红外线通信协议IrDA
IrDA介绍
irdaIrDA是红外数据组织（Infrared Data Association）的简称，目前广泛采用的IrDA红外连接技术就是由该组织提出的.到目前为止，全球采用IrDA技术的设备超过了5000万部。
IrDA已经制订出物理介质和协议层规格，以及2个支持IrDA标准的设备可以相互监测对方并交换数据。
初始的IrDA1.0标准制订了一个串行，半双工的同步系统，传输速率为2400bps到115200bps，传输范围1m，传输半角度为15度到30度。
最近IrDA扩展了其物理层规格使数据传输率提升到4Mbps。
PXA27x就是使用了这种扩展了的物理层规格。
IrDA协议分析IrDA数据协议由物理层，链路接入层和链路管理层三个基本层协议组成，另外，为满足各层上的应用的需要，IrDA栈支持IrLAP, IrLMP, IrIAS, IrIAP, I rLPT, IrCOMM, IrOBEX和IrLAN等。
1、IrDA红外串行物理层协议：IrPHY定义了4Mb/s以下速率的半双工连接标准。
在IrDA物理层中，将数据通信按发送速率分为三类：SIR、MIR和FIR。
串行红外（SIR）的速率覆盖了RS-232端口通常支持的速率（9600bps～1152Kbps）。
MIR可支持0.576 Mbps和1.152Mbps的速率；高速红外（FIR）通常用于4Mbps的速率，有时也可用于高于SIR的所有速率。
4Mb/s连接使用4PPM编码，1.152Mb/s连接使用归零OOK编码，编码脉冲的占空比为0.25。
115.2kb/s以及以下速率的连接使用占空比为0.1875的归零OOK编码。
2、IrLAP红外链路接入协议：IrLAP定义了链路初始化、设备地址发现、建立连接（其中包括比特率的统一）、数据交换、切断连接、链路关闭以及地址冲突解决等操作过程。
它是从异步数据通信标准高级数据链路控制（HDLC）协议演化而来的。
IrLAP使用了H DLC中定义的标准祯类型，可用于点对点和点对多的应用。
红外 协议
红外协议红外协议是一种应用于红外通信的通信规约，用于红外遥控和红外通讯等场景中。
红外协议主要分为红外遥控协议和红外通信协议两部分。
红外遥控协议是指将遥控设备发送的红外信号编码成特定的协议格式，经过红外传感器接收并解码后，再由目标设备根据协议规则执行相应的操作。
常见的红外遥控协议有NEC、RC-5、RC-6等。
NEC红外协议是一种最常见的红外遥控协议，通常用于电视遥控器、空调遥控器等。
NEC协议通过调制红外载频信号来表示数字信号。
每个数字信号由9ms的起始位和4.5ms的起始位隔开，然后由16位地址码、16位数据码和8位反码构成。
地址码用于区分不同的遥控器设备，数据码表示遥控器键值。
接收设备在解码后，通过判断地址码和数据码来判断是哪个键被按下。
RC-5红外协议也是一种常见的红外遥控协议，常用于DVD遥控器、音响遥控器等家电设备中。
RC-5协议将每个红外信号分为两个连续的半周期。
每个半周期由1.778ms的载频信号和1.778ms的无载频信号组成。
一个完整的信号由13位二进制数据构成，其中1位为起始位，5位为地址码，6位为命令码，1位为反码。
接收设备通过解码操作，根据地址码和命令码执行相应的功能。
RC-6红外协议是RC-5的升级版，具有更高的功能扩展性和更低的误码率。
RC-6协议将红外信号延长到2.667ms的载频信号和2.667ms的无载频信号。
一个完整的信号由20位二进制数据构成，其中1位为起始位，2位为系统码，5位为地址码，8位为命令码，1位为反码，3位为扩展码。
接收设备在解码后，根据地址码和命令码进行区分和执行命令。
红外通信协议是指将红外信号用于设备之间的通讯，实现数据的传输和交互。
常用的红外通信协议有IrDA（红外数据通信协议）和红外遥测通信协议。
IrDA红外通信协议是一种用于近距离高速红外通信的协议。
它采用了扩频技术和差分编码技术，能够在红外载频信号中传输数字数据。
IrDA协议规定了通信双方的通信速率、数据格式、时序等参数，保证了数据的可靠传输和解码。
各种无线传输方式以及通信协议
目前随着通信技术的发展，无线通信技术的使用已经渗透到社会的各个角落。
要实现全球对无人驾驶智能车的监控，无线通信自然不能少。
在我们实际生活中，可以接触到的无线通信技术有：红外线、蓝牙、UWB、以及我们早期使用的Zigbee、无线数传电台、WIFI、GPRS、3G等等。
下面针对这些技术做一些简单的介绍。
1. 常见的短距离无线通信技术红外数据传输(IrDA)：IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是由红外线数据标准协会（InfraredDataAssociation）制定的一种无线协议，其硬件及相应软件技术都已比较成熟。
IrDA是第一个实现无线个人局域网（PAN）的技术。
起初，采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据，很快发展到4Mb/s（FIR技术）以及16 Mb/s（VFIR技术）的速率。
在小型移动设备，如PDA、手机上广泛使用。
事实上当今出厂的PDA以及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA，多用于室内短距离传输，目前很多应用场合逐渐被蓝牙所取代。
其优点：IrDA无需申请频率使用权，因而红外线通信成本低。
并且具有移动通信所需要的体积小，功耗低，连接方便，简单易用的特点。
此外，红外线发射角娇小传输上安全性高。
其缺点：IrDA是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能有其他的物体阻隔，也就是穿透能力差。
其点对点的传输连接，也导致无法灵活地组成网络。
蓝牙（Bluetooth）：蓝牙是我们生活随处可见的传输技术，蓝牙的数据速率为1Mbps，传输距离约10米左右。
