红外 IR 协议原理分析

1、概述：
对多种红外遥控器的信号进行分析，其发出的红外指令中，引导码各不相同，而且后面的控制指令也有较大差别，甚至指令码的位数也不相同，原因是这些红外设计没有遵守相同的红外标准。但是其基本思想是相同的，即采用不同周期和不同占空比的脉冲分别表示逻辑0及1，只要根据期占空比及脉冲周期进行解析即可得到具体的按键码值。

2、协议种类：
市面上基本上有如下几大类协议：
NEC with simple repeat code 
NEC with full repeat code 
TC9012 
松下7051码
SONY码
RC5/RC6A

3、协议datasheet表(引用hisi整理的统计表)
NEC with simple repeat code 码


NEC with full repeat code 码


TC9012和SONY码：


4、数据格式
基本上红外都是以38MHz作为载波频率，即每一位时间为1.12ms或2.25ms

NEC with simple repeat code数据格式由START(引导码)+数据码+burst突发帧三部分组成
发送单个帧格式：


发送重复帧格式，收到第一个完整帧数据后，接下来收到的数据帧由简化的引导码和burst信号组成




其它的编码本质上都差不多，例如松下7051编码：
遥控器红外发射信号的编码格式：引导码+设备码+键码+循环延时

引导码 = 3640us （高电平）+ 1800us（低电平）
"高电平"为红外线载波调制，"低电平"为无红外线载波调制。 

设备码 = 32位： 
格式 = 码0（S）8位 + 码1（Z）8位 + 码2（Y）8位 + 码3（X）8位； 

键值码 = 16位： 
格式 = 数据码0（8位）+数据码1（8位）； 
逻辑'0':= 380us （高电平）+ 380us（低电平）； 
逻辑'1'= 380us （高电平）+ 1350us（低电平）； 

循环延时=50ms，其误差≤5%；

表示先检测到引导码，然后进入开始统计设备码及键值码共48位，最后按下不入进入repeat模式进行延时50ms。

5、基本编程方法
1、注册ISR中断
   request_irq(IR_IRQ_NO, (irq_handler_t)Ir_Isr, IRQF_DISABLED, NULL, HI_NULL);
2、处理Ir_Isr函数，根据寄存器IR_RCV状态将获得的键值(高低电平值)写入队列(data_l,data_h)
3、在定时器中处理队列数据，如每隔10ms或者50ms时间检测并将队列值送入到ir decode器中
4、ir decode处理，本质就是比较高低电平持续时间确定出具体的键值


/* d1 寄存器中读取的值，d2为协议定义的标准值，margin为误差码值 */
#define FACTOR        15/100
static inline int pulse_eq_margin(unsigned int d1, unsigned int d2, unsigned int margin)
{
return ((d1 > (d2 - margin)) && (d1 < (d2 + margin)));
}


首先判定引导码：
3640us （高电平）+ 1800us（低电平）引导码
pulse_eq_margin(data_l,header_pulse,header_pulse*FACTOR)
pulse_eq_margin(data_l,header_space,header_space*FACTOR)


然后再根据其状态进行取值
比如松下7051码可定义如下状态：
IR_STATE_INACTIVE, // 空闲状态
IR_STATE_HEADER_SPACE,
IR_STATE_BIT_PULSE,
IR_STATE_BIT_SPACE,
IR_STATE_FRAME_PULSE,
IR_STATE_FRAME_SPACE,
IR_STATE_REPEAT_PULSE,
IR_STATE_REPEAT_SPACE,


定义的重要数据结构如下：
unsigned int wanted_bits;        /* 需要等待接收的位数，比如7051就需要接收48位*/
  unsigned int header_pulse;       /* Unit:μs 3640*/
  unsigned int header_space;       /* Unit:μs 1800*/
unsigned int bit0_pulse;         /* Unit:μs 380*/
unsigned int bit0_space;/* Unit:μs 380*/
unsigned int bit1_pulse;/* Unit:μs 380*/
unsigned int bit1_space;/* Unit:μs 1350*/
unsigned int frame_units;/* Unit:μs 380*/
unsigned int frame_end_space;    /* more than frame_end_space 50ms即 50000μs*/
unsigned int repeat_pulse;    /* no repeat 0 ex>NEC:9000*/
unsigned int repeat_space;/* no repeat 0 ex>NEC:2250*/


然后就是求值：
if(pulse_eq_margin(data_time,bit1_space,frame_units>>1)){
data->bits |= (unsigned long long)(((unsigned long long)1)<<data->count)
}
其中bits用于保存键值，只有出现逻辑'1'时才须对其赋值，count用于计算位于STATE_BIT_SPACE累加值

其中会涉及到一些较细节的知识就不在此复述了，提供一种思路给大家，都有规律可偱。