红外解码电路的制作方法

文档序号:7681211阅读:373来源:国知局
专利名称:红外解码电路的制作方法
技术领域
本发明涉及用于电子设备的红外(IR)解码器,所称电子设备包括电视机 (TV),数字多功能录像机(DVDR),磁带录像机(VCR),个人数字助理 (PDA),摄像机,蜂窝电话等。
背景技术
本部分介绍与本发明说明书和/或权利要求书中所描述技术方案相关的各 方面技术内容。讨论这些相关技术有助于提供背景信息,从而更好地理解本发 明。因此,本部分内容应理解为本发明的技术基础而不是对现有技术的承认。
电子设备(例如前述提到的那些种类)可以通过遥控设备进行遥控,这些 遥控设备通常被称为遥控器。遥控器使得用户可以在一定距离外控制电子设 备,例如更改其配置和设置等,而不必要求用户与电子设备直接接触。遥控器
中包含有与操作电子设备的命令和/或功能对应的编码信息,使得在远处的电 子设备能够执行用户期望的功能。电子设备接收到遥控器发出的红外信号后, 由内置的专用电路和/或软件进行处理,解码出红外信号中包含的信息。随后, 解码信息被传送至电子设备的主处理器,以便执行与解码信息相应的命令和/ 或功能。
由红外解码器解码出的命令和/或功能包括,对来自遥控器的用于开启电 子设备的命令进行解码等。当电子设备关机时,其大部分功能处于空闲状态。 然而,电子设备中的某些部件即便在设备关机时仍然保持开启状态,以便于能 够对诸如开启电子设备等命令进行红外解码。目前红外解码器的各种解决方 案,例如可实现上述提到的各种功能的红外解码器,需要运行专门的软件代码。
因此,在电子设备关机期间(有时可能是一段相当长的时间),电子设备的主 处理器会消耗大量电能,而其中仅有一小部分用于电子设备开机的红外解码。 这样,电子设备空闲时浪费了大量电能,有可能导致电子设备不符合各种行业标准的要求。

发明内容
下文通过公开某些实例来进行说明。需要注意的是,这些实例仅用于提供 本发明可能采用的某些表现形式的简明内容,并不用作对本发明保护范围的任 何限制。实际上,本发明可以包括未在下文陈述的其他实例。
本发明实施例提供一种可接收控制信号(例如,红外信号)的电子设备。 该电子设备包括第一个解码器,用于当电子设备运行在第一种功耗模式下时, 对控制信号进行解码。该电子设备还包括第二个解码器,用于当电子设备运行 在第二种功耗模式下时,对控制信号中的第一个数据包进行解码,并丟弃控制
信号内的其他数据包。


参照附图,下面给出本发明实施例的详细描述以体现本发明的有益效果,
附图包括
图1是本发明的 一种实施方式中的可以被遥控操作的电子设备的示意图; 图2是本发明的 一种实施方式中的红外解码器电^各的示意图; 图3是图2所示红外解码器电路在本发明的一种实施方式中的具体结构示 意图4是本发明的一种实施方式中的红外解码器工作方法的流程图。
具体实施例方式
下文对本发明的一个或多个具体实施方式
进^f亍说明。简明起见,在此并未 描述实际实施方式的全部内容。应当理解,在这些实际实施方式的执行中,正 如在任何工程或设计项目中一样,为实现开发方的特定目标(这些目标因实施 方式不同而不同,如符合与系统相关和商业相关的约束等),必须做出许多具 体的决定。而且,执行过程可能复杂且耗时良久,但尽管如此,对于那些将受 益于本发明所公开技术内容的普通技术人员而言,这仍然只是设计、加工、制 造的例行工作。
本发明的一种实施方式中的可以被遥控操作的电子设备10的示意图如图1所示。电子设备10可以是电视机,计算机,数字多功能录像机,磁带录像机, 个人数字助理,摄像机,蜂窝电话等。电子设备10由诸如遥控器等遥控装置12
进行控制,遥控装置12用于向电子设备10发送红外信号14。遥控器12发出的红 外信号14中编码有各种操作命令和功能,这些命令和功能可以使得用户完成诸 如打开或关闭电子设备IO,改变电子设备10的频道和/或控制电子设备10的其 他设置和功能等,例如前面提到的各种电子设备通常所包含的那些功能和配置。
