紅外通信的軟件設(shè)計(jì) - 紅外通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　5 紅外通信的軟件設(shè)計(jì)

　　5.1 38 kHz紅外載波設(shè)計(jì)

　　MC9S08GT60 使用了外部4 MHz的晶振頻率，通過配置ICG1=0x78，ICG2=0x30，將總線頻率控制為20 MHz。MC9S08GF60內(nèi)部有定時(shí)／脈沖輸出模塊，將TPM1的狀態(tài)控制寄存器的位CPWMS置1，則TPM1工作在中心脈寬輸出模式；將TPM1 通道0的狀態(tài)控制寄存器的ELS0B：ELS0A設(shè)置為10，控制發(fā)生輸出比較時(shí)將脈沖信號置高或置低。為使TPM1C1輸出38 kHz頻率的載波信號，就要對20 MHz的總線頻率進(jìn)行526分頻，即526個(gè)20 MHz的方波周期產(chǎn)生一個(gè)38 kHz的方波周期，因?yàn)槭侵行拿}寬輸出模式，輸出脈沖寬度是通道值寄存器TPM1C1V中值的2倍，輸出脈沖周期是通道預(yù)置寄存器TPM1M0D中值的2 倍，因此令TPM1C1V=131，TPM1M0D=263，啟動定時(shí)器后，定時(shí)器1的計(jì)數(shù)器TPM1CNTL在自增1計(jì)數(shù)時(shí)，當(dāng)該值跟通道值寄存器 TPM1C1V中值匹配時(shí)，將脈沖輸出信號拉低，定時(shí)器1的計(jì)數(shù)器TPMlCNTL在計(jì)數(shù)值開始進(jìn)行自減1操作時(shí)，當(dāng)下降到跟通道寄存器TPMlClV 時(shí)，將脈沖輸出信號拉高。中心脈寬輸出的時(shí)序圖如圖5所示。從此通道輸出的方波頻率通過示波器查看為37.9 kHz或38 kHz。

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　　5.2 數(shù)據(jù)編碼的設(shè)計(jì)

　　MC9S08GT60 單片機(jī)有36個(gè)端口，大部分端口都具有雙重功能，本文使用端口PTA7，配置該端口的方向寄存器PTADD_PTADD7為1，即PTA7為輸出，根據(jù)脈沖編碼的規(guī)則，進(jìn)行不同的延時(shí)操作，使該端口輸出一定寬度的數(shù)據(jù)脈沖，通過示波器查看該端口，可看到穩(wěn)定的脈沖序列。

　　5.3 接收端信號的輸入捕捉設(shè)計(jì)

　　將 TPM2的狀態(tài)控制寄存器的位CPWMS置0，則TPM2可以工作在輸入捕捉模式、輸出比較模式、邊沿脈沖輸出模式；為使TPM2通道0工作在輸入捕捉方式，需要進(jìn)一步設(shè)置TPM2通道0狀態(tài)控制寄存器，將TPM2C0SC的模式選擇位MS0B：MS0A設(shè)置為00，選擇了輸入捕捉方式，此外，要設(shè)置捕捉發(fā)生在什么條件下，那么需要設(shè)置TPM2COSC中的極性選擇位ELS0B：ELS0A，使其為01，目的是在該引腳出現(xiàn)上升沿時(shí)發(fā)生捕捉。在發(fā)生捕捉時(shí)，通道值寄存器會將定時(shí)寄存器的值進(jìn)行鎖存，因此比較兩次輸入捕捉時(shí)，通道值寄存器的內(nèi)容，根據(jù)編碼規(guī)則，可知道該值對應(yīng)的編碼是‘1’或‘0’。此外通道值寄存器是16位的，如果希望通過串口調(diào)試窗口查看比較結(jié)果，因?yàn)榇诮邮諗?shù)據(jù)緩沖寄存器是8位的，那么可以將其分解為兩個(gè)8位的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送。

　　以下是輸入捕捉的中斷子程序：

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　　程序功能描述：將捕捉的數(shù)據(jù)發(fā)往串口查看，這樣不管用什么發(fā)射器，都可以通過觀察串口數(shù)據(jù)得到識別碼，完成不同的功能。

　　6 結(jié)語

　　紅外通信一般用在低數(shù)據(jù)速率，并且短距離的場合中，因此需要低功耗的運(yùn)行要求。而Freescale的這款單片機(jī)工作電壓可達(dá)到1.8 V，在單片機(jī)空閑方式下，通過設(shè)置SOPT和SPMSC兩個(gè)寄存器來設(shè)計(jì)不同的停止低功耗模式，或者執(zhí)行一條WAIT指令，使單片機(jī)進(jìn)入等待的低功耗模式，這里就不再詳細(xì)講述其實(shí)現(xiàn)過程。MC9S08GT60單片機(jī)與其他低電壓、低功耗的單片機(jī)不同之處在于，它并非是以犧牲性能為代價(jià)來換取1.8 V的低電壓。因此本文使用該單片機(jī)討論了發(fā)送和接收紅外電路的設(shè)計(jì)過程及通信協(xié)議的運(yùn)用，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)切實(shí)可行，對紅外控制開發(fā)者有一定的幫助。?