1 紅外線遙控原理及DSP芯片

1.1 紅外線遙控原理

　　紅外線是一種電磁射線,其特性等同于無線電或X射線。人眼可見的光波長為380~780nm,波長為780nm~1mm的長射線稱為紅外線。部分光的光譜分布如圖1所示。紅外線光電開關(光電傳感器)是光電接近開關的簡稱,它是利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射,由同步回路選通而檢測物體的有無,其物體不限于金屬,對所有能反射光線的物體均可檢測。鏡反射式光電開關是集發(fā)射器與接收器于一體的器件。光電開關發(fā)射器發(fā)出的光線經過反射鏡反射回接收器,當被檢測物體經過且完全阻斷光線時,光電開關就產生了檢測開關信號,其工作示意圖如圖2所示。本系統(tǒng)選用的是浙江洞頭光電開關廠的SQ3M-3鏡反射型NPN4線、開―閉式的光電開關,其特性如下。

　　檢測距離3m?；夭钪怠?0%。響應頻率200Hz。指向角3°～20°。工作電壓10～30V。靜態(tài)電流≤30mA,輸出電流≥200mA。殘留電壓≤1V?？垢蓴_程度:能承受峰值為±1000V,脈寬為1μs的電壓沖擊。以電纜方式連接(長度2m)。防護等級IP50(IEC規(guī)格)。環(huán)境照度:太陽光11000Lux(最大),日光燈3000Lux(最大)。絕緣電阻≥50MΩ。耐電壓AC1500V(50/60Hz1分鐘),抗振程度:10~55Hz(周期每分鐘),復振幅為1mm且X、Y、Z方向各2小時?？箾_擊性:500M/s2(50g)且X、Y、Z方向各3次。環(huán)境溫度:工作時在-30℃～+80℃(未結冰狀態(tài)下),儲存時在-30℃~+80℃(未結冰狀態(tài)下)。環(huán)境濕度:工作時為35%～95%RH。指示燈動作顯示為紅色LED。

1.2 DSP芯片

　　TMS320C6201芯片是高速、高效定點數字信號處理芯片,是TI公司20世紀90年代后期產品。它采用流水線操作方式,最大處理能力為1600MIPS,完成1024定點FFT的時間只需要70μs。由于具有特殊的velociTI結構及獨特的指令集,所以它的運算能力、并行性和靈活性都非常強大。同時其外圍設備(DMA控制器、主機接口(HPI)、中斷選擇器等)能夠很方便地與其他外圍設備進行數據交換。TMS320C6201內部結構圖如圖3所示,由3個主要部分組成:CPU內核、外設和存儲器。CPU內核中的8個功能單元可以完成并行運行,功能單元執(zhí)行邏輯、位移、乘法、加法和數據尋址等操作。它的超長指令字(VLIW)方式,其單指令字長32位,每條32位指令占用1個功能單元。取指令、指令分配和指令譯碼單元每一周期都可以從程序存儲器到功能單元傳遞8條指令,這8條指令組成1個指令包,總字長為8×32=256位。芯片內部設置了專門的指令分配模塊,可以將每個256位指令包分配到功能單元中,并由8個功能單元并行運行。其片內存儲器總容量為1MB,其中2KB×256用于程序內存和程序cache;64KB用于數據內存和數據cache,用戶可以訪問8位、16位和32位數據。它的外設模塊包括多通道緩沖串口、時鐘、外部存儲器接口EMIF、DMA控制器、主機口和power-down邏輯等。DMA控制器可以在存儲器空間的各區(qū)域間控制轉換數據;外部存儲器接口EMIF可以訪問的片外存儲器最大容量為64MB,數據總線寬度為32位,同時也提供對8位和16位存儲器的讀寫支持;16位寬的主機口HPI可以訪問TMS320C6201的所有存儲空間和設備。