接口技术-基于Agilent系列芯片的红外通讯接口电路设计.pdfVIP

基于 Agilent 系列芯片的红外通讯接口电路设计 来源：国外电子元器件 作者：郝 磊 瓮巍巍 摘要：介绍了红外通讯技术及相关标准，简单描述了红外通讯系统的基本结 构，并以 Agilent HSDL7001 、HSDL3201 芯片为例，详细叙述了红外通讯接口电路 的实现方法。 关键词：红外通讯；IrDA ；HSDL7001 ；HSDL3201 １红外通讯技术简介 红外数据通讯指的是两台设备之间通过红外线进行无线数据传输的一种数据 传输方式　一般采用红外波段内的近红外线，波长在０．７５µｍ至２５µｍ之 间。红外数据协会（ＩｒＤＡ）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最 佳的通讯效果，将红外数据通讯所采用的光波波长的范围限定在８５０ｎｍ至９０ ０ｎｍ之间。红外通讯的最大特点在于它替代了设备与设备之间传统的线缆连接， 进而摆脱了不同平台设备连接时对于特制接口的要求，使得跨平台设备间的数据交 换简单到只需彼此相对。 红外通讯技术的特点如下： ●它是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软 件平台所支持； ●通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线数据收发； ●主要用来取代点对点的线缆连接； ●新的通讯标准兼容早期的通讯标准； ●小角度（３０° 以内）、短距离、点对点直线数据传输，必威体育官网网址性强； ●传输速率较高，目前４Ｍ速率的ＦＩＲ技术已被广泛使用，１６Ｍ速率的ＶＦ ＩＲ技术已经发布。 红外通讯技术的缺点如下　 ●通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断； ●目前广泛使用的ＳＩＲ标准通讯速率较低（１１５．２ｋｂｉｔ／ｓ）； ●主要用于取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。 ２ 红外通讯的协议标准 为了建立一个统一的红外数据通讯标准，１９９３年，由ＨＰ、ＣＯＭＰＡ Ｑ、ＩＮＴＥＬ等二十多家公司成立了红外数据协会Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　 ＩｒＤＡ　，一年以后，第一个ＩｒＤＡ的红外数据通 讯标准发布，即Ｉｒ- ＤＡ１．０。 ＩｒＤＡ１．０简称ＳＩＲ 　Ｓｅｒｉａｌ ＩｎｆｒａＲｅｄ　，它是基于 ＨＰ－ＳＩＲ的异步、半双工红外通讯方式。ＳＩＲ以系统的异步通讯收发器　Ｕ ＡＲＴ　为依托，通过对串行数据脉冲的波形压缩和对所接收光信号电脉冲的波形 扩展这一编码解码过程　３／１６ ＥｎＤｅｃ　实现红外数据传输。由于受到Ｕ ＡＲＴ通讯速率的限制，ＳＩＲ的最高通讯速率只有１１５．２Ｋｂｐｓ，即电脑 串行端口的最高速率。 １９９６年，ＩｒＤＡ发布了ＩｒＤＡ１．１标准，即Ｆａｓｔ Ｉｎ- ｆｒａ Ｒｅｄ，简称ＦＩＲ。与ＳＩＲ相比，由于ＦＩＲ不再依托ＵＡＲＴ，其最高通讯 速率有了质的飞跃，可达４Ｍｂｐｓ。ＦＩＲ采用了全新的４ＰＰＭ调制解调　Ｐ ｕｌｓｅ ＰｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ　，即通过分析脉冲的相位来 辨别所传输的数据信息，其通讯原理与ＳＩＲ是截然不同的，但由于ＦＩＲ在１１ ５．２Ｋｂｐｓ以下速率时依旧采用ＳＩＲ的编码解码过程，所以它仍可以与支持 ＳＩＲ的低速设备进行通讯，只有在通讯对方也支持ＦＩＲ时，才将通讯速率提升 到更高水平。 ＩｒＤＡ１．２标准为低功耗的ＩｒＤＡ１．０标准，现已普遍应用于手持 设备。 随着移动计算设备和移动通讯 设备的日益普及，红外数据通讯已 经进入一个发展的黄金时期。自１ ９９３年ＩｒＤＡ成立至今，红外 数据协会的会员已经发展到１５０ 多个，当今在ＩＴ业和通讯业叱咤 风云的大公司几乎都在其中，由此 可见ＩＲＤＡ标准已经获得了业界 的广泛认同和支持。目前已经开发 生产出来的具备红外通讯能力的设 备已有一百种之多，红外模块的年 装机量已达一亿五千万套，并以每 年４０％的速度高速增长。尽管现 在有了同样用于近距离无线通讯的 蓝牙技术，但红外通讯技术以其成 本低廉和广泛的兼容性等优点，势 必会在将来很长的一段时间内在近 距离无线数据通讯领域扮演重要角色。 ３ 红外通讯系统结构 红外通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲信号， 再通过红外发射管发射红外信号。 串行红外传输采用特定的脉冲编码标准，这种标准与ＲＳ２３２串行传输标 准不同。若两设备之间进行串行红外通讯，就需要进行