基于ARM11内核芯片红外通信的实现与仿真

发布时间：2020-08-07 13:19

【摘要】：嵌入式系统红外无线通信的开发与研究已经成为当前的一个热点,红外无线通信由于其独有的优势成为很多嵌入式开发人员进行系统互连时使用的方式。ARM作为一种高性能、低成本的嵌入式RISC微处理器,已成为应用最广泛的嵌入式处理器。而最新ARM内核的嵌入式微处理器一般都集成了IrDA接口,针对不同版本的IrDA接口开发相应的嵌入式应用程序也变得越来越重要。本文主要围绕着三星公司的最新芯片S3C6410(基于ARM1176JZF-S内核)的IrDA接口的应用和仿真展开讨论,详细论述了S3C6410芯片在红外无线通信应用方面的软硬件设计方法。首先由设计完成的嵌入式系统红外通信方案引入,开始介绍了IrDA协议栈的内容,分析了IrDA协议栈中的两个主要协议IrLMP和IrLAP,并给出了精简IrDA协议栈的方法。选择两种连接方式作为文中使用的UT-S3C6410开发平台红外通信方法,设计出了红外通信时软件操作的状态机流程,以及相关设备的驱动。最后,详述如何对S3C6410芯片的IrDA接口进行仿真与测试,使用QuartusⅡ开发环境和VHDL硬件描述语言,在EP2C8Q208开发平台下对功能模块进行测试。把S3C6410芯片的红外通信使用于视频传输,并给出嵌入式应用程序在ARM11上的移植方法。根据测试结果,本红外通信方案基本达到开发标准。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP368.1
【图文】：

结构图,协议栈,结构图,基础协议

图2.llrDA协议栈结构图的协议栈结构图中的协议为红外通信的全体协议，在设协议是必须的，即为基础协议。有些协议是可选的，是。基础协议如下:物理层(IrPHY)，在此层协议中操作的数据结构为帧，速度;链路接入协议(IrLAP)，当通信双方的红外物理层定义好的、无故障的数据交换;链路管理协议(frLMP)，当电路中的红外链路有多条时，地管理这些通信链路，能够对这些红外链路进行多路选获取服务(IAS)，其中最重要的是一张服务检索表，能够务进行检索。可选协议如下:

示意图,工作过程,示意图,信息帧

图2.2IrDA工作过程示意图AP最基本的数据帧格式如图2.3所示。标标志志地址址控制制数据据FCSSS标志志sssbittt8/16bittt8/16blttt位数可变变16/32bitttsbittt图2.3irLAP数据帧格式据帧格式中的标志字段标记每一帧的开始和结束，并且包含了特殊的11110。地址字段具有自我解释性，标准格式是8位，扩充格式为16含源地址和目的地址，用于识别发送设备的地址和接收设备的地址。来发送状态信息或发布命令，一般情况下为8位，它的内容取决于帧是命令帧(哪种命令)。校验字段FCS用于CRC错误检测，大部分情16位，也可以是32位。IrLAP定义了三种类型的帧结构:信息帧、序列帧。其中信息帧用于信息传输;监控帧用于链路管理，如应答接收点状态、报告帧序列错误等;无序列帧则用于建立和释放链路，报告

序列,数据帧,格式

图2.3irLAP数据帧格式数据帧格式中的标志字段标记每一帧的开始和结束，并且包含了特殊的位模01111110。地址字段具有自我解释性，标准格式是8位，扩充格式为16位。中包含源地址和目的地址，用于识别发送设备的地址和接收设备的地址。控制段用来发送状态信息或发布命令，一般情况下为8位，它的内容取决于帧是数帧还是命令帧(哪种命令)。校验字段FCS用于CRC错误检测，大部分情况下义为16位，也可以是32位。IrLAP定义了三种类型的帧结构:信息帧、监控、无序列帧。其中信息帧用于信息传输;监控帧用于链路管理，如应答接收帧、送站点状态、报告帧序列错误等;无序列帧则用于建立和释放链路，报告过程误，传送数据。(2)IrLMP层协议红外链路管理协议也是IrDA协议栈中的核心协议之一，IrLMP根据IrLAP议建立的传输链路[’8]，提供以下的功能:l)多路复用:允许在一个frLAP链路上同时独立运行多个frLMP服务连接;

【参考文献】