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功能描述

9 Aug 2024

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典型应用

功能实现

CIR 模块可以实现以下功能：

CIR_RX 接收器，可视为具有捕获功能的定时器。
以 NEC 编码协议为例说明如下，当 CIR_RX 信号输入：
- 若脉冲（高电平脉冲或低电平脉冲）宽度小于噪声阈值（NOSIE_THRES），则忽略 CIR_RX 信号。
- 当脉冲保持某一电平持续时间满足启动阈值时 (ACTIVE_THRES)，开始数据接收和存储。
- 当脉冲保持某一电平持续时间满足空闲阈值时 (IDLE_THRES)，本次接收结束，接收器产生 RXEND_INT 中断，并返回 Idle 空闲状态。
- 在捕获过程中，CIR_RX 信号的每个有效高低电平脉冲，都将按照游程编码方式 (Run-Length Code, RLC)），以 Byte 为单位缓存到 RX_FIFO。
  RLC-Byte（8 位）编码方式：
  - MSB 位表示信号电平，高电平表示 1，低电平表示 0。
  - 其余 7 位以采样时钟（Sample Clock）为基本单位，表示脉冲宽度。
  - 当电平发生变化或脉冲宽度计数溢出时，RLC-Byte 将被缓存到 RX_FIFO，脉冲宽度计数最大 128，超出 128 时使用另一字节缓存。
图 3. NEC 协议
CIR_TX 发送器，可视为具有载波调制功能的任意宽度波形发生器。
- CIR 发送器从 TX_FIFO 中读取连续的数据码，通过格式及逻辑转换，数据码可变成特定宽度的数字脉冲序列。数据码可编程，以游程编码 RLC-byte 方式存储于 FIFO 中。
- 载波发生器默认生成 38 KHz 载波，与转换得到的数字脉冲序列进行调制，输出调制信号 CIR_TX。
  
  载波发生器时钟源选择 APB_CLK，可通过高电平脉冲周期数（CARRIER_HIGH）和低电平脉冲周期数（CARRIER_LOW）配置载波频率和占空比，生成任意频率与宽度的数字波形，通过 TX_OUT_MODE（Transmit Out Mode），选择发送输出模式（默认为 0，调制输出）。

操作模式

采样时钟 (Sample_CLK)，APB 时钟经过 CIR_CLK 时钟寄存器分频配置得出，用于 RLC-Byte，表示脉冲宽度的基本单位。

CIR_RX 接收器操作模式

CIR_RX 接收器采样说明，以 NEC 协议、RC-5 协议为例：
举例 1：假设采样时钟 38 KHz，即采样周期为 1/38 KHz = 26.3 us。
- 对于 NEC 协议逻辑 0，高低电平都持续 21 cycles，采样得到 2 个 RLC-Byte，分别为高电平 1001 0101（0x95）、低电平 0001 0101（0x15）。
- 对于 NEC 协议逻辑 1，高电平持续 21 cycles，低电平持续 64 cycles，采样得到 2 个 RLC-Byte，分别为高电平 1001 0101（0x95）、低电平 0100 0000（0x40），其中高位 bit7 表示电平极性，bit6: 0 表示脉冲宽度。
举例 2：假设采样时钟 36 KHz，即采样周期为 1/36 KHz = 27.778 us。
- 对于 RC-5 协议逻辑 0，高低电平都持续 32 cycles，采样得到 2 个 RLC-Byte，分别为高电平 1010 0000（0xA0）、低电平 0010 0000（0x20）。
- 对于 RC-5 协议逻辑 1，采样得到 2 个 RLC-Byte，分别为低电平 0010 0000（0x20）、高电平 1010 0000（0xA0），其中高位 bit7 表示电平极性，bit6: 0 表示脉冲宽度。
ACTIVE_THRES（Active Threshold，启动阈值）：当 CIR 接收器模块处于 Idle 空闲状态，若 CIR_RX 信号电平发生变化，且持续时间达到该阈值，CIR 接收器模块认为这是一个有效激活码，将转变为 Active 状态，开始捕获 CIR_RX 信号。
NOISE_THRES（Noise Threshold，噪声阈值）：CIR_RX 信号输入时，宽度小于该阈值的脉冲信号，被当作是无效短脉冲，都将被忽略。
IDLE_THRES（Idle Threshold，空闲阈值）：若 CIR_RX 信号保持某一电平无变化，且持续时间达到该阈值，CIR 接收器模块进入 Idle 空闲状态并结束本次捕获。
RX_LEVEL：定义 RX 输入信号电平，默认 RX_LEVEL =1 表示信号空闲状态下为高电平、激活状态下为低电平。RX_LEVEL =0 表示信号空闲状态下为低电平、激活状态下为高电平。
RX_INVERT：RX 输入信号可配置是否翻转反相，默认 RX_INVERT=0，不反相

CIR_TX 发送器操作模式

TX_OUT_MODE：Transmit Out Mode，发送输出模式。选择是否调制输出。
CARRIER_HIGH 载波高电平脉冲周期数。CARRIER_LOW 载波低电平脉冲周期数。以 APB_CLK 为时钟，用于配置载波频率及占空比。
TX_MODE：Transmit Mode，发送模式。CIR 发送器有两种发送模式，一种是非循环发送，另一种是循环发送。
- 当 CIR_EN 置为 1 使能 CIR 模块时，发生器内部的时钟分频逻辑等开始动作，但只有 TX_START 为 1 时，发送器才会开始从 TX_FIFO 中读取数据。每读取一次 TX_FIFO，可以获得一字节数据。
- 非循环发送，是将 TX_FIFO 中的数据全部发送出去，直至 FIFO 空。发送过程中，反馈 TX FIFO 空、满状态，软件可以在检测空满状态后是否继续往 FIFO 中填充数据。发送器结束工作产生发送结束中断，然后返回空闲状态，空闲状态默认发送的电平为最后数据脉冲电平。
- 循环发送，是将 FIFO 中的数据全部发送出去，发送完之后等待一定时间之后恢复 FIFO 中的数据然后再次发送（即从第一个数据发送到最后一个数据，再从第一个发送到最后一个，依此类推）。
- 在循环发送模式下，第 N 次和第 N+1 次之间会有空闲持续时间（即发送间隔时间，IDC_THRES）。
- 直至检测到循环发送停止信号（CYC_TX_CTRL=0），循环发送停止，由开始到停止，FIFO 中所有数据必须被发送完，完成后产生发送结束中断。其中恢复 FIFO 中的数据是通过将 TX_FIFO 的读指针清零实现。
TX_STOP：Transmit Stop Control，发送停止控制。TX_STOP =1，循环发送停止，由开始到停止，FIFO 中所有数据必须被发送完。硬件发送完 FIFO 的数据后自动将该 bit 清 0。
IDC_THRES：Idle Duration Counter Threshold，空闲持续时间计数阈值(0~4095)。用于循环发送模式，当发送完 FIFO 中所有数据后，间隔多长时间才再次发送。循环发送间隔时间= IDC_THRES*128*Ttx_clk。