第1页 共4页 电子报/2006年/7月/16日/第013版 资料（开发） 常用红外遥控信号传输协议详解（一） 四川 杨叶珍 编者按：红外遥控器应用非常广泛，但由于各个厂家设计的遥控器种类各异，因而针对各类不同电子产品，采用的红外遥控器也就不完全相同，除了遥控器本身的造型外，起决定因素的是红外遥控信号传输协议。 目前，多数电子设计人员在设计产品遥控部分时，大多采用现成的遥控套件，或依靠现成的红外遥控接收程序，直接进行应用。这一切原因，源于大多电子设计工程师难以了解到更多的红外遥控信号传输协议，故此仅能“照搬”制作。 本文（将分3期连续）介绍常见的8种红外遥控信号传输协议，这些协议是非常实用的，不仅是一套全面的红外遥控协议概念，更便于掌握和选择设计更优异的红外遥控产品。 常用的红外线信号传输协议有ITT协议、NEC协议、Nokia NRC协议、Sharp协议、Philips RC－5协议、Philips RC－6协议，Philips RECS－80协议，以及Sony SIRC协议等，下面分别进行介绍。 一、ITT协议 ITT是最早的一种红外线传输协议。该协议没有象其他协议那样使用载波频率传输红外线信号，而是用宽度为10μs的14个脉冲进行遥控命令的传送，通过改变脉冲的间距对命令进行编码。用ITT协议传输数据非常可靠，而且功耗极低。在欧洲，包括ITT（国际电话电报公司）、Greatz、Schaub－Lorenz、Fin－lux、Nokia等在内的很多公司均采用此协议做用户电子标签。 1.主要特性：每条信息只有14个非常窄的脉冲（脉宽10μs），不对信号进行调制；采用脉冲距离编码；电池寿命极长；4位地址码、6位命令码；带时间自校准，发送器中可使用RC振荡器；通信速度快，发送一条信息只需1.7ms～2.7ms；应用该协议的器件生产厂家有Intermetal、Micronas等。 2.协议：14个脉冲传送1条红外信息，每个脉冲宽10μs，用三种不同的脉冲周期来区别每位所表达的内容：100μs表示二进制的“0”，200μs表示“1”, 300μs表示预备脉冲或结束脉冲。图1a是ITT的“0”和“1”的表示方法示意，图1b是用ITT传送的命令的格式。

预备脉冲的作用是让接收器设置放大器的增益，其后是300μs的引入延时。然后是起始脉冲，起始脉冲的周期为100μs，即逻辑“0”，起始脉冲可以用于接收器的时间校准。起始位后面是4位地址码（高位在前），接着是6位命令码（高位在前），命令码后面紧跟一个尾脉冲。最后是300μs的引出延时及结束脉冲，表示信息发送结束。

第2页 共4页 对于接收软件而言，可以从以下两方面来验证所接收的信息是否有效：一是引出信号的时间间距必须是起始位的3倍，而起始位的时间间隔为100μs；二是逻辑0的空号时间不得超过起始位的20%，逻辑1的空号时间是起始位的2倍。另外，在接收到最后一个脉冲信号后的等待时间不应超过360μs，因为等待时间超过360μs，很可能是传送中断或根本没有传送信号。预备脉冲仅作为自动增益调整用，接收软件可以对其不予理会。信息的解码工作从起始脉冲开始。 控制信息分成4位地址和6位命令两部分，地址范围从0～15，命令范围从0～63。地址成对使用，一组地址从0～7，一组是其反码15～8。按键时第一次发出信息中的地址是低地址，而后续发送信息中的地址则是第一次所发地址的反码，直到该按键被释放，这就允许接收器中止对重复码的接收。在按键没有释放之前，每130ms将重复发送一次控制信息。 3.发送器件：Intermetal公司为手持遥控器开发了好几款发送器集成电路。而单片机的使用，使得电视、VCR、SAT可以用同一个遥控器进行控制。 SAA1250是首先面市的红外线控制器芯片。通过设置，SAA1250可以产生3个不同的地址对。其第四选项是传送16个地址之一，但是由于每次断电后再上电都要进行手动设置，因此该选项很少使用。其他通用红外线控制芯片有IRT1250和IRT1260，两款芯片的作用完全相同，只是工作电压不向。IRT1250的工作电压为9V，IRT1260的工作电压为3V。IRT1260与SAA1250的引脚定义完全相同，不同之处在于器件的寻址能力和输出级的电流驱动能力。 A1和A2两个地址引脚用来设置所用的地址对（见表1）。地址1和16用于电视机的控制，其他地址对则没有专门指定用于哪一类设备。