如图l所示,电子设备10包含各种电路、器件和软件等,用于获取,处理 和执行遥控器12发出的红外信号。因此,电子设备10包含光检测器16,例如光 电探测器,用于接收红外信号14并将该光信号转换为电信号,以便于将转换后 的电信号传送给电子设备10的其它硬件进行处理。电子设备10还包含主处理器 18和现场可编程门阵列(FPGA)20, 二者均与冲全测器16连接。主处理器18可 与电子设备10的其它系统连接,包括显示系统22,音响系统24,和控制系统26 等。当电子设备10处于完全运行状态,例如开机时,主处理器18可接收和处理 用于对系统22-26进行控制的红外命令编码。例如,若电子设备10是一台电视 机,主处理器18可处理遥控器12发出的某些命令,来控制电视机的显示系统22 的亮度和/或音响系统24的音量。若电子设备10是一部磁带录像机,主处理器 18可处理遥控器12发出的倒带和前进命令,使控制系统26驱动磁带录像机的倒 带/前进轮,完成相应的动作。
在本发明的一种实施方式中,FPGA 20包括可编程逻辑块和可编程连接 线,通常由半导体器件组成。FPGA20可通过编程模拟基本逻辑门的功能,例 如与(AND),或(OR),异或(XOR),非(NOT)等,或更复杂的组合功 能,例如解码器或数学函数等。FPGA20还可包4舌存储元件,可以是简单的触 发器或完整的存储模块。在本实施方式中,主处理器18和FPGA20分别在电子 设备开/关机状态下,承担红外解码器的功能。这种红外解码器的硬件实现方 式能够减小电子设备10在关机状态下的功耗。尽管在本实施方式中FPGA20表 现为独立于主处理器18之外的部件,但在其它实施方式中,FPGA20可以与设 备中的主处理器合并在一起。另外需要注意的是,FPGA20可用于执行多种操作,许多操作可能在电子设备处于开机状态时运行,而一些操作则可能与当前 描述的红外解码器的操作无关。
FPGA 20与持久电源21连接,该电源用于在FPGA 20工作期间为其4是供恒 定电力。在设备10关机期间,低功耗的FPGA红外解码模式启动,持久电源21 向FPGA20的元件提供少量但足够的电力以执行红外解码操作。当设备10开机 时,可切换电源30可向FPGA20提供额外的电力,使其能够完全运行。
电子设备10还包括一个连接在FPGA 20和可切换电源30之间的继电器驱 动电路28。可切换电源30与主处理器18连接。在电子设备10开机期间,可切换 电源30用于向主处理器18供电,同时也向电子i殳备10包含的其它系统(例如, 系统20和22-26)供电。相应的,在设备10关机期间,电源30与主处理器18和 系统22-26断开连接,不再向这些元件供电。电源30的上述切换4乘作由继电器 驱动电路28控制执行。
电子设备10中的一些部件按照前面描述的方式组成了红外解码器,该红外 解码器的功能分成两部分,分别由FPGA20和主处理器18来承担。上述功能的 划分根据设备10在开/关机状态间的切换来进行。例如,当设备10被遥控关机 时,遥控器12发出红外信号14,该信号被检测器16获取后转换成电信号并传送 给主处理器18和FPGA20。该红外信号中编码有如下命令,即,在电子设备IO 关机时断开主处理器18和系统22-26与电源30的连接,而对FPGA20中用于承担 红外解码器功能的部分进行供电。这样,FPGA20中用于红外解码的电路模块 将消耗较少的电量,从而使电子设备10在关机期间的总功耗也相应减少。因此, 这种方式可促使电子设备10符合目前行业标准的要求,例如"能源之星"标准, 这是一种对使用红外解码器的电子设备有低耗电量要求的行业标准。
类似的,当电子设备10开机时,遥控器12发出红外信号14,该红外信号中 编码有如下命令和/或功能,即,令继电器驱动电路28连通电源30与主处理器 18,且向FPGA20提供额外的电力。此时,主处理器18承担电子设备10开机期 间的全部红外解码功能,对从遥控器12接收的命令和/或功能进行解码。本领 域普通技术人员可以理解的是,根据下文基于图2作出的说明,实现FPGA的红 外解码功能,除了上文提到的那些电子设备中通常包含的硬件和/或软件之外,不再需要其他额外的硬件和/或软件。因此,为了让电子设备(例如,电子设
