紅外編碼協(xié)議(下)
RC6協(xié)議是RC5協(xié)議的升級(jí)版本,針對(duì)更多功能需求優(yōu)化了幀結(jié)構(gòu),被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代歐洲家電。RC6協(xié)議保留了曼徹斯特編碼的優(yōu)勢(shì),但引入了更復(fù)雜的幀結(jié)構(gòu):包含起始碼(一個(gè)“4.44ms低電平+2.22ms高電平”的脈沖)、控制位(擴(kuò)展位與toggle位)、地址碼和數(shù)據(jù)碼。其中,起始碼的長(zhǎng)度是RC5協(xié)議位周期的3倍,更易被接收端識(shí)別;擴(kuò)展位的加入使地址碼和數(shù)據(jù)碼的長(zhǎng)度可擴(kuò)展至16位,支持更多設(shè)備類型與功能指令(如智能電視的復(fù)雜菜單操作);toggle位的功能與RC5一致,用于區(qū)分單次按鍵與長(zhǎng)按。RC6協(xié)議的位周期為2.22ms,邏輯定義與RC5相同,但通過(guò)擴(kuò)展位的靈活配置,能兼容不同長(zhǎng)度的地址與數(shù)據(jù),增強(qiáng)了協(xié)議的通用性。
Sony SIRC(Serial Infrared Remote Control)協(xié)議則是索尼公司為自家設(shè)備設(shè)計(jì)的紅外協(xié)議,以靈活的幀長(zhǎng)度著稱。SIRC協(xié)議采用脈沖寬度編碼,幀結(jié)構(gòu)由起始碼、地址碼和數(shù)據(jù)碼組成:起始碼為“2.4ms高電平+0.6ms低電平”;地址碼和數(shù)據(jù)碼的長(zhǎng)度可靈活配置(12位、15位或20位,其中12位最常用),12位幀包含7位地址碼和5位數(shù)據(jù)碼,支持128個(gè)設(shè)備地址和32種功能指令。其位定義為:邏輯“0”是“0.6ms高電平+0.6ms低電平”;邏輯“1”是“0.6ms高電平+1.2ms低電平”,接收端通過(guò)測(cè)量低電平持續(xù)時(shí)間判斷位值。SIRC協(xié)議的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)潔靈活,適合功能相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備(如索尼電視、音響),但因是廠商自定義協(xié)議,兼容性較弱,通常僅適用于索尼生態(tài)內(nèi)的產(chǎn)品。
除了這些主流協(xié)議,還有許多廠商自定義協(xié)議(如三星、LG的私有協(xié)議),它們?cè)趲Y(jié)構(gòu)、位定義、校驗(yàn)方式上略有差異,但核心設(shè)計(jì)邏輯一致:通過(guò)“設(shè)備地址+功能指令+校驗(yàn)機(jī)制”確保指令的準(zhǔn)確性與唯一性。例如,部分協(xié)議會(huì)采用奇偶校驗(yàn)替代反碼校驗(yàn),或增加擴(kuò)展地址碼以支持更多設(shè)備;有些協(xié)議為提升抗干擾性,會(huì)在幀末尾加入CRC校驗(yàn)碼,尤其適用于工業(yè)設(shè)備的紅外遙控場(chǎng)景。
解碼過(guò)程是編解碼協(xié)議的“逆向工程”,接收端需嚴(yán)格遵循協(xié)議規(guī)則還原指令。紅外接收頭首先將紅外光脈沖轉(zhuǎn)化為電信號(hào),濾除38kHz載波后,輸出原始的脈沖序列(TTL電平);接收端MCU通過(guò)定時(shí)器捕獲脈沖的高低電平持續(xù)時(shí)間,再根據(jù)協(xié)議的位定義(如NEC的高低電平時(shí)長(zhǎng)、RC5的跳變位置)將脈沖序列轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù);隨后,MCU會(huì)驗(yàn)證幀結(jié)構(gòu)的完整性:檢查引導(dǎo)碼是否符合長(zhǎng)度(如NEC的9ms+4.5ms)、地址碼與反碼是否互補(bǔ)(NEC協(xié)議)、起始位是否正確(RC5/RC6協(xié)議);校驗(yàn)通過(guò)后,提取地址碼與接收端預(yù)設(shè)地址對(duì)比,若匹配則解析數(shù)據(jù)碼,執(zhí)行對(duì)應(yīng)功能;若校驗(yàn)失敗或地址不匹配,則忽略該幀,繼續(xù)等待下一個(gè)有效信號(hào)。為應(yīng)對(duì)環(huán)境干擾,解碼算法通常會(huì)加入“容錯(cuò)機(jī)制”——允許脈沖長(zhǎng)度存在±10%的誤差,或通過(guò)多次接收驗(yàn)證確保指令有效(如連續(xù)兩次接收相同指令才執(zhí)行)。
紅外編解碼協(xié)議的設(shè)計(jì)需平衡“可靠性”“兼容性”與“效率”:可靠性要求協(xié)議包含足夠的校驗(yàn)機(jī)制,抵御紅外傳輸中的衰減與干擾;兼容性要求協(xié)議規(guī)則清晰,便于不同廠商設(shè)備適配;效率則要求幀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,避免冗余數(shù)據(jù)影響傳輸速度。從早期的簡(jiǎn)單協(xié)議到現(xiàn)代支持復(fù)雜功能的擴(kuò)展協(xié)議,紅外編解碼技術(shù)的演進(jìn)始終圍繞這三點(diǎn)展開。盡管藍(lán)牙、WiFi等無(wú)線技術(shù)逐漸普及,但紅外編解碼協(xié)議憑借低成本、低功耗、抗干擾的特性,在消費(fèi)電子、智能家居等領(lǐng)域仍不可替代,而協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化與兼容性提升(如通過(guò)紅外轉(zhuǎn)發(fā)器適配多協(xié)議),更讓這一成熟技術(shù)持續(xù)煥發(fā)活力。