4.接收器件：Intermetal公司的TAB2800是按ITT协议设计的接收芯片。TAB2800是高灵敏度的红外线检测电路，必须装在接地的金属盒子里，只在红外发光二极管的前面留一个小孔。图2是TAB2800的接线图。用户可以根据自己的电路选择OUT或作输出信号。

5.预定义命令：在ITT的64个命令中，有一部分是预先定义了的。只是命令的定义不如RC－5协议那么清楚。从表2可知，大部分预定义命令是为电视机控制所设的。电视机命令使用地址对1和16。

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二、Nokia NRC17协议 Nokia NRC17协议用17位信号传送红外线遥控命令，这也是其被称为NRC17的原因。此协议是Nokia为消费类电子所设计的，最初用于Nokia的电视机和VCR，Finlux和Salora使用该协议，Nokia卫星接收机也用该协议。 1.主要特性：8位命令、4位地址和4位子码；PPM脉冲位置编码方式；载波频率38kHz；每一位用时1ms；带电池容量下降提示；生产厂家Nokia CE。 2.协议：协议采用PPM脉冲位置编码方式，载波频率38kHz，载波占空比为1／4。每位二进制数用时1ms，如图3所示，传号和空号各占500μs。图4是其传送命令的格式示意图。

从图4中可以看出，每一条信息均以一个起自动增益调整作用的预备脉冲开始（0.5ms的传号加2.5ms的空号），后面是8位命令码（低位在前）和4位地址码（低位在前），最后是4位子码。图4中的命令码是5CH，地址码是6H，子码是1H。由于是脉冲位置编码方式，所以总的传输时间是恒定的，即20ms。

第4页 共4页 协议规定，当某键按下时，先发送起始信息，起始信息的命令码为FEH，地址／子码为FFH，用时40ms，然后重复发送键命令、地址和子码，每次用时100ms，至按键释放时，发送命令码为FEH，地址／子码为FFH的停止信息，用时20ms。图5是持续按键期间信息发送的情况。接收器可以根据重复信息是否完全相同来判定接收数据是否有效。

3.电池电量下降提示：Nokia NRC17协议设计了一种提示遥控器电池容量下降的信号，接收器可以将接收到的此信息显示在电视机的屏幕上，提醒用户及时更换遥控器的电池。在图4所示的正常情况下，预备脉冲的周期是3ms，当电池容量下降时，预备脉冲的周期将变成4ms，而其他信号保持不变，以提示遥控器的电池容量下降，应及时更换。 三、Sharp协议 Sharp协议主要应用于Sharp的VCR中。 1.主要特性：8位命令、5位地址；PWM脉冲宽度编码方式；载波频率38kHz；每一位用时1ms或2ms。 2.协议：协议采用PWM脉冲宽度编码方式，传号时间320μs，载波频率38kHz（约12个周期），推荐的载波占空比为1／4或1／3。逻辑“1”占用时间为2ms，逻辑“0”占用时间为1ms，如图6所示。图7是其传送命令的格式示意图，5位地址码和8位命令码，均是低位在前，命令码后面是扩展位（Exp）和检测位（Chk），分别用逻辑“1”和逻辑“0”表示，最后是一个320μs的尾脉冲。图7中的地址码和命令码分别是03H和11H。

