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基于NiosⅡ的學(xué)習型遙控器設計
作者：
時(shí)間：2010-12-10
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2 硬件電路設計
2. 1 主控制電路設計
主控制電路主要以Altera FPGA系列Cyclone EPlCl2Q240C8器件為載體，通過(guò)SoPC技術(shù)構建嵌入式軟核NiosⅡ處理器平臺，運用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言設計等精度測量載波頻率IP核、紅外信號解調IP核、紅外編碼脈寬測量IP核和紅外發(fā)送調制邏輯電路，以實(shí)現載波的精確測量，紅外信號解調、脈寬測量和調制功能。復位電路采用了專(zhuān)用看門(mén)狗芯片CATl025，以避免電路的死循環(huán)，同時(shí)也可以通過(guò)手動(dòng)按下復位鍵，使系統重新啟動(dòng)。時(shí)鐘是采用外部時(shí)鐘方式，其頻率為50 MHz。主控制電路圖如圖2所示。
2．2 外圍硬件電路設計
2．2．1 按鍵與指示電路
為了簡(jiǎn)化軟件程序，結合FPGA多I／O口的優(yōu)勢，本設計采用獨立按鍵方式，當按鍵按下時(shí)，FPGA對應的I／O口會(huì )檢測到低電平；按鍵彈起時(shí)，FPGA 對應的I／O口會(huì )檢測到高電平。對于指示電路，采用不同顏色的發(fā)光二極管來(lái)指示不同的狀態(tài)或控制不同的家用電器，當其中的一個(gè)指示燈閃爍時(shí)，表示正在學(xué)習對應的家電遙控器或者是發(fā)送對應的家電遙控信號。
2．2．2 紅外接收和發(fā)送電路
紅外接收電路由紅外二極管、三極管9014及電阻組成。當未檢測到紅外信號時(shí)，紅外接收二極管電阻很大(近似于斷路)，三極管9014處手截止狀態(tài)，此時(shí) IR_RECEIVE端檢測到高電平；當檢測到紅外信號時(shí)，紅外接收二極管電阻較小，這時(shí)三極管9014發(fā)射極正偏，集電極反偏，三極管處于放大狀態(tài)。紅外信號通過(guò)共發(fā)射極電路放大后輸入到FPGA的I／O口18腳，交給Nios軟核進(jìn)行處理。發(fā)送時(shí)，經(jīng)過(guò)紅外發(fā)送調制邏輯電路調制后的紅外信號從FPGA I／O口16腳輸出，紅外信號通過(guò)三極管9014再次倒相放大后從集電極輸出，驅動(dòng)紅外發(fā)射管輻射出紅外調制信號，從而實(shí)現紅外遙控信號的再生。紅外發(fā)送和接收電路如圖3所示。
2．2．3 存儲電路
存儲電路主要由AM29LV320DT(4 MB 16位并行總線(xiàn))FLASH芯片和K4S641632H(64 MB 16位并行總線(xiàn))SDRAM芯片組成。其中的SDRAM芯片起緩沖數據的作用，保存處理器及外部交換的數據信息，掉電或復位后數據丟失。FLASH閃速存儲器，用于SoPC系統的程序存放和需要掉電保存的數據存放，但是，FLASH的讀操作比SDRAM慢，寫(xiě)速度更加緩慢(相對于SDRAM而言)。 NiosⅡ系統啟動(dòng)后，在NiosⅡ的Boot程序把存放在FLA-SH中的程序復制到SDRAM后，再運行。
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