一种红外解码IP核在SoPC系统中的设计与实现

2红外解码IP核的设计

红外解码IP核包括红外解码逻辑和Avalon总线接入逻辑两个部分，其端口描述如图5所示。

2.1 红外解码逻辑的设计

红外解码逻辑的设计核心是：采用脉冲计数的方法，检测IRM-338S接收管输出的IR_OUT信号在连续两次跳沿间处于高电平或低电平的时间，进而判断出每个位元的类型和对应信息，把位元信息组成字节，将字节还原成帧，实现红外解码。该逻辑的设计框架见图6。

(1)时钟分频逻辑。在红外通信协议中，IR_OUT信号在连续2次跳沿间的最小电平持续时间为0.56 ms。为精确检测该电乎的持续时间，选取周期为40μs时钟脉冲信号对电平进行计数。该时钟脉冲信号由Avalon总线的csi_clock_clk信号分频得到。位元检测解码逻辑：检测IR_OUT信号的跳沿，以跳沿为计数起始和结束点，使用时钟脉冲信号对位元电平进行计数。位元解码逻辑将计数结果转换成位元信息，并输出位元结束信号。在位元解码逻辑中，考虑到实际硬件误差，用不同的计数范围对应各种位元信息，具体对应关系见表2。

(2)字节检测解码逻辑。检测位元结束信号并进行计数，将连续8个位元的信息填充成1个字节，输出字节结束信号。帧检测解码逻辑：检测字节结束信号并进行计数，将连续4个字节的信息填充成1个红外数据帧，输出解码结束信号，用于产生中断;使用SignaltapⅡ对设计的红外解码逻辑进行测试，其中位元检测解码逻辑时序见图7。由图可知，在40μs时钟脉冲信号下，位元“0”的高电平持续14个脉冲，低电平持续14个脉冲;位元“1”的高电平持续14个脉冲，低电平持续43个脉冲。测试结果与理论分析一致。