如图8所示，每条完整的遥控命令由两部分信息组成，两部分信息之间间隔40ms，两者的地址码完全相同，但后者传的命令码、扩展位、检测位则是前者的反码。接收器可以据此判断所接收的数据是否有效。

第1页 共7页 电子报/2006年/7月/23日/第013版 资料（开发） 常用红外遥控信号传输协议详解（二） 四川 杨叶珍 四、NEC协议 1，主要特性：8位地址码、8位命令码；地址码和命令码均传送两次，一次是原码，一次是反码，以确保可靠；PWM（脉冲宽度编码）方式；载波频率38kHz；每一位用时1.12ms或2.25ms。 2.协议：NEC协议采用PWM编码，每个脉冲宽560μs，载波频率38kHz（约21个周期）。逻辑“1”需时2.25ms，逻辑“0”需时1.12ms。图9是NEC协议的“0”和“1”的表示方法示意图，图10是用NEC协议传送命令的格式示意图。推荐的载波占空比为1／4或1／3（如图11所示）。

从图10中可以看出，每一条信息均以一个起自动增益调整作用的引导码开始（9ms的传号加4.5ms的空号），后面是8位地址码（又称用户码）和8位地址的反码，接着是8位命令码和8位命令的反码，最后是一个尾脉冲。地址码和命令码的发送均是低位在前、高位在后，如图10中的地址码是59H，命令码是16H。由于每一位都是原码和反码各发一次，因此总的传输时间是恒定的。如果接收的16位地址或16位数据的后8位和前8位不是反码关系，则说明所接收的数据是无效的。 实际上，在遵循NEC协议的红外线发射芯片中，大多提供两种地址编码方式：一是如图10所示的8位地址码原码＋8位地址的反码的方式，二是16位地址，即地址码原码＋8位地址原码的方式，使用者可以通过改变外部电路来选择不同的地址编码方式（参见发送芯片数据手册）。 NEC协议规定，在按键期间命令信息只发送一次，只要按键不释放，每隔108ms发一次重复码。如图12所示。重复码由9ms的自动增益调整脉冲和2.25ms的空号，以及一个560μs脉冲组成。图13是持续按键期间信息发送的情况。

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3.发送芯片：NEC协议在VCD、DVD、电视机、组合音响、电视机机顶盒，以及投影机等产品中应用十分普遍。HS6221／6222、HT6221／6222是采用NEC协议的通用红外遥控发射芯片，HS6221和HT6221最多可接32个按键，HS6222和HT6222最多可接64个按键，另外还有三组双键组合键，特别适用于对录音机等家电设备的控制。图14是上述4个芯片的引脚图。图15是一种典型发射输出的编码信号。从图15可以看出，芯片的用户码（即地址码）是16位（即8位地址原码＋8位地址原码），而不是8位地址码和8位地址反码，这是因为其KI／O0～KI／O7口是通过100kΩ电阻接到VDD的（如果KI／O0～KI／O7口不接电阻，则其输出的地址码就如图10所示，即8位地址原码＋8位地址反码），因此其地址码所占时间为18ms～38ms，不是固定时间27ms，因此命令的总发送时间也不是固定的。

当芯片检测到有键按下时，先延时20ms～36ms（视具体芯片而定），若按键没有释放，芯片开始发送引导码、用户编码，以及该按键的码值（即键数据码）。如果发完后按键依然没有释放，芯片将如图13所示发送重复码，直至按键释放为止。用户编码是通过对芯片相关引脚的不同接法来设置的，为采用同一种红外通信协议的遥控器设置不同的用户编码，可以完全避免被控电器的误触发，键数据码则由按键所在行和列来决定。关于HS6221／6222、HT6221／6222更详细的资料，读者可以查阅芯片的数据手册。 此外，三洋公司的LC7461M等红外线遥控发射芯片的编码方式也与NEC协议非常类似，只是其用户码（即地址码）为13位地址原码＋13位地址反码。 4.接收芯片：经过一体化接收头解调后的红外遥控信号要送入接收芯片进行解码，方能获得