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IrDA器件及其应用电路设计

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:简要介绍IrDA红外数据传输的特征;详细说明各种常见IrDA类型器件的构成;重点阐述常用红外数据传输电路的设计及其注意事项。
  关键词:红外数据传输红外检测IrDA编/解码调制/解调
  
  引言
  
  红外数据传输,成本低廉、连接方便、简单易用、结构紧凑,在小型移动设备中得到了广泛的应用。近年来,很多著名半导体厂商,如Agilent、Vishay、Sharp、Zilog、Omron等,相继推出了许多遵循同一规范的不同类型的器件。本文就IrDA红外数据传输、各种IrDA器件的构成及其不同类型的红外通信电路设计进行综合阐述。
  
  1红外数据传输及其规范简介
  
  红外数据传输,使用传播介质——红外线。红外线是波长在750nm~1mm之间的电磁波,是人眼看不到的光线。红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线,波长在0.75μm~25μm之间。红外数据协会成立后,为保证不同厂商的红外产品能获得最佳的通信效果,限定所用红外波长在850nm~900nm。
  
  IrDA是国际红外数据协会的英文缩写,IrDA相继制定了很多红外通信协议,有侧重于传输速率方面的,有侧重于低功耗方面的,也有二者兼顾的。IrDA1.0协议基于异步收发器UART,最高通信速率在115.2kbps,简称SIR(SerialInfrared,串行红外协议),采用3/16ENDEC编/解码机制。IrDA1.1协议提高通信速率到4Mbps,简称FIR(FastInfrared,快速红外协议),采用4PPM(PulsePositionModulation,脉冲相位调制)编译码机制,同时在低速时保留1.0协议规定。之后,IrDA又推出了最高通信速率在16Mbps的协议,简称VFIR(VeryFastInfrared,特速红外协议)。
  
  IrDA标准包括三个基本的规范和协议:红外物理层连接规范IrPHY(InfraredPhysicalLayerLinkSpecification),红外连接访问协议IrLAP(InfraredLinkAccessProtocol)和红外连接管理协议IrLMP(InfraredLinkManagementProtocol)。IrPHY规范制定了红外通信硬件设计上的目标和要求;IrLAP和IrLMP为两个软件层,负责对连接进行设置、管理和维护。在IrLAP和IrLMP基础上,针对一些特定的红外通信应用领域,IrDA还陆续发布了一些更高级别的红外协议,如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P等等。[1~3]
  
  红外传输距离在几cm到几十m,发射角度通常在0~15°,发射强度与接收灵敏度因不同器件不同应用设计而强弱不一。使用时只能以半双工方式进行红外通信。
  
  在此把符合IrDA红外通信协议的器件称为IrDA器件,符合SIR协议的器件称为SIR器件,符合FIR协议的器件称为FIR器件,符合VFIR协议的器件称为VFIR器件。
  
  2红外数据传输的基本模型
  
  红外数据传输可用图1简单表示。
  
  3IrDA器件的类型划分[3~8]
  
  根据图1所述模型,把IrDA器件划分类型,如图2所示。
  

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