龙芯参考资料1B开发板一体化红外接收头 20键迷你红外遥控器驱动.docx

龙芯参考资料1B开发板一体化红外接收头 20键迷你红外遥控器驱动.docx

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龙芯参考资料1B开发板一体化红外接收头20键迷你红外遥控器驱动

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V1.0

2014.4.5

创建

1.

红外知识简介

个人认为XX文库中的文档《全面了解红外遥控（中文版）.pdf》讲得很好。

我这里只是把要点提一下。

1.1.怎么判断遥控板是否发射了红外命令（是否有电）

我们时常会碰到一个问题——到底遥控器还有电没有。

对于电视遥控器可以取下电池看看，但是对于这里使用的迷你遥控器怎么办？

使用的是锂电池。

办法是通过手机的摄像头看遥控器的红外发射管。

当按下遥控器按键时，如果有电会发射红外命令，遥控器上的红外发射管会发出红外光，手机的摄像头能看到这种光。

下图《全面了解红外遥控（中文版）.pdf》为通过手机摄像头看遥控器的图片

1.2.红外遥控器是怎样解决干扰问题的

只要有发热的物体都有红外光，问题是这么多红外光源，遥控器是怎样进行准确的传递信息的呢？

采取了两种措施：

一、采用指定波长（940nm）的红外光；二、对940nm的红外光进行调制，调制到38Khz上。

虽然发出红外光的光源有很多，但是每个发出红外光的波长不一定一样，就算是都发出940nm的红外光，通常也没有什么规律，为了排除干扰能够进行准确的通信，遥控器还将940nm的红外光调制到38Khz上。

2.硬件简介

说了这么久，还不知道开发板和遥控器到底是哪一款，来个合影吧。

注意：

本驱动是针对图中所示的遥控器的驱动。

2.1.一体化红外接收头

2.1.1.一体化红外接收头在开发板上的位置

先来看一下开发板上一体化红外接收头在哪里

位于电源和网口之间。

2.1.2.一体化红外接收头原理图

再来看看原理图中的一体化红外接收头的电路

由图可知，一体化红外接收头有3个引脚，分别为5v电源，地和信号输出引脚。

注意：

原理图中信号输出引脚为GPIO60，这是原理图中的标注，实际上是龙芯1B处理器的GPIO61，这点很重要。

原理图中也有说明，如下图所示

2.1.3.一体化红外接收头原理

左边为遥控器发射的38khz的红外信号，右边为一体化红外接收头收到信号后，解调得到的信号。

即没有38khz红外信号时，一体化红外接收头输出高电平；有38khz红外信号时，输出低电平。

2.2.迷你20键38K红外遥控板

2.2.1.遥控器按键编码表

为了在linux驱动中能够正确解析遥控器的红外命令，并判断出具体是哪个按键被按下，必须知道遥控器按键编码。

这里选择的这款遥控器的按键编码是已知的，如下图所示

注意：

第一行中间那个（编码为46的）按键本遥控器没有。

其它的编码都正确，详细请看后面的测试结果。

如果不幸没有这个编码表，只有通过示波器来找出每个按键的编码值了。

2.2.2.NEC编码分析

参考文档《全面了解红外遥控（中文版）.pdf》中给出了NEC编码格式，如下图所示

针对这里使用的遥控器，对应的编码如下

其中address就是用户码0x00,按键编码为按键编码表中的值，比如“开关”按键的编码值为0x45，“menu”按键的编码值为0x47，“Test”按键的编码值为0x44，“倒退”按键的编码值为0x43等等。

驱动中要得到的就是按键编码。

上图中的逻辑‘1’和逻辑‘0’对应红外接收头信号引脚的高低电平，NEC编码规定：

560us高电平+1690us低电平表示逻辑‘1’，560高电平+560低电平表示逻辑‘0’。

如下图所示。

3.源码分析

3.1.主要思路

简单来说，应用程序执行read（）函数，然后阻塞，直到有红外命令并解析后，驱动才将获取的“按键编码”返回给应用程序，应用程序的read（）才返回。

获取按键编码的方法是：

一体化红外接收头在收到遥控器信号后，在信号输出引脚输出高低电平，并产生中断，中断程序中计算两次中断间隔的时间如果为2.25ms则表示逻辑‘1’，间隔时间为1.12ms则为逻辑‘0’，再转换为4字节的十六进制，其中第三字节为按键编码。

在实现上，为了实现快速中断，使用了tasklet机制。

在中断程序中只记录了当前时间，就调用中断的下半部并返回了。

在下半部中计算两次中断的时间间隔并保存起来。

为了判断一条红外命令是否结束，这里采用了一个内核定时器，如果两次中断时间超过50ms，则认为一条红外命令已经结束。

这里没有考虑按键一直按住遥控器会在110ms发射重复码的情况，所以最长的间隔时间为引导码的9ms，即这里把定时器超时时间设置为50ms是合理的，经过实际测试也证明了这点。

