NEC协议是一种红外线通信协议,广泛应用于家电遥控器和其他红外线设备之间的通信。以下是对NEC协议的详细解释和介绍:
一、开发背景与应用
NEC协议由日本电子公司NEC(日本电气公司)开发,因其简单、易于实现和广泛兼容的特点,被广泛应用于各种消费电子产品中,如电视、DVD播放器、空调等。这些设备通常使用NEC协议来实现遥控功能,方便用户进行远程操作。
二、载波频率与数据编码
NEC协议使用38kHz的红外线载波进行通信。在数据编码方面,NEC协议采用脉冲宽度编码(Pulse Width Encoding)来表示二进制数据。具体来说,每个数据位由一系列的脉冲组成,逻辑0和逻辑1分别由不同的脉冲宽度表示。逻辑0的传输需要1.125ms(包括一个560μs的载波脉冲和一个560μs的低电平间隔),而逻辑1的传输需要2.25ms(包括一个560μs的载波脉冲和一个1690μs的低电平间隔)。这种编码方式确保了数据的准确性和可靠性。
三、数据包结构
NEC协议的数据包结构非常规范,每个数据包都由多个部分组成,包括同步码、地址码、地址反码、命令码和命令反码。
- 同步码(Sync Header):用于同步接收器和发送器之间的通信。同步码由一个持续约9ms的高电平脉冲(Mark)和一个大约4.5ms的低电平脉冲(Space)组成。
- 地址码(Address Code):8位数据,用于标识接收器。地址码以二进制格式发送,遵循“先低位后高位”的顺序。每一位数据以脉宽调制方式发送,与逻辑0和逻辑1的编码方式相同。
- 地址反码(Address Inverted Code):地址码的8位二进制反码,用于错误校验。通过比较地址码和地址反码,可以检测数据包在传输过程中是否发生错误。
- 命令码(Command Code):8位数据,代表具体的操作指令,如开关机、温度调节等。命令码同样以二进制格式发送,并遵循“先低位后高位”的顺序。
- 命令反码(Command Inverted Code):命令码的8位二进制反码,同样用于校验数据的正确性。
四、重复码与长按处理
为了提高通信可靠性,NEC协议还定义了重复码。当用户长按遥控器上的某个按键时,遥控器会周期性地发送重复码,以确保接收方正确接收到连续的按键数据。重复码以一个9ms的高电平脉冲(Mark)和一个4.5ms的低电平脉冲(Space)作为同步头,然后包含一个固定的脉冲序列(通常是一个9ms的高电平脉冲和一个2.25ms的低电平脉冲),而不包含地址码、地址反码、命令码或命令反码。
五、接收端工作原理
在接收端,红外线接收模块负责接收红外线信号,并通过解调将其转换为数字数据。接收端在接收到同步码后,开始解析地址码和数据码,并进行校验。如果校验通过,则执行相应的操作指令。如果校验失败,则忽略该数据包并等待下一个数据包的到来。
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