备IO)中已有的FPGA(例如,FPGA20)能够实现红外解码,当前的技术不 需要为电子设备10增加任何额外的元件。
本发明的一种实施方式中的红外解码器电路50的示意图如图2所示。在本 实施方式中,电路50是电子设备内的FPGA (例如,图1所示电子设备10中的 FPGA20)的一部分。如图2所示,电路50可与上文所述的电子设备10的其他 部件连接。这些部件包括检测器16,主处理器18,继电器驱动电路28和可切换 电源30。
通常,电路50包括"与,,(AND)门52和54,以及FPGA红外解码器56和 反相器58。"与"门52和54各有一个输入端与检测器16的输出端连接。"与"门 54的输出作为主处理器18的一路输入,"与"门52的输出作为FPGA红外解码器
器18。同时,反相器58连接在FPGA红外解码器56/继电器驱动电路28和"与,, 门54之间。继电器驱动电路28还与电源30连接,而电源30又与主处理器18连接。
当在电子设备(例如,图I所示电子设备IO)中使用电路50时,其将红外 解码功能分解到FPGA20和主处理器18上实现。在当前技术方案中,当设备IO 关机时,其处于低功耗模式,此时电子设备10中仅有电路50在进行工作。在这 种模式下,电路50使继电器驱动电路保持在"关"状态,使得主处理器18和系 统22-26 (如图l所示)与电源30断开。这种情况下,检测器16获取的红外信号 被传送给门52和54。由于当电路50处于"关"状态时主处理器与电源30断开, 输入的红外信号14由"与"门52及连接在其后的FPGA红外解码器56进行处理。
对输入的红外信号14的进一步处理需要将这些信号分为两部分,通常将这 两部分称为"前序"部分和"命令"部分,每一部分一般都包含确定个数的比 特位,例如12位,24位等。FPGA红外解码器56可将红外信号的前序和/或命令 部分的位数,与存储在FPGA红外解码器56的查询表(LUT)中的预置值进行 比较。通过比较确定前序和/或命令部分的位数值是否与LUT中的预置值相符, 比较结果可作为改变电路50的功耗模式的一个前提条件。例如,当"命令,,的 位数值与存储在FPGA红外解码器56的LUT中的预置值相符时,可产生一个将继电器驱动电路28切换至"开"状态的信号,使得电源30向主处理器18供电使 其处于完全运行状态。反之,如果"命令"的位数值与LUT中的预置值不符, 则继电器驱动电路保持"关"状态。
采用同样的方式,当"前序,,的位数值与存储在FPGA红外解码器56的LUT 中的预置值相符时,可产生一个信号,该信号通过反相器58传送到门54,由主 处理器18进行进一步的处理。此时,电子设备在全功耗4莫式下运行,主处理器 18全面负责红外解码功能,而电路50则处于空闲状态。当电子设备10在某个由 主处理器18处理的"命令"和/或"前序"指令下关机时,继电器驱动电路28 被设置为"关"状态,此时主处理器18与电源30断开,而电^各50启用。
图3是本发明的一种实施方式中的红外解码器电路70的具体结构示意图, 该电路与图2所示红外解码器电路50类似。当电子设备10处于低功耗4莫式时, 电路70用于处理输入的红外信号。电路70可由电路(包括现场可编程门阵列, 例如图1所示电子设备10中的FPGA20)等电子器件组成。FPGA红外解码电路 70提供红外解码的硬件实现方案,使得解码红外信号不再需要各种软件方案和 能力的支持。而且,FPGA红外解码电路70耗电量低,使得电子设备10能够符 合能源之星等标准的要求。如下所述,电路70包括若干个子电路,每个子电路 用于在解码接收的红外信号的过程中执行特定的操作。这些子电路由逻辑门组
成,按照红外解码操作的需要执行各种逻辑操作。