支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。
蓝牙较多用于手机，游戏机，PC外设，表，体育健身，医疗保健，汽车，家用电子等。
其优点：使得各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信，也就是一点可以对多点，在10m范围内可以实现1Mb/s的高传输速率。
基于IrDA标准的红外无线通信原理及设计
图 2 4PPM 调制
～ IrDA 的数据率范围为 2. 4kb s 4M b s。在链 路连接开始时, 链路数据率被约定。 IrDA 要求链路 总是以 9. 6kb s 的数据率开始连接, 如果通信双方 支 持, 可以接着约定更高或更低的数据率。 低于 4M b s 的 数 据 率 采 用 R Z I ( 归 零 ) 的 3 16 调 制, 4M b s 的数据率用 4PPM ( 脉冲位置调制) 。 低数据率的 3 16 调制方法: IrDA 链路可以方 便地与如 16550 型的 U A R T 连接, 数据在被作为 红外脉冲发射前编码, 这是因为 U A R T 和串口用 N R Z ( 不归零) 调制, N R Z 的输出在整个位时隙保持 同一电平。这在图 1 中可看得很清楚。这对于红外 ?16?
王红智, 等: 基于 IrDA 标准的红外无线通信原理及设计
IrDA 的 第 一 规 范 化 1. 0 版 本 提 供 了 高 达 115. 2kb s 的通信速率; 版本 1. 1 把速率扩展到 4M b s, 同时保持了与版本 1. 0 的兼容。 IrDA 标准 包括 3 个必选规范: 物理层 (T he Physica l L ayer ) 、
图 3 16550 型或带 16x 时钟的嵌入式 U A R T
2. 1 16550 型 UART、 微控制器以及带 16x 的嵌入
式 IO 典型应用: 个人数字助理 (PDA ) 、 工业控制器。 许多电子仪器, 如 PDA 、 工业控制器, 可以采用
16550 或类似的用于 I O 的 U A R T、 嵌入 A S IC 的 U A R T 。 如图 3 所示, U A R T 的 T xD 输出为 N R Z ( 不归零) 信号, 它是 100% 的位宽。 这种信号必须在
基于IrDA协议栈的红外通信综述
文章编号:1003-8329(2004)04-0028-04基于IrDA协议栈的红外通信综述邱磊, 肖兵(华南理工大学自动化学院,广州510640) 摘要:红外通信技术是目前世界范围内被广泛使用的一种短距离无线连接技术,本文系统阐明了其核心——IrDA协议栈,并对IrDA协议栈中各个协议层作了详细的描述。
关键词:红外通信;IrDA;IrLAP;IrLM P 中图分类号:TN929.1 文献标识码:AA Summary of Infrared CommunicationBased on the IrDA Protocol StackQIU Lei, XIAO Bing(Departm ent of Autom ation,South China U niversity of Technolog y,Guang zhou510640,China)Abstract:T he infrared com munication is a wireless connection technolog y used w idely in the w orld now adays.This paper illustrated the core of the infrared com munication——IrDA protocol stack in w hich every protocol layer w as described in details.Keywords:infrared communication;IrDA;IrLAP;IrLM P1 引 言 IrDA协议栈是红外通信的核心。
基于IrDA协议的红外数据通信技术,目前已被广泛应用于笔记本电脑、台式电脑,各种移动数据终端,如:手机、数码相机、游戏机、手表,以及工业设备和医疗设备等也融合了该项技术,并且为嵌入式系统和其它类型设备提供了有效、低廉的短距离无线通信手段。
irda和uart
什么是UARTUART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。
该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
在嵌入式设计中，UART用来与PC进行通信，包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。
UART通信UART首先将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。
消息帧从一个低位起始位开始，后面是7个或8个数据位，一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。
接收器发现开始位时它就知道数据准备发送，并尝试与发送器时钟频率同步。
如果选择了奇偶，UART就在数据位后面加上奇偶位。
奇偶位可用来帮助错误校验。
在接收过程中，UART从消息帧中去掉起始位和结束位，对进来的字节进行奇偶校验，并将数据字节从串行转换成并行。
UART也产生额外的信号来指示发送和接收的状态。
例如，如果产生一个奇偶错误，UART就置位奇偶标志。
数据方向和通信速度数据传输可以首先从最低有效位(LSB)开始。
然而，有些UART允许灵活选择先发送最低有效位或最高有效位(MSB)。
微控制器中的UART传送数据的速度范围为每秒几百位到1.5Mb。
例如，嵌入在ElanSC520微控制器中的高速UART通信的速度可以高达1.1152Mbps。
