紅外編碼協(xié)議(下)
RC6協(xié)議是RC5協(xié)議的升級版本,針對更多功能需求優(yōu)化了幀結(jié)構(gòu),被廣泛應用于現(xiàn)代歐洲家電。RC6協(xié)議保留了曼徹斯特編碼的優(yōu)勢,但引入了更復雜的幀結(jié)構(gòu):包含起始碼(一個“4.44ms低電平+2.22ms高電平”的脈沖)、控制位(擴展位與toggle位)、地址碼和數(shù)據(jù)碼。其中,起始碼的長度是RC5協(xié)議位周期的3倍,更易被接收端識別;擴展位的加入使地址碼和數(shù)據(jù)碼的長度可擴展至16位,支持更多設備類型與功能指令(如智能電視的復雜菜單操作);toggle位的功能與RC5一致,用于區(qū)分單次按鍵與長按。RC6協(xié)議的位周期為2.22ms,邏輯定義與RC5相同,但通過擴展位的靈活配置,能兼容不同長度的地址與數(shù)據(jù),增強了協(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備設計的紅外協(xié)議,以靈活的幀長度著稱。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個設備地址和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”,接收端通過測量低電平持續(xù)時間判斷位值。SIRC協(xié)議的優(yōu)勢在于簡潔靈活,適合功能相對簡單的設備(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),它們在幀結(jié)構(gòu)、位定義、校驗方式上略有差異,但核心設計邏輯一致:通過“設備地址+功能指令+校驗機制”確保指令的準確性與唯一性。例如,部分協(xié)議會采用奇偶校驗替代反碼校驗,或增加擴展地址碼以支持更多設備;有些協(xié)議為提升抗干擾性,會在幀末尾加入CRC校驗碼,尤其適用于工業(yè)設備的紅外遙控場景。
解碼過程是編解碼協(xié)議的“逆向工程”,接收端需嚴格遵循協(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,濾除38kHz載波后,輸出原始的脈沖序列(TTL電平);接收端MCU通過定時器捕獲脈沖的高低電平持續(xù)時間,再根據(jù)協(xié)議的位定義(如NEC的高低電平時長、RC5的跳變位置)將脈沖序列轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù);隨后,MCU會驗證幀結(jié)構(gòu)的完整性:檢查引導碼是否符合長度(如NEC的9ms+4.5ms)、地址碼與反碼是否互補(NEC協(xié)議)、起始位是否正確(RC5/RC6協(xié)議);校驗通過后,提取地址碼與接收端預設地址對比,若匹配則解析數(shù)據(jù)碼,執(zhí)行對應功能;若校驗失敗或地址不匹配,則忽略該幀,繼續(xù)等待下一個有效信號。為應對環(huán)境干擾,解碼算法通常會加入“容錯機制”——允許脈沖長度存在±10%的誤差,或通過多次接收驗證確保指令有效(如連續(xù)兩次接收相同指令才執(zhí)行)。
紅外編解碼協(xié)議的設計需平衡“可靠性”“兼容性”與“效率”:可靠性要求協(xié)議包含足夠的校驗機制,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,便于不同廠商設備適配;效率則要求幀結(jié)構(gòu)簡潔,避免冗余數(shù)據(jù)影響傳輸速度。從早期的簡單協(xié)議到現(xiàn)代支持復雜功能的擴展協(xié)議,紅外編解碼技術的演進始終圍繞這三點展開。盡管藍牙、WiFi等無線技術逐漸普及,但紅外編解碼協(xié)議憑借低成本、低功耗、抗干擾的特性,在消費電子、智能家居等領域仍不可替代,而協(xié)議的標準化與兼容性提升(如通過紅外轉(zhuǎn)發(fā)器適配多協(xié)議),更讓這一成熟技術持續(xù)煥發(fā)活力。





