逻辑分析仪-从入门到精通讲座(19)

1　引言

鉴于家用电器的品种多样化，生产厂家对红外遥控器的传输协议进行了严格的规范编码，这些编码各不相同，从而形成不同的编码方式，统一称为红外遥控器编码传输协议。

到目前为止，红外遥控协议已多达十几种，如：RC5、SIRCS、Sony、RECS80、Denon、NEC、Motorola、Japanese、SAMSWNG和Daewoo等。我国家用电器的红外遥控器多数是使用上述协议进行传输通信的，红外遥控的一般通信过程是将通信串码调制后再和载波做二次调制发送出来，并由红外接收器接收并解调，最后还原出原始通信串码。广州致远电子有限公司最新开发的单线解码插件可以针对类似的单线通信进行解码，能有效地减轻开发人员的工作量并缩短开发周期。NEC是红外遥控通信协议中应用较多的协议，下面将以NEC协议为例做案例分析。

2　红外NEC格式编码原理

红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编／解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。

NEc协议的编码调制的过程实际上经过了两次调制，首先是将原始码流进行脉宽调制，脉宽调制后其引导码、逻辑值分别表示为：“引导码”由9ms高电平和4.5ms低电平组合表示，“逻辑1”由560μs高电平和1.68ms低电平的组合表示，“逻辑0”由560μs高电平和560μs低电平的组合表示。然后再经过第二轮的载波调制(载波频率38kHz)以提高发射效率。因此最终发送的波形如图2、图3所示。

红外接收器接收到信号会进行载波解调，还原出脉宽调制串码，如图4所示。

还原后的脉宽调制串码一般会送给专用解码芯片或MCU进行最终的解码，以得到通信信息。

3　单线解码插件的介绍

单线解码插件是对串行单总线解码的，它会按照高低电平的预设值来对总线进行解码，例如，设置逻辑“1”为高电平的范围为4ms～5ms，低电平为8ms～10ms，那么只要是被解码的信号线上有满足此条件的信号都会被解码为逻辑“1”，并显示在另一根虚拟总线上。如图5所示为解码方式图。

如图6所示是单线解码插件的界面，主要的参数有数据总线、传输模式的选择和解码设置，其中解码设置包括脉宽长度、解码值、显示方式、颜色等设置。

插件的参数设置等信息还可以导出并保存成配置文件，当解码样式比较多时在界面上编辑就显得不太方便，这时可以直接编辑修改配置文件，最后再导入插件管理器，可大大节约时间。如图7所示为配置文件的格式，其中ITEM NAM用于表征解码显示值，LMIN和LMAX分别代表低电平脉宽的最小，最大值，RMIN和RMAX分别代表高电平脉宽的最小、最大值，COLOR则表示解码后显示颜色的RGB值。

4　应用

单线解码插件的最大优点是设置灵活，可以根据自己的需要随意设置解码脉冲宽度，因此应用场合也非常多。

4.1　NEC通信协议解码

由于NEC通信协议是使用脉宽调制方式，因此使用本插件来做分析十分合适，如图8所示为一个空调遥控器发出的红外信号经过红外收发器后被采集到的电平信号，图中MyBus0为逻辑分析仪采集到的脉宽调制信号，BUS为经过单线解码插件分析的结果(插件的参考设置见图6)，从图中可以很清晰的看到解码结果。

4.2　利用插件查找信号中的毛刺

基于此插件的灵活性，还可以利用它来进行错误的排除，即在密集的信号中方便快速地找到异常信号，例如，查找信号中的毛刺，只需要将小于或者大于某个时间段的高或低电平设为错误标志即可。

通过适当的设置即可查找到正常信号边缘的毛刺，如图9所示为调用此插件后的效果图，当有大量信号时，就很难查找到哪个信号的边缘有毛刺，需要全部放大之后挨个去查找，而使用此插件后可以方便地查找到毛刺，如图10所示为放大细节后的效果图。可以看到，标有记号的此处信号边缘确实存在毛刺。

4.3利用插件查找异常的时钟信号

同样，进行适当的设置，可以在大量的时钟信号中轻易地查找到的有问题的时钟信号。如图11所示为调用此插件后的效果图，从整体上看，很难发现是哪些时钟信号有问题，而当放大有标志信号的地方后，如图12所示，即可看清这里确实存在有问题的时钟信号。

5　总结

单线解码插件不仅仅可用于红外编码协议的解码，也可以用于查找异常信号等，除了本文提到的例子外，其实还有很多应用场合，熟悉巧妙地应用此插件将可以更轻松容易地分析出信号的异常，为研发工作带来极大的便利。