UART 波特率还受发送和接收线对距离(线长度)的影响。
目前，市场上有只支持异步通信和同时支持异步与同步通信的两种硬件可用于UART。
前者就是UART名字本身的含义，在摩托罗拉微控制器中被称为串行通信接口(SCI)；Microchip微控制器中的通用同步异步收发器(USART)和在富士通微控制器中的UART是后者的两个典型例子。
计算机中的UARTUART是计算机中串行通信端口的关键部分。
在计算机中，UART相连于产生兼容RS232规范信号的电路。
RS232标准定义逻辑“1”信号相对于地为3到25伏，而逻辑“0”相对于地为-3到-25伏。
所以，当一个微控制器中的UART相连于PC 时，它需要一个RS232驱动器来转换电平。
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。
红外线协议
红外线协议红外线协议是用于红外线通信的一种约定，它定义了发送和接收红外信号时所使用的编码和解码规则。
红外线通信广泛应用于遥控器、红外线传感器等设备中。
红外线通信原理红外线通信是利用红外线的特性进行数据传输的一种方式。
红外线是电磁波的一种，其频率范围在可见光的下方。
红外线通信原理基于发送器和接收器之间通过红外线传输数据的过程。
通常情况下，发送器会将要传输的数据编码成红外信号，然后通过红外发射器将信号以红外光的形式发送出去。
接收器会通过红外接收器接收到红外信号，并将其解码成对应的数据。
红外线协议的作用红外线协议的作用是为红外线通信提供一套标准的编码和解码规则，以确保发送和接收端的设备能够正确地进行数据的传输和解析。
红外线协议通过定义不同的起始码、数据码和停止码，来实现对红外信号的编解码。
起始码用于标识一段数据的开始，数据码用于表示具体的数据内容，停止码用于标识数据传输的结束。
各种不同的红外线协议在起始码、数据码和停止码的定义上可能会有所差异，这样就可以根据具体的需求选择合适的协议进行通信。
常见的红外线协议NEC红外线协议NEC红外线协议是一种广泛应用于红外线通信的协议。
它主要用于红外遥控器和红外传感器之间的通信。
NEC协议中，起始码为9ms的高电平，4.5ms的低电平；逻辑0的数据码为560μs的高电平，560μs的低电平；逻辑1的数据码为560μs的高电平，1.69ms的低电平。
Sony红外线协议Sony红外线协议也是一种常用的红外线协议，广泛应用于电视遥控器等设备。
Sony协议中，起始码为2.4ms的低电平，0.6ms的高电平；逻辑0的数据码为0.6ms的低电平，0.6ms的高电平；逻辑1的数据码为0.6ms的低电平，1.2ms的高电平。
RC-5红外线协议RC-5红外线协议是一种由飞利浦公司开发的红外线通信协议，常用于红外遥控器。
RC-5协议中，起始码为2.4ms的低电平，0.6ms的高电平；逻辑0的数据码为0.6ms的低电平，0.6ms的高电平；逻辑1的数据码为0.6ms的低电平，1.2ms的高电平。
IrDA技术原理课件
b) 红外编/解码器 编/解码，英文简称ENDEC，即实现调制/解调。 编/解码机制，红外编/解码器件，需要从外部 接入时钟或使用自身的晶体振荡电路，进行调 制或解调。
IrDA技术原理
IrDA的器件
b) 红外检测器
接收灵敏度是衡量红外检测器件的主要性能指 标，接收灵敏度越高，传输距离越远，误码率 越低。内部集成有放大与解调功能的红外检测 器件通常还含有带通滤波器，这类器件常用于 固定载波频率(如40kHz)的应用。
IrDA技术原理
IrDA的器件
c) 红外收发器
IrDA技术原理 IrDA技术数据传输模型
IrDA技术原理 IrDA的器件分类
IrDA技术原理
根据传输速率的大小，IrDA器件可分为SIR、 FIR、VFIR类型。如Vishay的红外收发器， TFDU4300是SIR器件，TFDU6102是FIR器 件，TFDU8108是VFIR器件。
IrDA技术原理
红外编/解码器件，有单独编码的集成器件， 如键盘遥控红外编码器Mitsubishi的 M50462AP；也有集编码/解码于一体的。
IrDA技术原理
IrDA建立连接通信分四个阶段
1. 设备发现和地址解析
发现过程是IrDA 设备查明在通讯范围是否有 其它设备的过程。如果参加发现过程的设备有 重复的地址，那就需启动地址解析过程。 地址 解析过程与发现过程相似，它用探测地址冲突 来启动过程，仅解析有冲突的地址。
根据应用功耗的大小，IrDA器件可分为标准型 和低功耗型。低功耗型器件，通常使用 1.8~V 电源，传输距离较小(约20cm)，如 Agilent 的红外收发器HSDL-3203。标准型器件，通 常使用5V电源，传输距离大(在30cm~几十米 )，如Vishay的红外接收器TSOP12xx系列， 传输距离可达35m。
红外通信的协议问题
红外通信的协议问题红外通信是一种无线通信技术，通过红外线传输数据。
它广泛应用于电子设备之间的数据传输和遥控通信等领域。
而在红外通信中，协议是确保数据传输可靠和准确的关键因素之一。
本文将探讨红外通信中的协议问题，包括常见的红外通信协议和其特点，以及如何选择适合的红外通信协议。
一、红外通信协议的种类在红外通信领域，存在多种不同的通信协议。
常见的红外通信协议有以下几种：1. 红外DAVIC协议：DAVIC（Digital Audio-Visual Council）是一种用于音频和视频设备之间通信的协议。
它采用红外光来进行数据交换，并具有良好的稳定性和可靠性。
2. 红外RC5协议：RC5是一种用于红外遥控设备之间通信的协议，由飞利浦公司开发。
它采用32位的二进制编码，可以实现多种功能控制，如音量调节、频道切换等。
3. 红外NEC协议：NEC是一种用于红外遥控设备之间通信的协议，由NEC公司开发。
它采用16位的二进制编码，具有较高的传输速率和灵活性。
4. 红外SIR协议：SIR（Serial Infrared）是一种用于红外通信的标准协议，常用于红外打印机和红外数据传输设备。
