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IrDA器件及其應(yīng)用電路設(shè)計(jì)
摘要：簡要介紹IrDA紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶卣�；詳�?xì)說明各種常見IrDA類型器件的構(gòu)成；重點(diǎn)闡述常用紅外數(shù)據(jù)傳輸電路的設(shè)計(jì)及其注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：紅外數(shù)據(jù)傳輸 紅外檢測 IrDA 編/解碼 調(diào)制/解調(diào)
引 言
??紅外數(shù)據(jù)傳輸，成本低廉、連接方便、簡單易用、結(jié)構(gòu)緊湊，在小型移動(dòng)設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，很多著名半導(dǎo)體廠商，如Agilent、Vishay、Sharp、Zilog、Omron等，相繼推出了許多遵循同一規(guī)范的不同類型的器件。本文就IrDA紅外數(shù)據(jù)傳輸、各種IrDA器件的構(gòu)成及其不同類型的紅外通信電路設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合闡述。
1 紅外數(shù)據(jù)傳輸及其規(guī)范簡介
紅外數(shù)據(jù)傳輸，使用傳播介質(zhì)——紅外線。紅外線是波長在750nm~1mm之間的電磁波，是人眼看不到的光線。紅外數(shù)據(jù)傳輸一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在0.75μm~25μm之間。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)成立后，為保證不同廠商的紅外產(chǎn)品能獲得最佳的通信效果，限定所用紅外波長在850nm~900nm。
IrDA是國際紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)的英文縮寫，IrDA相繼制定了很多紅外通信協(xié)議，有側(cè)重于傳輸速率方面的，有側(cè)重于低功耗方面的，也有二者兼顧的。IrDA1.0協(xié)議基于異步收發(fā)器UART，最高通信速率在115.2kbps，簡稱SIR(Serial Infrared，串行紅外協(xié)議)，采用3/16 ENDEC編/解碼機(jī)制。 IrDA1.1協(xié)議提高通信速率到4Mbps，簡稱FIR(Fast Infrared，快速紅外協(xié)議)，采用4PPM (Pulse Position Modulation，脈沖相位調(diào)制)編譯碼機(jī)制，同時(shí)在低速時(shí)保留1.0協(xié)議規(guī)定。之后，IrDA又推出了最高通信速率在16Mbps的協(xié)議，簡稱VFIR(Very Fast Infrared，特速紅外協(xié)議)。
IrDA標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)基本的規(guī)范和協(xié)議：紅外物理層連接規(guī)范IrPHY(Infrared Physical Layer Link Specification)，紅外連接訪問協(xié)議IrLAP (Infrared Link Access Protocol) 和紅外連接管理協(xié)議IrLMP(Infrared Link Management Protocol)。IrPHY規(guī)范制定了紅外通信硬件設(shè)計(jì)上的目標(biāo)和要求；IrLAP和IrLMP為兩個(gè)軟件層，負(fù)責(zé)對(duì)連接進(jìn)行設(shè)置、管理和維護(hù)。在IrLAP和IrLMP基礎(chǔ)上，針對(duì)一些特定的紅外通信應(yīng)用領(lǐng)域，IrDA還陸續(xù)發(fā)布了一些更高級(jí)別的紅外協(xié)議，如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P等等。[1~3]
紅外傳輸距離在幾cm到幾十m，發(fā)射角度通常在0~15°，發(fā)射強(qiáng)度與接收靈敏度因不同器件不同應(yīng)用設(shè)計(jì)而強(qiáng)弱不一。使用時(shí)只能以半雙工方式進(jìn)行紅外通信。
在此把符合IrDA紅外通信協(xié)議的器件稱為IrDA器件，符合SIR協(xié)議的器件稱為SIR器件，符合FIR協(xié)議的器件稱為FIR器件，符合VFIR協(xié)議的器件稱為VFIR器件。
2 紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕灸Ｐ?/b>
紅外數(shù)據(jù)傳輸可用圖1簡單表示。
3 IrDA器件的類型劃分[3~8]
根據(jù)圖1所述模型，把IrDA器件劃分類型，如圖2所示。
根據(jù)傳輸速率的大小，可以把IrDA器件區(qū)分為SIR、FIR、VFIR類型。如Vishay的紅外收發(fā)器，TFDU4300是SIR器件，TFDU6102是FIR器件，TFDU8108是VFIR器件。
根據(jù)應(yīng)用功耗的大小，可以把IrDA器件區(qū)分為標(biāo)準(zhǔn)型和低
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