本领域普通技术人员可以理解,红外信号/脉冲包含多个数据包,这些数 据包由编码有特定命令和/或功能的若干个比特位组成。通常,在发送红外信 号时,用户可能会无意中发送比特位结构彼此相同的多个数据包。因此,电路 70中包括称为"单数据包电路,,的电路72,用于抽取出一个单独的数据包以进 行进一步处理,而丟弃其他相同的数据包。这样,电路70可避免对多个相同的 数据包进行重复处理,从而提高了处理效率。电路72的输出作为输入提供给电 路74-78。电路74是协议识别电路,用于识别输入的红外信号是否与预先确定 的协议相符。这些协议按照遥控器设计规范规定了红外信号的比特位的组成, 顺序等。电路74的输出提供给称为"数据开始接收电路,,的电路76, 一旦协议 识别被确认,电路76即开始接收红外信号。称为"串并转换电路"的电路78将由串行码段或连续码段组成的红外输入信号14的编码转换成并行码段。例 如,这些码段可以被称为"命令,,和/或"前序,,,每一码段可具有确定的功能,
通过其中编码的各种操作来体现,这些操作可由电路70和/或主处理器18执行。 电路76还与延时电^各80连接,延时电^各80用于在接收的红外信号由电i 各78 从串行形式转换为并行形式之前,提供一个延时间隔。电路78与存储电路82 连接,存储电路82用于存储红外信号中编码的信息,例如"命令"和/或"前 序"码段。存储电路82还与重置电路84和前序比较电路86连接。重置电路84 与电路72连接,用于在连续的红外解码过程中对电路70进行重置。前序比较电 路86用于将红外信号中组成"前序"码段的比特位与存储在比较器86的查询表 (LUT)中的预置值进行比较。前序比较器86与主处理器18和命令比较器88 连接。与比较器86类似,命令比较器88用于将红外信号中组成"命令"码段的 比特位与存储在比较器88的查询表(LUT)中的预置"命令"值进行比较。如 前所述,当电子设备在高、低功耗模式间转换时,前序和/或命令比较器86和 88执行的比较将产生导致电路70发生逻辑状态变化所需要的信号。
"命令"比较器88与继电开/关电路90连接,该电路可使继电器驱动电路 28在"开"和"关"状态之间切换。因此,继电开/关电路90与继电器驱动电 路28连接,而继电器驱动电路28又进一步与可切换电源30连接。如图2所示, 可切换电源30还与主处理器18连接。
如前所述,当电子设备10处于低功耗模式时,FPGA红外解码电路70承担 红外解码电路的功能。因此,当电子设备10运行在低功耗模式时,输入的红外 信号由电路70进行处理。这种低功耗模式下的红外处理过程,使得继电器驱动 电路28能够在电子设备开机时将可切换电源30与主处理器18连通。这样,当电 子设备10的红外解码能力由电路70转移到主处理器18时,电路70的逻辑状态发 生改变。
总的来说,FPGA红外解码电路70的运行过程是,当电子设备10处于低功 耗模式时,电路70通过电路72开始对输入的红外信号进行处理。电路72从遥控 器12 (如图l所示)发送的红外信号所包含的大量相同的数据包中确定出唯一 的一个数据包。电路72丟弃剩余的数据包,而将该唯一的数据包输出以便电路70进行进一步的处理。随后,该数据包由电路74执行"Mark/Space"协议识别, 若正确识别,该数据包将被允许继续交由电路70的其他元件作进一步处理。在 由电路80执行延时后,电路78将该数据包由串行形式转换为并行形式。随后, 该数据包存储在存储电路82中。 一旦该数据包被保存,重置电路84即对电路70 进行重置,使得电路72-80为处理后续的红外数据包作好准备。
数据包存储到电路82后,由电路86和88对其进行进一步的处理,组成数据 包的码段被分为"前序"码段和"命令"码段。然后,电路86和88将"前序" 码段和"命令"码段分别与存储在电路86和88的查询表(LUT)中的预置值进 行比较。若数据包的"前序"码段与电路86的LUT上存储的预置值相符,则会 产生一个信号,该信号被传送给主处理器18以指示前序相符。同样,若数据包 的"命令"码段与电路88的LUT上存储的预置值相符,也会产生一个信号,该