3.2.阻塞IO

在接收完一条红外命令后，应该唤醒驱动中的read（）函数，并将解析结果返回给应用程序。

这里采用的是wake_up_interruptible（）和wait_event_interruptible（）的形式，具体参考LDD3的第六章第二节BlockingI/O，相关原文截图如下

截图已经完整展示了wait_event（）的使用方法。

3.3.中断的上下半部

这里也按照规范把中断实现分为上半部和下半部。

实现方式有tasklet和workqueue，这两种方式的区别是tasklet在软中断上下文中执行，很快，是以原子模式执行，但是workqueue可以休眠。

LDD3中经典原文如下

Tasklet的使用方法也在LDD3中可以找到，如下所示

3.4.内核定时器

同样，LDD3中也有内核定时器的相关介绍，如下所示。

4.运行效果

4.1.打开调试开关的效果

Freeingunusedkernelmemory:

184kfreed

Algorithmics/MIPSFPUEmulatorv1.5

#mountall.....

#Startingmdev.....

Processing/etc/profile.....

Done!

[LOONSON@Loongson-gz:

/]#echo8>/proc/sys/kernel/printk

[LOONSON@Loongson-gz:

/]#cdtest/

[LOONSON@Loongson-gz:

/test]#./ls1b_ir_test_app

----------onecmd---------

interval=0,inteval_binary=2

interval=13437,inteval_binary=2

interval=1084,inteval_binary=0

interval=1149,inteval_binary=0

interval=1084,inteval_binary=0

interval=1119,inteval_binary=0

interval=1154,inteval_binary=0

interval=1084,inteval_binary=0

interval=1119,inteval_binary=0

interval=1125,inteval_binary=0

interval=2261,inteval_binary=1

interval=2235,inteval_binary=1

interval=2226,inteval_binary=1

interval=2258,inteval_binary=1

interval=2210,inteval_binary=1

interval=2274,inteval_binary=1

interval=2208,inteval_binary=1

interval=2258,inteval_binary=1

interval=2225,inteval_binary=1

interval=1123,inteval_binary=0

interval=2236,inteval_binary=1

interval=1143,inteval_binary=0

interval=1095,inteval_binary=0

interval=1117,inteval_binary=0

interval=2259,inteval_binary=1

interval=1104,inteval_binary=0

interval=1107,inteval_binary=0

interval=2277,inteval_binary=1

interval=1082,inteval_binary=0

interval=2261,inteval_binary=1

interval=2220,inteval_binary=1

interval=2267,inteval_binary=1

interval=1095,inteval_binary=0

interval=2262,inteval_binary=1

interval=40320,inteval_binary=2

interval=11203,inteval_binary=2

ircmdcode=0x0,0xff,0x45,0xba

------------end-------------

key=0x45

----------onecmd---------

interval=0,inteval_binary=2

interval=13422,inteval_binary=2

interval=1092,inteval_binary=0

interval=1153,inteval_binary=0

interval=1081,inteval_binary=0

interval=1119,inteval_binary=0

interval=1123,inteval_binary=0

interval=1144,inteval_binary=0

interval=1097,inteval_binary=0

interval=1121,inteval_binary=0

interval=2246,inteval_binary=1

interval=2225,inteval_binary=1

interval=2281,inteval_binary=1

interval=2204,inteval_binary=1

interval=2259,inteval_binary=1

interval=2246,inteval_binary=1

interval=2209,inteval_binary=1

interval=2263,inteval_binary=1

interval=1099,inteval_binary=0

interval=1120,inteval_binary=0

interval=2267,inteval_binary=1

interval=1097,inteval_binary=0

interval=1106,inteval_binary=0

interval=1154,inteval_binary=0

interval=2204,inteval_binary=1

interval=1154,inteval_binary=0

interval=2207,inteval_binary=1

interval=2274,inteval_binary=1

interval=1084,inteval_binary=0

interval=2243,inteval_binary=1

interval=2265,inteval_binary=1

interval=2235,inteval_binary=1

interval=1100,inteval_binary=0

interval=2228,inteval_binary=1

ircmdcode=0x0,0xff,0x44,0xbb

------------end-------------

key=0x44

----------onecmd---------

interval=0,inteval_binary=2

interval=13435,inteval_binary=2

interval=1082,inteval_binary=0

interval=1104,inteval_binary=0

interval=1156,inteval_binary=0

interval=1098,inteval_binary=0

interval=1101,inteval_binary=0

interval=1125,inteval_binary=0

interval=1157,inteval_binary=0

interval=1082,inteval_binary=0

interval=2273,inteval_binary=1

interval=2211,inteval_binary=1

interval=2258,inteval_binary=1

interval=2226,inteval_binary=1

interval=2254,inteval_binary=1

interval=2209,inteval_binary=1

interval=2279,inteval_binary=1

interval=2204,inteval_binary=1

