1. 红外基本介绍：

红外线的特点

红外线发射和接收

2.NEC协议介绍：

NEC的数据格式：

NEC协议中数据(DATA)段编码：

NEC协议典型脉冲链：

NEC载波调制：

NEC载波解调：

NEC软件方式载波解调:

3.NEC中断处理：

4.NEC协议的编码流程（发送原理）

5.NEC协议的解码流程（接收原理）

6.NEC相关红外驱动的内核配置

1. 红外基本介绍：

红外线的特点

我们知道，人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。

红外遥控具有抗干扰，电路简单，容易编码和解码，功耗小，成本低的优点。红外遥控几乎适用所有家电的控制。

红外线发射和接收

人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。

发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光。

接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度。

红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头。红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块,性能稳定、可靠。所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路,这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。

红外遥控是发送的脉冲，现在一般用的一体化接收头，已经将脉冲信号放大，检波，滤波等把原编码信号还原出来了，原编码脉冲信号频率一般很低，发送脉冲时需要用38K的脉冲串调制，调制后实质上就是两个脉冲波形相乘的结果，也可以通过一个或非门将编码信号与38K脉冲串做输入，输出后接到红外发射二极管就行了。

红外遥控通常是由发送端和接收端两个部分组成。发送端将要发送的二进制信号编码成一系列的脉冲信号，然后通过红外发射管发射红外信号。接收端完成对红外信号的接收，放大，整形，并解调出遥控编码脉冲。这个过程如下：

什么是载波？

如使用38K脉冲信号，那么脉冲的周期就是1/38000s，这不是高电平的时间长度，这是一个脉冲的时间长度也就是一个周期。

如果占空比为1/2，则在一个脉冲周期内，一半时间高电平，一半时间低电平。

2.NEC协议介绍：

先看一组标准的NEC协议的波形（注意是未调制的）：

NEC的数据格式：

在NEC协议中，一个完整的全码 = 引导码 +地址码(8位) +地址反码(8位) + 操作码(8位) + 操作反码(8位) 。

Ps：在NEC协议中，各个段都有一些不一样的称呼，为了方便不混淆，这里给一起提一下。

引导码也被称作：同步码、引导码、起始码、

地址码/地址反码也被称作：用户码、地址码、用户识别码、

操作码/操作反码也被称作：按键码、命令码、数据码、操作码、控制码、

NEC协议各编码的作用：

NEC协议规定首先发送9ms+4.5ms的引导码，接下来是两字节用户码，第三字节是数据码，用来判断按键值，第四字节是数据反码，可以用来校验，提高按键的准确性。

引导码：由（9ms脉冲 + 4.5ms间隔）的波形组成。NEC协议规定按键按下首先发送9ms+4.5ms的引导码，当一直按住一个按钮的时候，会隔110ms左右重发一次引导码，附带重复码。

地址码：（data）中前16位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，以防止不同的机种遥控码互相干扰。

地址反码：（data）后16位为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。

操作码：（data）实际要执行的操作码，根据不同的操作码，设置执行不同的操作。（键值-操作）

操作反码：（data）校验操作码，提高按键的准确性。

重复码：由（9ms脉冲 + 2.25ms间隔）的波形组成。如果按键超过110ms（也有的是108ms）仍未松开，将发送重复码。重复是在持续按键时发送的码。它告知接收端。某键是在被连续的按着。

NEC协议中数据(DATA)段编码：

在NEC协议中，地址码和操作码都为8位的二进制编码。

二进制编码中的‘0’和‘1’是利用脉冲的时间间隔来区分，这种编码方式称为脉冲位置调制方式（PPM）。

NEC规定：对于接收到的脉冲信号，

若低电平时间固定为0.56毫秒，高电平时间为1.125-0.56=0.56毫秒，这个脉冲代表0；

而低电平时间固定为0.56毫秒，高电平时间为2.25-0.56=1.69毫秒时。这个脉冲代表1。

（注意：实际使用时间会有误差，所以不用准备判断具体时间，只需要在一个范围里去判断高电平时间即可。）

NEC协议特征:

每次传输两遍地址（用户码）和命令（按键值）（确保可靠性）
8位地址和8位命令长度
通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号的调制（PPM）
PWM脉冲宽度调制，以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”
38Khz载波
每位的周期为1.12ms（低电平）或者2.25ms（高电平）
按照低位在前，高位在后的顺序发送。