接。此时,电路70进入空闲状态,主处理器18获得全部红外解码功能,而电子 设备则由低功耗模式切换到高功耗模式(例如,进入开机状态)。
本发明的一种实施方式中的红外解码器工作方法的流程图110如图4所示。 下述方法可使用诸如上文所述的红外解码电路来执行,该电路在电子设备关机 时具有较低的电能消耗,符合能源之星等行业标准的要求。因此,方法110可 由FPGA红外解码电路来执行,例如图2所示的电路50和图3所示的电路70。
方法110始于图框112,然后执行至图框114处,此时电子设备运行在低功 耗模式且由FPGA红外解码电路接收红外信号。之后,方法110执行至图框116 处,此时FPGA红外解码电路从组成红外信号的大量数据包中抽取单独的一个 数据包并丢弃剩余的数据包。接下来,在图框118处,该单独的数据包从串行 形式被转换为并行形式,以进行进一步的处理。方法继续从图框118执行至图 框120和122。在图框120处,红外解码电路被重置,以使得红外解码电路的相 应元件能够利用在方法110的前述图框中提到的各种功能,来处理红外解码电 路后续接收的红外信号和数据包。这样,方法由图框120返回图框114。
此外,在图框122处,经图框118处理的数据包被存储到存储电路。随后在 图框124处,该数据包被分为"前序"码段和"命令"码段,并被分别与相应的LUT上存储的预置值进行比较。例如,根据对前序的比较会产生一个信号,
并传送给电子设备的主处理器以指示比较的结果。接下来,在图框126处,数 据包的"命令"码段与LUT上存储的预置值进行比较,在比较结果为符合时产 生一个改变红外解码电路逻辑电平的信号。此时,继电器驱动电路被启动,使 得电子设备的电源与电子设备的主处理器电连接。相应地,在这个阶段电子设 备保持在高功耗才莫式,同时意味着主处理器获得全部红外解码功能。
尽管本发明允许有各种修改和替代形式,但其具体实施方式
已通过实例示 于简图内并在此进行详细说明。应当理解,本发明并非有意受限于这些公开的 具体形式。相反,本发明旨在覆盖落入由所附权利要求确定的本发明思想和保 护范围中的所有修改、等同物和替代物。
权利要求
1、一种可接收控制信号的电子设备(10),其特征在于,包括第一个解码器(18),用于当所述电子设备(10)运行在第一种功耗模式下时,对所述控制信号(14)进行解码;第二个解码器(70),用于当所述电子设备运行在第二种功耗模式下时,对所述控制信号(14)中的第一个数据包进行解码并丢弃所述控制信号(14)中的其他数据包。
2、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于所述电子设备包括 电视机,数字多功能录像机,计算机,磁带录像机,摄像机,个人数字助理, 或蜂窝电话。
3、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于所述第一个解码器 (18)包括计算机处理器,所述第二个解码器包括现场可编程门阵列。
4、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于所述第二种功耗模 式是一种低功耗模式,与"能源之星"行业标准的要求相符。
5、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于所述第二个解码器 (70 )包括第一个比较器(86 )和第二个比较器(88 ),所述第一个比较器(86 )与所述第一个解码器(18)连接,所述第二个比较器(88)与继电器驱动电路 (28 )连接,所述继电器驱动电路(28 )用于使所述电子设备(10 )在所述第 一种功耗模式与所述第二种功耗模式间转换。
6、 如权利要求5所述的电子设备(10),其特征在于所述第一个比较器 (86)用于将所述控制信号(14)的前序码段与存储在第一个比较器查询表 (LUT)中的预置值进行比较,所述第二个比较器(88)用于将所述控制信号 (14 )的命令码段与存储在第二个比较器查询表(LUT)中的预置值进行比较,以确定是否将所述电子设备(10 )从所述第二种功耗模式转换为所述第一种功 耗模式。