它采用红外线传输数据，具有高速和稳定性的特点。
5. 红外IrDA协议：IrDA（Infrared Data Association）是一种基于红外线的无线通信标准。
它采用光学通信方式，可以实现高速数据传输和广域覆盖。
二、红外通信协议的特点不同的红外通信协议具有各自的特点和应用领域。
以下是红外通信协议的一些共同特点：1. 传输距离有限：红外线传输受到传输距离的限制，通常在几米到十几米范围内，无法实现长距离通信。
2. 容易受到干扰：红外通信对于直射和明确的传输路径要求较高，容易受到物体遮挡或强光干扰等因素影响，导致信号衰减或中断。
3. 传输速率较低：与其他无线通信方式相比，红外通信的传输速率较低，通常在几百位/秒到几兆位/秒之间。
4. 协议丰富：红外通信协议种类繁多，可以根据具体需求选择不同的协议，以实现不同的功能和性能要求。
IrDA 技术标准
VFIR（Very Fast Infrared，特速红外协议） 最高通信速率达16 Mbps
பைடு நூலகம்
IrDA标准包括3个强制性规范：
物理层IrPHY（The Physical Layer）
制定了红外通信硬件设计上的目标和要求
连接建立协议层IrLAP（Link Access Protocol）
负责对连接进行设置、管理和维护
可确定了每套设备之间可以在不同的物理空间里使用
无频道资源占用，安全特性高。
IrDA在技术上的主要特点
优秀的互换性，通用性。
因为采用了光传输，且限定物理使用空间。红外线发射和接收设备在同一频率的条件 下可以相互使用。
无有害辐射，绿色产品特性。
科学实验证明，红外线是一种对人体有益的光谱，所以红外线产品是一种真正的绿色 产品。
抗干扰性 系统安装简单 易于管理
应用广泛 目前已经开发生产出来的具备红外通信能力的设备已有数百种之多。
红外数据通信技术（IrDA）2005年已拥有每年1.5亿套的设备安装量， 并且还保持着每年40%的高速增长
红外通信技术已被全球范围内的众多软硬件厂商所支持和采用，目前 主流的软件和硬件平台均提供对它的支持。
红外技术无论是从应用覆盖度，技术成熟度和用户接受度来说，都在 各类无线通信技术中处于领先地位。
IrDA的不足 IrDA是一种视距传输技术，也就是说两个具有IrDA端口的设备之间如 果传输数据，中间就不能有阻挡物，这在两个设备之间是容易实现的， 但在多个电子设备间就必须彼此调整位置和角度等；
IrDA设备中的核心部件——红外线LED不是一种十分耐用的器件。
第5章 IrDA
本章章节
5.1 IrDA 概述 5.2 IrDA 技术标准 5.3 基于IrDA协议栈的红外通信 5.4 IrDA 应用
IrDA的标准与应用
IrDA的标准与应用王宇雷指导教师：赵东（电子与信息工程学院 103621019）摘要本文介绍了红外通信IrDA标准的内容以及脉冲调制的必要性,不同传输速率下不同的脉冲调制方式,连接建立协议层的帧结构。
分析了其开发前景及对未来的展望。
主要介绍了物理层协议，以及在高电压环境下调试实验设备的应用。
它支持各种速率的点对点的语音和数据业务，主要应用在嵌入式的系统和设备中。
关键词：IrDA 脉冲调制传输速率协议层AbstractIn this paper, the research is conducted to explore the content of the standard of IrDA. It includes the necessity of impulse modulation, different transmission rates have different impulse modulation mode, and frame structure which is connect and establish the protocol layer. Analysis its development foreground and prospects for the future. It mainly introduces the physical layer protocol and application of debugging experiment equipment at high voltage. It supports a variety of point to point voice and data service and it mainly used in embedded systems and devices.Keywords: IrDA impulse modulation transmission rates frame structure引言IrDA（Infra-red Data Association）红外线数据标准协议/红外线点到点通信技术/红外线数据标准协会。
irda红外协议
1 IrDA及其通信协议IrDA即红外数据协会,全称The Infrared Data Association,是1993年6月成立的一个国际性组织,专司制订和推进能共同使用的低成本红外数据互连标准,支持点对点的工作模式。
由于标准的统一和应用的广泛,更多的公司开始开发和生产IrDA模块,技术的进步也使得IrDA模块的集成越来越高,体积也越来越小。
IrDA1.0可支持最高115.2kbps的通信速率,而IrDA1.1可以支持的通信速率达到4Mbps。
IrDA(红外数据协会)的宗旨是制订以合理的代价实现的标准和协议,以推动红外通信技术的发展。
IrDA数据通信按发送速率分为三大类：SIR、MIR和FIR。
串行红外（SIR）的速率覆盖了RS-232端口通常支持的速率（9600b/s～115.2kb/s）。
MIR可支持0.576Mb/s和1.152Mb/s的速率;高速红外（FIR）通常用于4Mb/s的速率,有时也可用于高于S1R的所有速率。
