高速红控制器设计分析论文

高速红控制器设计分析论文 摘要：根据 IRDA 红外串行物理层法律规范 IRDA-1.4 设计基于 PCI 总线的甚高速 VFIR 红外控制器，详细分析了控制器的硬件和软件设计方法及实现过程。设计中使用 PCI 总线主控接口芯片S5933，实现复杂的 PCI 总线接口到相对简单的用户接口功能转换；使用 FPGA 实现红外控制器的传输控制和时序逻辑。 关键词：PCI 总线接口控制器 S5933 甚高速红外控制器HHH（1,13）编解码 PCI（PeripheralComponentInterconnect）局部总线[1]是一种高性能、32 位或 64 位地址数据多路复用的同步总线。它的用途是在高度集成的外设控制器件、扩展卡和处理器/存储器系统之间提供一种内部的连接机构，它规定了互连机构的协议、机械以及设备配置空间。PCI 局部总线因具有微小延迟时间、支持线性突发数据传输、兼容性能以及系统能进行全自动配置等特点受到业界青睐。PCI 总线法律规范 2.1 版本还定义了由 32 位数据总线扩充为 64位总线的方法，使总线宽度扩展，并对 32 位和 64 位 PCI 局部总线外设做到向前和向后兼容。 目前微机之间的红外通信是基于 IRDA-1.1 标准的红外无线串行 SIR 通信，参考文献[2]给出了基于 ISA 总线的红外无线串行通信卡的设计及实现，该通信卡的数据速率为 9.6kbps～115.2kbps，工作距离 0～3m。但由于 RS-232 端口的最高数据速率上限为115.2kbps，不能满足 IRDA-1.4 法律规范甚高速红外 VFIR16Mbps速率要求，所以使用了 PCI 同步总线扩展外设的方法设计甚高速红外控制器。虽然 ISA 总线的传输速率能满足甚高速红外控制器设计要求，但目前许多微机系统已经逐渐淘汰 ISA/EISA 标准总线。原因是高速微处理器和低速 ISA 总线之间不同步，造成扩展外设只能通过一个慢速且狭窄的瓶颈发送和接收数据，使 CPU 高性能受到严重影响。 1HHH（1,13）编解码 2001 年 5 月，红外无线数据协会 IRDA 发布了红外串行物理层法律规范 IRDA-1.4[4]；它与前期发布的物理层法律规范的主要区别在于增加甚高速红外 VFIR16Mbps 数据速率的编解码技术和帧结构，而其它如视角范围、发射器最小（大）光功率和接收器灵敏度等法律规范基于相同。红外串行物理层法律规范 IRDA-1.4 规定数据速率小于 4Mbps 采纳 RZI（归零反转）调制，最大脉冲宽度是位周期的 3/16 或 1/4；数据速率 4Mbps 采纳 4PPM（脉冲位置调制）；数据速率 16Mbps 采纳 HHH（1,13）码。 IR...