7、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于所述第一个解码器(18)与所述第二个解码器(70)彼此分离。
8、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于所述第一种功耗模 式与所述第二个解码器(70)的第一个逻辑电平对应,所述第二种功耗模式与 所述第二个解码器(20)的第二个逻辑电平对应。
9、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于,还包括重置电路 (84),用于在对所述控制信号(14)连续进行解码处理期间,对所述第二个解码器(70)进行重置。
10、 如权利要求1所述的电子设备(10),其特征在于,还包括存储电路 (82),用于存储所述控制信号(14)中的所述第一个数据包。
11、 如权利要求l所述的电子设备(10),其特征在于所述控制信号(14) 包括红外信号。
12、 一种处理电子设备(10)的控制信号(14)的方法(110),其特征在 于,包括接收(114)所述控制信号(14);解码(116)所述控制信号(14)中的第一个凄t据包并丟弃所述控制信号 (14)中的其他数据包;将所述第一个数据包分离(124)为命令码段和前序码段; 若所述命令码段与预置值相符,改变(126)解码电路(70)的逻辑电平。
13、 如权利要求12所述的方法,其特征在于,包括将所述第一个lt据包 从串行形式转换(118)为并行形式。
14、 如权利要求12所述的方法,其特征在于,包括在所述第一个数据包 被解码后,对所述解码电路进行重置(120)。
15、 如权利要求12所述的方法,其特征在于所述解码电路(70)的逻辑 电平确定所述解码电路(70)是否运行在低功耗模式。
16、 如权利要求12所述的方法,其特征在于,包括在分离(124)所述 数据包之前,存储(122)所述第一个数据包。
17、 如权利要求12所述的方法,其特征在于所述控制信号(14)包括红 外信号。
18、 一种电子设备(IO),其特征在于,包括计算机处理单元(18),用于当所述设备运行在第一种功耗^莫式下时,对 所述控制信号(14)进行解码;解码器(70),用于当所述电子设备运行在第二种功耗模式下时,对所述 控制信号(14)中的第一个数据包进行解码并丢弃所述控制信号(14)中的其 他数据包。
19、 如权利要求18所述的电子设备(10),其特征在于,包括显示系统, 音响系统,控制系统,电源,光电探测器,或前述各项的组合。
20、 如权利要求18所述的电子设备(10),其特征在于所述解码器(70) 包括现场可编程门阵列(FPGA)。
21、 如权利要求18所述的电子设备(10),其特征在于所述第二种功耗 模式是一种低功耗4莫式,与"能源之星,,行业标准的要求相符。
22、 如权利要求18所述的电子设备(10),其特征在于所述控制信号(14) 包括红外信号。
全文摘要
本发明实施例提供一种可接收控制信号(14)的电子设备(10),该电子设备(10)包括第一个解码器(18),用于当该电子设备运行在第一种功耗模式下时,对控制信号(14)进行解码,以及第二个解码器(70),用于当该视频设备运行在第二种功耗模式下时,对控制信号(14)中的第一个数据包进行解码并丢弃控制信号(14)中的其他数据包。
文档编号H04B10/10GK101632244SQ200780051723
公开日2010年1月20日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者叶菲姆·瓦伊 申请人:深圳Tcl新技术有限公司
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