NEC协议典型脉冲链：

有时候我们从示波器上量到的波形如下图所示：

NEC波形中有大段的“阴影部分”，这是为什么？

将波形放大，可以看到里面是不断上下的脉冲波形，频率为38K。

即：NEC协议中，高电平处变成38K的脉冲波形。

原因就是NEC载波调制，继续看下文。

NEC载波调制：

在实际的通信领域，发出来的信号一般有较宽的频谱，而且都是在比较低的频率段分布大量的能量，所以称之为基带信号，这种信号是不适合直接在信道中传输的。为便于传输、提高抗干扰能力和有效的利用带宽，通常需要将信号调制到适合信道和噪声特性的频率范围内进行传输，这就叫做信号调制。在通信系统的接收端要对接收到的信号进行解调，恢复出原来的基带信号。这部分通信原理的内容，大家了解一下即可。

我们平时用到的红外遥控器里的红外通信，通常是使用38K左右的载波进行调制的，下面我把原理大概给大家介绍一下，了解一下，先看发送部分原理。

调制：就是用待传送信号去控制某个高频信号的幅度、相位、频率等参量变化的过程，即用一个信号去装载另一个信号。比如我们的红外遥控信号要发送的时候，先经过38K调制，如图所示

再重新用两组图片

来回顾一下，上面调制的效果：

未调制之前：

调制之后：

这样调制之后的波形，在示波器中就是如下图所示：

NEC载波解调：

因为一体化接收头接收频率是38KHz，约26us，记住这个不是高电平的时间长度，这个是一个脉冲的时间长度也就是一个周期，例如我们利用一个中断产生38K脉冲，占空比是1/2,我们的中断时间就要设置为 1/38000/2 S中断一次，然后通过相隔一次中断电平翻转一次就形成了一个频率为38K占空比1/2的脉冲。所以在编程时，每两次中断的间隔时间为26/2us即13us。由上面可以知道，要发射9ms高电平+4.5ms低电平的前导码，由于高电平的发射要产生的是38KHz的脉冲，所以在每次中断中反转输出形成38KHz的脉冲，而低电平的发射只需要将引脚电平拉低即可，这样接收端接收到38KHz的信号则可知接收到的是高电平，而没有接收到38KHz则认为接收到的是低电平。

一体化红外接收头只接受38K信号（误差范围内），我们把接收头看出一个转换器。遇到38K就输出低电平，没有遇到38K就被上拉成高电平。于是所谓的“编码”的概念就这样产生了，我们利用有38K信号跟没有38K信号这两种状态，利用红外接收头就翻译成低电平、高电平的信号。这就是最主要的东西。

NEC软件方式载波解调:

除了上述方式的硬件一体化红外接收头直接解调之外，还可以用软件的方式做解调。

大致的思路就是通过软件驱动+定时器方式，当收到的脉冲间隔在26us左右时，将其一直作为稳定的电平。

3.NEC中断处理：

当有IR波形发过来时，内部计数器（Counter）会将两个相邻的正边沿触发（如图中红色箭头所示）的时间差值放到寄存器中。

与此同时，正边沿触发一个ISR，去读取这个寄存器的值，并以数组的形式保存起来。等波形获取完毕后，再通过解析这个数组的Data来解析出key值。

什么是脉冲？

每一次电平的高低变换，称为一个脉冲。

4.NEC协议的编码流程（发送原理）

NEC协议为发送38Khz的红外载波来控制数据的传输，周期大概为26us。NEC发送的一次信号可分为引导码、地址码、地址反码、命令码、命令反码，如图：

可以看出，发送数据时从低位开始发。其中黑色阴影为载波信号，也就是高低电平交替的信号，如

其中阴影即载波，第二张图为放大后的样子。

5.NEC协议的解码流程（接收原理）

和发送原理相反，当收到发送的载波时接收头产生低电平，接收到不发送载波时接收头产生高电平。有图更容易理解。

6.NEC相关红外驱动的内核配置

IR发射
compatible = "pwm-ir-tx"pwm_ir_probedevm_pwm_getdevm_rc_register_device(rc1)device_create_file(&rcdev->dev, &ir_attrs[i])

IR接收
compatible = "gpio-ir-receiver"gpio_ir_recv_probedevm_gpiod_getgpiod_to_irqdevm_rc_register_device(rc0)device_create_file(&rcdev->dev, &ir_attrs[i])gpio_ir_recv_irqgpiod_get_valueir_raw_event_store_edge

参考：

https://blog.csdn.net/jiangchao3392/article/details/81501808

https://www.cnblogs.com/cposture/p/4321293.html

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1. 红外基本介绍：

红外线的特点

红外线发射和接收

2.NEC协议介绍：

NEC的数据格式：

NEC协议中数据(DATA)段编码：

NEC协议典型脉冲链：

NEC载波调制：

NEC载波解调：

NEC软件方式载波解调:

3.NEC中断处理：

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