在IrDA中,物理层、链路接入协议（Irlan）和链路管理协议（IrLMP）是必需的三个协议层。
除此之外,还有一些适用于特殊应用模式的可选层。
在基本的IrDA应用模式中,设备分为主设备和从设备。
主设备用于探测它的可视范围,寻找从设备,然后从那响应它的设备中选择一个并试图建立连接。
在建立连接的过程中,两个设备彼引协调,按照它们共同的最高通信能力确定最后的通信速率。
以上的“寻找”和“协调”过程都是在9.6kb/s的波特下进行的。
IrDA数据通信工作在半双工模式,因为在发射时,接收器会被发射的光芒所屏蔽。
这样,通信的两个设备将通过快速转和链路来模拟全双工通信,并由主设备负责控制链路的时序。
IrDA协议按层安排,应用程序的数据逐层下传,最终以光脉冲的形式发出。
IrLAJ和lrLMP是协议中牧师层之外所需的两个软件层。
在物理层上的第一层是链路接入协议（IrLAP）,它是HDLC（高级数据链路控制）协议的改编,以适应红外传输的要求。
第二章,红外线通信协议概述
2 红外线通信协议概述2.1红外线通信概念红外通信是利用红外技术实现两点间的近距离保密通信和信息转发。
它一般由红外发射和接收系统两部分组成。
发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收，就构成红外通信系统。
特点:保密性强，息容量大，结构简单，既可以是室内使用，也可以在野外使用，由于它具有良好的方向性，适用于国防边界哨所与哨所在之间的保密通信，但在野外使用时易受气候的影响。
红外通讯技术利用红外线来传递数据，是无线通讯技术的一种。
红外通讯技术不需要实体连线，简单易用且实现成本较低，因而广泛应用于小型移动设备互换数据和电器设备的控制中，例如笔记本电脑、PDA、移动电话之间或与电脑之间进行数据交换，电视机、空调器的遥控等。
由于红外线的直射特性，红外通讯技术不适合传输障碍较多的地方，这种场合下一般选用RF无线通讯技术或蓝牙技术。
红外通讯技术多数情况下传输距离短、传输速率不高。
为解决多种设备之间的互连互通问题，1993年成立了红外数据协会（IrDA, Infared Data Association）以建立统一的红外数据通讯标准。
1994年发表了IrDA 1.0规范。
红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。
从早期的IRDA 规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。
红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行“点对点”的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
红外线通讯发展早期存在着规范不统一的问题，许多公司都开发出自己的一套红外通讯标准，但不能与其它公司有红外功能的设备进行红外通讯，因此缺乏兼容性。
ir接口标准
ir接口标准
ir接口是一种红外线无线传输协议以及基于该协议的无线传输接口，即红外遥控接口。
支持IrDA接口的掌上电脑，可以无线地向支持IrDA的设备无线连接来实现信息资源的共享。
ir的英文全称是InfraredRadiation，表示红外线的意思，ir是一种无线通讯方式，可以进行无线数据的传输；红外传输是一种点对点的传输方式，无线，不能离的太远，要对准方向，且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过，几乎无法控制信息传输的进度。
自1974年以来，红外线通讯技术得到很普遍的应用，如红外线鼠标，红外线打印机，红外线键盘等等。
红外传输是一种点对点的传输方式，无线，不能离的太远，要对准方向，且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过，几乎无法控制信息传输的进度；IrDA已经是一套标准，IR收/发的组件也是标准化产品。
红外接口是新一代手机的配置标准，它支持手机与电脑以及其他数字设备进行数据交流。
红外通讯有着成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
通过红外接口，各类移动设备可以自由进行数据交换。
IrDA技术介绍课件
2 IrDA技术原理
红外编/解码器件，有单独编码的集成器件， 如键盘遥控红外编码器Mitsubishi的 M50462AP；也有集编码/解码于一体的。
2 IrDA技术原理
IrDA建立连接通信分四个阶段
1. 设备发现和地址解析
发现过程是IrDA 设备查明在通讯范围是否有 其它设备的过程。如果参加发现过程的设备有 重复的地址，那就需启动地址解析过程。 地址 解析过程与发现过程相似，它用探测地址冲突 来启动过程，仅解析有冲突的地址。
IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术， 起初，采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范 围内以115.2 kb/s速率传输数据，很快发展到 4Mb/s以及16Mb/s的速率。
1 IrDA技术背景
IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术， 是第一个实现无线个人局域网（PAN）的技术。
目前IrDA的软硬件技术都很成熟，在小型移动 设备，如PDA、手机、笔记本电脑、打印机、 移动电话之间或与电脑之间进行数据交换，电 视机、空调器的遥控等产品中广泛使用。
提供上面各层用IrLAP通信效率的管理保护层， 是关于连接的多层化和部分信息，实行逻辑的 廉洁，以免复数的程序互相干扰，实现同时的 通信。 制定了在单位个IrLAP连接的基础上复用多个 服务和应用的规范。在IrLMP协议上层的协议 都属于特定应用领域的规范和协议。