interval=2259,inteval_binary=1

interval=2254,inteval_binary=1

interval=2206,inteval_binary=1

interval=1123,inteval_binary=0

interval=1140,inteval_binary=0

interval=1097,inteval_binary=0

interval=1120,inteval_binary=0

interval=1140,inteval_binary=0

interval=1100,inteval_binary=0

interval=1122,inteval_binary=0

interval=1106,inteval_binary=0

interval=2263,inteval_binary=1

interval=2258,inteval_binary=1

interval=2199,inteval_binary=1

interval=2278,inteval_binary=1

interval=2204,inteval_binary=1

interval=40346,inteval_binary=2

interval=11205,inteval_binary=2

ircmdcode=0x0,0xff,0x7,0xf8

------------end-------------

key=0x7

----------onecmd---------

interval=0,inteval_binary=2

interval=13428,inteval_binary=2

interval=1110,inteval_binary=0

interval=1086,inteval_binary=0

interval=1118,inteval_binary=0

interval=1156,inteval_binary=0

interval=1080,inteval_binary=0

interval=1122,inteval_binary=0

interval=1123,inteval_binary=0

interval=1143,inteval_binary=0

interval=2222,inteval_binary=1

interval=2259,inteval_binary=1

interval=2205,inteval_binary=1

interval=2277,inteval_binary=1

interval=2208,inteval_binary=1

interval=2258,inteval_binary=1

interval=2252,inteval_binary=1

interval=2205,inteval_binary=1

interval=1125,inteval_binary=0

interval=2260,inteval_binary=1

interval=2233,inteval_binary=1

interval=1102,inteval_binary=0

interval=2228,inteval_binary=1

interval=1155,inteval_binary=0

interval=1100,inteval_binary=0

interval=1104,inteval_binary=0

interval=2283,inteval_binary=1

interval=1081,inteval_binary=0

interval=1121,inteval_binary=0

interval=2245,inteval_binary=1

interval=1119,inteval_binary=0

interval=2265,inteval_binary=1

interval=2218,inteval_binary=1

interval=2260,inteval_binary=1

interval=40305,inteval_binary=2

interval=11217,inteval_binary=2

ircmdcode=0x0,0xff,0x16,0xe9

------------end-------------

key=0x16

----------onecmd---------

interval=0,inteval_binary=2

interval=13420,inteval_binary=2

interval=1093,inteval_binary=0

interval=1102,inteval_binary=0

interval=1157,inteval_binary=0

interval=1098,inteval_binary=0

interval=1104,inteval_binary=0

interval=1125,inteval_binary=0

interval=1154,inteval_binary=0

interval=1084,inteval_binary=0

interval=2245,inteval_binary=1

interval=2250,inteval_binary=1

interval=2254,inteval_binary=1

interval=2218,inteval_binary=1

interval=2243,inteval_binary=1

interval=2222,inteval_binary=1

interval=2284,inteval_binary=1

interval=2204,inteval_binary=1

interval=1149,inteval_binary=0

interval=1084,inteval_binary=0

interval=2277,inteval_binary=1

interval=2204,inteval_binary=1

interval=1120,inteval_binary=0

interval=1139,inteval_binary=0

interval=1102,inteval_binary=0

interval=1118,inteval_binary=0

interval=2262,inteval_binary=1

interval=2205,inteval_binary=1

interval=1155,inteval_binary=0

interval=1099,inteval_binary=0

interval=2230,inteval_binary=1

interval=2260,inteval_binary=1

interval=2254,inteval_binary=1

interval=2209,inteval_binary=1

interval=40339,inteval_binary=2

interval=11196,inteval_binary=2

ircmdcode=0x0,0xff,0xc,0xf3

------------end-------------

key=0xc

4.2.不打开调试开关的效果

devtmpfs:

mounted

Freeingunusedkernelmemory:

184kfreed

Algorithmics/MIPSFPUEmulatorv1.5

#mountall.....

#Startingmdev.....

Processing/etc/profile.....

Done!

[LOONSON@Loongson-gz:

/]#/test/ls1b_ir_test_app

key=0x45

key=0x44

key=0x7

key=0x16

key=0xc

key=0x8

key=0x42

key=0x40

key=0x15

key=0x19

key=0x18

key=0x1c

key=0x52

key=0x47

key=0x43

key=0x9

key=0xd

key=0x5e

key=0x5a

key=0x4a

^C

[LOONSON@Loongson-gz:

/]#

5.源码清单

5.1.驱动程序

5.1.1.ls1b_ir.h

#ifndef_LS1B_IR_H_

#define_LS1B_IR_H_

#endif

5.1.2.ls1b_ir.c

#include

#include

#include

#include

#include