基于Agilent系列芯片的红外通讯接口电路设计

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:454

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９００ｎｍ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，保密性强；

●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ｖｆｉｒ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、ｃｏｍｐａｑ、ｉｎｔｅｌ等二十多家公司成立了红外数据协会ｉｎｆｒａｒｅｄｄａｔａａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ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ｓｅｒｉａｌｉｎｆｒａｒｅｄ　，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ｕａｒｔ　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３／１６ｅｎｄｅｃ　实现红外数据传输。由于受到ｕａｒｔ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ｆａｓｔｉｎ-ｆｒａｒｅｄ，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ｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　，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１１５．２ｋｂｐｓ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１９９３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。