IrDA技术
IrDA技术
1 IrDA技术背景 2 IrDA技术原理 3 IrDA协议体系结构 4 IrDA技术应用
1 IrDA技术背景
红外线数据协会IrDA（Infrared Data Association）成立于1993年，是致力于建立
红外线无线连接的国际性非盈利组织。目前在 全球拥有160个会员，参与的厂商包括计算 机及通信硬件、软件及电信公司等。
红外遥控协议
红外遥控协议红外通讯，顾名思义，就是通过红外线传输数据。
在电脑技术发展早期，数据都是通过线缆传输的，线缆传输连线麻烦，需要特制接口，颇为不便。
于是后来就有了红外、蓝牙、802.11等无线数据传输技术。
在红外通讯技术发展早期，存在好几个红外通讯标准，不同标准之间的红外设备不能进行红外通讯。
为了使各种红外设备能够互联互通，1993年，由二十多个大厂商发起成立了红外数据协会（IrDA），统一了红外通讯的标准，这就是目前被广泛使用的IrDA 红外数据通讯协议及规范。
在某些场合，需要数据交换但又不是很大，且实时性要求又不是很高的情况下，可以使用红外通讯方式，这样既可以得到无绳化通信带来的便利，又可以避开采用无线电高频电路可能引发的一些问题。
譬如用于家用电器的遥控器，计算机的遥控键盘和遥控鼠标以及便携式数据收集装置（煤水电表的登录器、报税机）与主机的数据交换等。
目前，利用红外线进行无线数据通信，无论从小型化、轻量化，还是从安全性等方面考虑，其可行性都比较高，并且已经在无线多信道室内话音系统，无绳电话以及键盘和终端间的短距离无线连接中得到了应用。
所有这些应用中的工作带宽远低于WLAN需要的带宽。
红外接收头的型号有很多HS0038 VS838等功能大致相同，只是引脚封装不同。
红外接收有几种统一的编码方式，采样哪种编码方式取决于遥控器使用的芯片，接收头收到的都是一样的。
电视遥控器使用的是专用集成发射芯片来实现遥控码的发射，如东芝TC9012,飞利浦AA3010T等，通常彩电遥控信号的发射，就是将某个按键所对应的控制指令和系统码（由0和1组成的序列），调制在38KHz的载波上，然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。
不同公司的遥控芯片，采样的遥控码格式也不一样，较普遍的有两种，一种NEC标准，一种是PHILIPS标准。
NEC标准：遥控载波的频率为38KHz(占空比1:3)当某个键按下时，系统首先发射一个完整的全码，如果按键超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发代码）将由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
红外线通信协议IrDA
精心整理红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。
红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75um至25um之间。
红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。
IRDA标准包括三个基本的规范和协议：物理层规范(PhysicalLayerLinkSpecification)、链接建红外数据通讯标准包括基本协议和特定应用领域的协议两类。
类似于TCP-IP协议，它是一个层式结构，其结构形成一个栈，如图1所示。
其中基本的协议有三个：①物理层协议（IrPHY），制定了红外通信硬件设计上的目标和要求，包括红外的光特性、数据编码、各种波特率下帧的包括格式等。
为达到兼容，硬件平台以及硬件接口设计必须符合红外协议制定的规范。
②连接建立协议（IrLAP）层制定了底层连接建立的过程规范，描述了建立一个基本可靠连接的过程和要求。
③连接管理协议（IrLMP）层制定了在单位个IrLAP 连接的基础上复用多个服务和应用的规范。
在IrLMP协议上层的协议都属于特定应用领域的规范和协议。
④流传输协议（TingTP）在传输数据时进行流控制。
制定把数据进行拆分、重组、重传等的机制。
⑤对象交换协议（IrOBEX）制定了文件和其他数据对象传输时的数据格式。
⑥模拟串口层协议（IrCOMM）允许已存在的使用串口通信的应用象使用串口那样使用红外进行通信。
⑦局域网访问协议（IrLAN）允许通过红外局域网络唤醒笔记本电脑等移动设备，实际远程摇控等功能。
整个红外协议栈比较庞大复杂，在嵌入式系统中，由于微处理器速度和存储器容量等限制，不可能也没必要实现整个的红外协议栈。
一个典型的例子就是TinyTP协议中数据的拆分和重组。
它采用了信用片（creditcard）机制，这极大地增加了代码设计的复杂性，而实际在红外通信中一般不会有太大数据量的传输，尤其在嵌入式系统中完全可以考虑将数据放入单个数据包进行传输，用超时和重发机制保证传输的可靠性。
irda芯片
irda芯片IrDA芯片是一种用于无线红外通信的芯片。
IrDA代表红外数据关联(InfraRed Data Association)，它是一个由多个电子设备制造商组成的联合组织，致力于制定无线红外通信标准。
IrDA芯片广泛应用于手机、计算机、打印机等电子设备中，能够实现快速、稳定的无线数据传输。
IrDA芯片的工作原理是利用红外线来传输数据。
它包括红外发射器和红外接收器两部分。
红外发射器通过激活红外二极管，将电信号转换为红外光信号，并发送给接收器。
红外接收器接收到红外光信号后，将其转换为电信号，并传输给外部设备进行处理。
IrDA芯片具有以下特点：1. 快速传输速度：IrDA芯片支持高速传输，可达到数Mbps的传输速度。
这使得它特别适用于传输大容量的数据，如音频、视频和图像文件。
2. 简单易用：IrDA芯片的使用非常简单，只需将设备对准并进行红外对接，即可进行数据传输。
无需复杂的设置或配对过程。
