国产单片机IO口模拟IrDA1.0协议

单片机IO口模拟IrDA1.0协议

IrDA1.0协议是一种利用红外通信的无线传输协议，可以很好的解决一些便携式设备与主机之间通信的问题，具有携带方便，低功耗，成本低，传输可靠等特点，缺点是传输距离较短，速率较慢最高支持（115200波特率）。
此处的irda1.0协议并不是遥控器编解码协议，两者之间编解码方式不一样。国外很多单片机都自带了串口转IrDA1.0的编解码功能，但最近因为换方案，原因找了很多国内单片机都不带IrDA编解码功能，所以在这里为大家提供一个io口模拟IrDA的方案。（原理和串口一样）
单片机使用的是复旦微的FM33G0XX单片机，红外收发器为 TFBS4652，波特率为9600。
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图片描述了普通串口调制解调 IrDA之后的波形，IrDA的 TX引脚默认是低电平（普通串口为高电平）所以这里需要将IO口初始化为低电平，IrDA 发送引脚输出3/16宽度的脉冲信号表示低电平。RX引脚默认为高电平，时序与TX一样。
IrDA TX引脚低电平的表示方法：
将一个bit位的时间分为16份，先发送7个周期低电平，然后将io拉高，保持3个周期后将io拉低，保持6个时钟之后继续发送下一个bit。直到一个字节（起始位+数据位+停止位 = 10 bit）数据发送完成.
IrDA TX引脚高电平表示方式：
保持104us （1bit）低电平。
IrDA 3/16 调制
串口发送0时，红外输出3/16宽度的脉冲。串口发送1时，无脉冲。
一个字节包含一个起始位（低电平），8位数据位，1位停止位。（共10位）
有两种方式：1，定时器计时发送，2，软件延时发送。（两种方式均可，需遵守下列时序）本文采用软件延时方式。
IrDA数据发送：
数据发送采用定时器中断发送数据，9600波特率我们可以知道一个位时间为1/9600 = 104us左右。
104/16 = 6.5us （一个CLK时间，具体根据单片机频率调整可以5 - 7us之间）。
当有数据发送时开启定时器，先发送起始位，在发送数据位，最后停止位。
发送数据1时将IO口拉低保持104us，
发送数据0时，先将io拉低7个CLK（45us），在拉高保持3个CLK（19us），然后拉低保持6个CLK（39）。（16个CLK 104us）
发送数据代码（硬菜）如下：

void io_uart_SendOneByte(uc ucData)
{uc ucBit;/* start send data  */io_uart.ucTxBuff = ucData;io_uart.ucTxStart = 1;io_uart.ucTxBitCnt = 0;GPIO_ResetBits(IO_UART_TX_PORT, IO_UART_TX_PIN);GPIO_EXTI_Close(IO_UART_RX_PORT, IO_UART_RX_PIN);  //外部中断关闭while((io_uart.ucTxStart == 1) && (io_uart.ucRxStart != 1) )    //if (io_uart.ucTxStart && (io_uart.ucRxStart != 1)){          /* 起始位 */if(io_uart.ucTxBitCnt == 0){ucBit = 0;}/* 停止位 */else if(io_uart.ucTxBitCnt == 9){ucBit = 1;}/* 数据位 */else{ucBit = (io_uart.ucTxBuff >> (io_uart.ucTxBitCnt - 1)) & 0x01;}/* 发送数据0 */if(ucBit == 0){TicksDelayUs(40);IO_UART_TX_PORT->DSET = IO_UART_TX_PIN;/* send data keep 3/16 high pulse */TicksDelayUs(13);//13IO_UART_TX_PORT->DRESET = IO_UART_TX_PIN;TicksDelayUs(33);io_uart.ucTxBitCnt++;}/* 发送数据1 */else{GPIO_ResetBits(IO_UART_TX_PORT, IO_UART_TX_PIN);TicksDelayUs(92);io_uart.ucTxBitCnt++;}if(io_uart.ucTxBitCnt == 10){io_uart.ucTxBitCnt = 0;io_uart.ucTxStart = 0;GPIO_EXTI_Init( IO_UART_RX_PORT, IO_UART_RX_PIN, EXTI_FALLING);    //PF5输入中断打开}}
}

接下来讲数据接收：
接收数据相对简单，用到单片机io口外部中断加定时器
数据接收io默认为高电平，数据0为3 / 16 脉冲。
接受步骤：
一个字节接收缓冲，默认赋值 0xff，设置定时器100us中断，io口当检测到下降沿中断时（起始位），开启定时器并开始数据接收，当接收到数据0时，把当前接收位置0，定时器中断8周期之后1字节数据接收结束：
接收代码如下:

/* io uart rx start interrupt */
void GPIO_IRQHandler(void)
{uc ucBit;if(SET == GPIO_EXTI_EXTIxIF_ChkEx(IO_UART_RX_PORT, IO_UART_RX_PIN)){GPIO_EXTI_EXTIxIF_ClrEx(IO_UART_RX_PORT, IO_UART_RX_PIN);/* receive start bit start receive! */if((io_uart.ucRxStart == 0) && (io_uart.ucTxStart == 0)){io_uart_StartReceive();}else if(io_uart.ucRxStart){/* receive zero  bit 0 - 7位*/io_uart.ucRxBitCnt = io_uart.usRxTimeBase;//数据位io_uart.ucRxBuff &= ~(0x01 << io_uart.ucRxBitCnt);/* 接收完一个字节 */if(io_uart.ucRxBitCnt >= 7){if(Uart_Ring_Buff[0].usLen < UART_BUFF_SIZE){Uart_Ring_Buff[0].ucBuff[Uart_Ring_Buff[0].usTail] = io_uart.ucRxBuff;Uart_Ring_Buff[0].usTail = (Uart_Ring_Buff[0].usTail + 1) % UART_BUFF_SIZE;Uart_Ring_Buff[0].usLen++;}io_uart.ucRxBitCnt = 0;io_uart.ucRxStart = 0;ETIMx_ETxCR_CEN_Setable(ETIM1, DISABLE);  //停止定时器io_uart.usRxTimeBase = 0;}}}
}

定时器中断代码：

void ETIM1_IRQHandler(void)
{   if(SET == ETIMx_ETxIF_OVIF_Chk(ETIM1)){ETIMx_ETxIF_OVIF_Clr(ETIM1);if(io_uart.ucRxStart){/* 定时器位计时标记，当数据为0XFF及最后一个字节判断 */if(++io_uart.usRxTimeBase >= 8){if(Uart_Ring_Buff[0].usLen < UART_BUFF_SIZE){Uart_Ring_Buff[0].ucBuff[Uart_Ring_Buff[0].usTail] = io_uart.ucRxBuff;Uart_Ring_Buff[0].usTail = (Uart_Ring_Buff[0].usTail + 1) % UART_BUFF_SIZE;Uart_Ring_Buff[0].usLen++;}io_uart.ucRxBitCnt = 0;io_uart.ucRxStart = 0;ETIMx_ETxCR_CEN_Setable(ETIM1, DISABLE);    //停止定时器io_uart.usRxTimeBase = 0;}}}
}

如有考虑不周的地方，请多指教，欢迎大家讨论，谢谢！

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