Pulse Width Modulation)码，并将得到的PWM码依次装入移位寄存器；

所述移位寄存器用于根据接收到的PWM码和红外发射命令，并在时钟信号一的作用下依次将PWM码输出到与门；

所述与门用于将接收到的PWM码和时钟信号二进行与运算，得到调制后的红外编码信号并输出；

所述控制寄存器、数据寄存器、分频器一、分频器二、PWM码转换器和移位寄存器都基于FPGA编程实现。

作为进一步优化，所述时钟信号一的周期采用0.56毫秒。

作为进一步优化，所述时钟信号二的频率采用38千赫兹。