3. 低功耗：IrDA芯片的功耗较低，能够在不损失传输速度的情况下，延长设备的电池寿命，提供更长时间的使用。
4. 安全可靠：IrDA芯片采用红外线通信，具有一定的非接触性，能够有效防止数据的窃听和干扰。
此外，IrDA还提供了数据传输时的错误检测和纠正机制，确保数据的准确传输。
5. 广泛兼容性：IrDA芯片采用了标准的通信协议，与其他厂商的设备可以实现互操作性。
无论是手机、计算机还是打印机，只要支持IrDA通信协议，都可以进行数据传输。
IrDA芯片在很多领域都有应用，其中最常见的应用包括：1. 无线数据传输：IrDA芯片可以用于手机与电脑之间的无线数据传输，使用红外对接功能，可以方便地传输文件、图片、音乐等数据。
2. 遥控器：IrDA芯片还可以用于制造遥控器，如电视遥控器、空调遥控器等。
通过红外线传输信号，实现对设备的遥控操作。
3. 打印机：IrDA芯片可以用于无线打印机，实现手机和打印机之间的快速打印。
4. 电子支付：IrDA芯片可以用于NFC（近距离无线通信）设备中，实现无线支付功能。
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红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。
红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75um至25um之间。
红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。
IRDA标准包括三个基本的规范和协议：物理层规范(Physical Layer Link Specification)、链接建立协议(Link Access Protocol:IrLAP)和链接管理协议（Link Management Protocol:IrLMP)。
物理层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，负责对链接进行设置、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和IrBus等等（见图1）。
图1 IrBus红外线通信协议层红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，其频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼眼看不到的光线。
目前无线电波和微波已被广泛应用在长距离的无线通信中，但由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以更适合应用在需要短距离无线通信场合点对点的直接线数据传输。
为了使各种设备能够通过一个红外接口进行通信，红外数据协议（InfraredDataAssociation，简称IRDA）发布了一个关于红外的统一的软硬件规范，也就是红外数据通讯标准红外数据通讯标准包括基本协议和特定应用领域的协议两类。
类似于TCP-IP协议，它是一个层式结构，其结构形成一个栈，如图1所示。
其中基本的协议有三个：①物理层协议（IrPHY），制定了红外通信硬件设计上的目标和要求，包括红外的光特性、数据编码、各种波特率下帧的包括格式等。
为达到兼容，硬件平台以及硬件接口设计必须符合红外协议制定的规范。
②连接建立协议（IrLAP）层制定了底层连接建立的过程规范，描述了建立一个基本可靠连接的过程和要求。
③连接管理协议（IrLMP）层制定了在单位个IrLAP连接的基础上复用多个服务和应用的规范。
在IrLMP协议上层的协议都属于特定应用领域的规范和协议。
④流传输协议（TingTP）在传输数据时进行流控制。
制定把数据进行拆分、重组、重传等的机制。
⑤对象交换协议（IrOBEX）制定了文件和其他数据对象传输时的数据格式。
⑥模拟串口层协议（IrCOMM）允许已存在的使用串口通信的应用象使用串口那样使用红外进行通信。
⑦局域网访问协议（IrLAN）允许通过红外局域网络唤醒笔记本电脑等移动设备，实际远程摇控等功能。
整个红外协议栈比较庞大复杂，在嵌入式系统中，由于微处理器速度和存储器容量等限制，不可能也没必要实现整个的红外协议栈。
一个典型的例子就是 TinyTP 协议中数据的拆分和重组。
它采用了信用片（creditcard）机制，这极大地增加了代码设计的复杂性，而实际在红外通信中一般不会有太大数据量的传输，尤其在嵌入式系统中完全可以考虑将数据放入单个数据包进行传输，用超时和重发机制保证传输的可靠性。
因此可以将协议栈简化，根据实际需求，有选择地实现自己需要的协议和功能即可。
包括三个基本的规范和协议：物理层规范(PhysicalLayerLinkSpecification)、链接建立协议(LinkAccessProtocol:IrLAP)和链接管理协议（LinkManagementProtocol:IrLMP)。
物理层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，负责对链接进行设置、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和IrBus等等红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。
发送端采用脉时调制（PPM）方式，将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去；接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
单片机本身并不具备红外通信接口，但可以利用单片机的串行接口与片外的红外发射和接收电路，组成一个应用于单片机系统的红外串行通信接口，如图1所示。
红外发送器电路包括脉冲振荡器、驱动管T1和T2、红外发射管D1和D2等部分。
其中脉冲振荡器由NE555定时器、电阻（R1、R2）和电容（C1、 C2）组成，用以产生38kHz的脉冲序列作为载波信号；红外发射管D1和D2选用Vishay公司生产的TSAL6238，用来向外发射950nm的红外光束。
红外发送器的工作原理为：串行数据由单片机的串行输出端TXD送出并驱动T1管，数位“0”使T1管导通，通过T2管调制成38kHz的载波信号，并利用两个红外发射管D1和D2以光脉冲的形式向外发送。
数位“1”使T1管截止，红外发射管D1和D2不发射红外光。
若传送的波特率设为 1200bps，则每个数位“0”对应32个载波脉冲调制信号的时序，如图2所红外接收电路选用Vishay公司生产的专用红外接收模块TSOP1738。
该接收模块是一个三端元件，使用单电源+5V电源，具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其它波长（950nm 以外）的红外光不敏感的特点，其内部结构框图如图3所示。
通信方式考虑到红外光反射的原因，在全双工方式下发送的信号也可能会被本身接收，因此红外通信需采用异步半双工方式，即通信的某一方发送和接收是交替进行的。
通信协议进行红外通信之前，通信双方首先要根据系统的功能要求制订某种特定的通信协议，然后才能编写相应的通信程序。
传统的红外通信设备主要是指红外遥控器和早期的PDA中采用的38kHz红外调制和解调方式。
这种方式实现简单，但是误码率较高，不适合进行数据传输，特别是数据量大的时候。
为此，IrDA组织(InfraredDataAssociation)规定了红外数据传输的标准IrDA，它规定了通过红外设备进行无线传输的方法。
1994年，第一个IrDA的红外数据通信标准发布，即IrDA1.0。
IrDA规范包含两个设备之间通信的标准以及与其他设备进行通信的协议。
IrDA标准包含设备之间通信数据的格式以及与其他设备进行通信的协议。
目前符合IrDA的设备有：笔记本电脑，手机，掌上电脑，数码相机等。
Linux操作系统支持IrDA。
目前，很多公司根据该标准生产了各种用于红外数据传输的芯片，如HP公司生产的HSDL-1000、HSDL- 4230、HSDL-4220和HSDL-7000，Zilog生产的ZHX1010、ZHX1210、ZHX1810、ZHX1820。
在桑夏公司的奥克码—桑夏PPC2188型PDA上采用的就是ZHX1810芯片。
下面分别介绍传统的红外通信和红外数据通信的实现原理和方法。
1传统的红外通信---1．1原理---传统的红外设备传输数据时，可以采用38kHz的载波进行调制和解调。
采用调幅的方式对数据进行调制，通过发光二极管将数据发送出去；采用专门的解调芯片接受红外发送来的数据。
---1．2实现方法---在终端上实现数据的红外通信中，采用了图1中的电路图。
其中IFR_CLK输出频率为38kHz的方波，TXD为待发送的数据，两个信号通过有MC9013组成的电路进行调制，通过TSAL6200调制过的信号发送出去；---SFH5110—38为载波为38kHz的解调芯片，接受外部来的信号，将解调后的数据送到RXD；---在终端中，采用了以上的电路和单片机进行连接，就可以实现传统的载波（38kHz）调制解调的红外通信。
其中TXD和RXD分别接在单片机的串口的发送端和接受端，IFR_CLK接在一般的IO口上。
---在单片机的软件实现中，最主要的是在需要发送数据的时候用定时器在IFR_CLK口线上产生38kHz的方波。
在这里，串口的速率一般较低。
红外通信协议---1．3缺点---（1）采用调幅进行传输，抗干扰能力差；---（2）在发送数据时，输出的功率一定时，用于信号传输的功率小，接收到的数据的信噪比小，容易误判数据；---（3）受到输出功率的影响，数据传输的距离短,速度慢；---（4）受到传输速率的影响，传输的数据量不能太大；---（5）由于没有相应的协议支持，将接收到的所有数据（包括正常的数据和干扰引起的非正常数据）送到RXD。
2红外数据通信---2．1红外数据通信的速率和物理层的数据帧格式---在红外数据传输中，对串口发送的数据采用脉冲进行调制的方式。
在IrDA 标准1.0中，脉冲的宽度为3/16的BIT占空比或者为固定的1.63μs的脉冲宽度。
IrDA1.0简称为SIR，以系统的异步通信收发器(UART)为依托，由于受到UART通信速率的限制，SIR的最高通信速率只有115.2Kbps，也就是大家熟知的电脑串行端口的最高速率。
在图2中给出了脉冲调制前的异步串口UART的数据帧格式和进行脉冲调制后的红外IR帧格式，其中，红外脉冲调制中的没有脉冲代表UART中的“1”，红外脉冲调制中有脉冲代表UART中的“0”；在没有串口数据传送时，红外数据帧中没有脉冲。
红外通信协议---1996年，颁布了IrDA标准1.1，即快速红外通信，简称为FIR。
与SIR相比，由于FIR不再依托UART，其最高通信速率有了质的飞跃，可达到4Mbps的水平。
FIR采用了全新的4PPM调制解调(PulsePositionModulation)，即通过分析脉冲的相位来辨别所传输的数据信息，其通信原理与SIR是截然不同的，但由于FIR 在115.2Kbps以下的速率依旧采用SIR的那种编码解码过程，所以它仍可以与支持 SIR的低速设备进行通信，只有在通信对方也支持FIR时，才将通信速率提升到更高水平。
对4Mbps的速率，需要使用1/4的脉冲的相位进行调制（即所谓的4PPM调制），利用脉冲四个不同的相位（位置）的一个脉冲对两个BIT进行编码。
因此，前面利用脉冲有无进行调制，这里利用脉冲及脉冲的位置确定调制和解调的信号。
例如，两个BIT00调制为1000(一个BIT，其中第一个1/4BIT时间有脉冲，其他3/4时间无脉冲)，两个BIT01调制为 0100(一个BIT，其中第二个1/4BIT时间有脉冲，其他3/4时间无脉冲)。