基于RK3399读取NEC格式遥控器的编码测试步骤

ti

原理图

IR红外编程原理
IR NEC 协议
协议特征
使用双向编码（又称曼彻斯特编码）；
使用38K载波对编码后的波形进行调制；
位时间 1.12ms 或 2.25ms
调制
我们定义脉冲560µS为脉冲基本宽度T；根据脉冲时间长短来解码。推荐载波占空比为1/3至1/4：（1） Logic “1” 位宽为2.25ms，脉冲时间560us（T + 3T）；
（2） Logic “0” 位宽为1.12ms，脉冲时间560us（T + T）。

（3 ) 重复码：位宽为11.25ms，脉冲时间9ms（16T + 4T）。

协议格式

起始位（Start Bit）： 16T + 8T。
地址位（Address）： 8bit，最低有效位（LSB）先发送。
反相地址位（!Address）： 8bit，最低有效位（LSB）先发送。其值与地址位（Address）相反，用于验证接收的信息的准确性。
命令位（Command）： 8bit，最低有效位（LSB）先发送。
反相命令位（!Command）： 8bit，最低有效位（LSB）先发送。其值与命令位（Command）相反，用于验证接收的信息的准确性。
数据协议
NEC协议格式如下图所示：

以上是一个正常的序列，也可能存在一种情况：一直按着1个键，此时发送的是以110ms为周期的重复码，即发送一次命令码之后，不会再次发送命令码，而是每隔110ms时间，发送一段重复码。如下图:在这里插入图片描述需要注意的是：红外一体接收头为了提高接受灵敏度，输入高电平，其输出的是相反的低电平。
编写驱动程序
红外驱动采用字符设备驱动模型，通过杂项设备注册。
入口函数
static int __init test_init(void)
{
int ret;
ret =  misc_register(&gec3399_irda_misc); //注册字符设备
if(ret < 0)
{
      printk("misc register error
");
      goto err0;
}
init_waitqueue_head(&irda_wait);  //等待队列初始化
//中断申请,下降沿有效，中断处理函数irq_func。
ret = request_irq(gpio_to_irq(IR_IO), irq_func, IRQF_TRIGGER_FALLING, "myir", NULL);
if (ret < 0)
      goto err1;
printk("IR driver is OK
");
return 0;
err1:
misc_deregister(&gec3399_irda_misc);
err0:
return ret;

}
杂项设备
static struct miscdevice gec3399_irda_misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.fops = &gec3399_irda_fops,
.name = "irda_drv",
}; //混杂设备结构体定义和初始化
文件操作集
static const struct file_operations gec3399_irda_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read =gec3399_irda_read,
.poll = gec3399_irda_poll,
}; //文件操作集合
读取函数
通过这个read接口函数把读取到的数据上报给用户层
ssize_t gec3399_irda_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *off)
{

int ret;
wait_event_interruptible(irda_wait, irda_pressed); //等待按键按下
ret = copy_to_user(buf,irda_data,4); //拷贝到用户空间
if(ret != 0)
{
      printk("No infrared is received
");
      len = -EFAULT;
}
irda_pressed = 0;
memset(irda_data,0,4);
return len;
}

POLL机制
static unsigned int gec3399_irda_poll( struct file *file,struct poll_table_struct *wait)
{

unsigned int mask = 0;

poll_wait(file, &irda_wait, wait);
if (irda_pressed){
      mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
      return mask;
}
return 0;
}
中断处理函数
irqreturn_t irq_func(int irqno, void *arg)
{
long long now = ktime_to_us(ktime_get());
unsigned int offset;
int i, j, tmp;

if (!flag) //数据开始
{
      flag = 1;
      prev = now;
      return IRQ_HANDLED;
}

offset = now - prev;
prev = now;
//第一步：判断引导码
if ((offset > 13000) && (offset < 14000)) //判断是否收到引导码，引导码13.5ms
{
      num = 0;
      return IRQ_HANDLED;
}

//不是引导码时间，数据位时间
if (num < 32)
      times[num++] = offset;

if (num >= 32)
{
      for (i = 0; i < 4; i++) //共4个字节
      {
         tmp = 0;
         for (j = 0; j < 8; j++) //每字节8位
         {
            if (times[i*8+j] > 1800) //如果数据位的信号周期大于1.8ms, 则是二进制数据1
                  tmp |= 1<          }
         irda_data = tmp;
         //printk("%02x ", tmp);
      }
      //printk("%x
",*(int*)irda_data);
      wake_up_interruptible(&irda_wait); //唤醒等待队列
      irda_pressed = 1;
      flag = 0; //重新开始帧
}
return IRQ_HANDLED;
}
完整驱动代码
//头文件来源于linux内核源码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//红外接收头，三个引脚
// 三个引脚向下，突出的半圆面向自己，从左往右引脚分别是：数据脚(接IO口), 地线(gnd),  电源线(vcc, 3.3v)

// 红外接收头的数据脚接的是PL11
#define IR_IO  (32*0 + 8*0 + 6)

int flag = 0; //表示数据帧的开始
int num = 0; //表示数据帧里的第几位数据
static long long prev = 0; //记录上次的时间
unsigned int times[40]; //记录每位数据的时间

static wait_queue_head_t irda_wait;
static int irda_pressed = 0;  //按键响应，初始为不响应

char irda_data[4] = {0};

ssize_t gec3399_irda_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *off)
{

int ret;
wait_event_interruptible(irda_wait, irda_pressed); //等待按键按下
ret = copy_to_user(buf,irda_data,4); //拷贝到用户空间
if(ret != 0)
{
      printk("No infrared is received
");
      len = -EFAULT;
}
irda_pressed = 0;
memset(irda_data,0,4);
return len;
}

irqreturn_t irq_func(int irqno, void *arg)
{
long long now = ktime_to_us(ktime_get());
unsigned int offset;
int i, j, tmp;

if (!flag) //数据开始
{
      flag = 1;
      prev = now;
      return IRQ_HANDLED;
}

offset = now - prev;
prev = now;
if ((offset > 13000) && (offset < 14000)) //判断是否收到引导码，引导码13.5ms
{
      num = 0;
      return IRQ_HANDLED;
}

//不是引导码时间，数据位时间
if (num < 32)
      times[num++] = offset;

if (num >= 32)
{
      for (i = 0; i < 4; i++) //共4个字节
      {
         tmp = 0;
         for (j = 0; j < 8; j++) //每字节8位
         {
            if (times[i*8+j] > 1800) //如果数据位的信号周期大于2ms, 则是二进制数据1
                  tmp |= 1<          }
         irda_data = tmp;
         //printk("%02x ", tmp);
      }
      //printk("%x
",*(int*)irda_data);
      wake_up_interruptible(&irda_wait); //唤醒等待队列
      irda_pressed = 1;
      flag = 0; //重新开始帧
}
return IRQ_HANDLED;
}

static unsigned int gec3399_irda_poll( struct file *file,struct poll_table_struct *wait)
{

unsigned int mask = 0;

poll_wait(file, &irda_wait, wait);
if (irda_pressed){
      mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
      return mask;
}
return 0;
}

static const struct file_operations gec3399_irda_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read =gec3399_irda_read,
.poll = gec3399_irda_poll,
}; //文件操作集合

static struct miscdevice gec3399_irda_misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.fops = &gec3399_irda_fops,
.name = "irda_drv",
}; //混杂设备结构体定义和初始化

static int __init test_init(void)
{
int ret;
ret =  misc_register(&gec3399_irda_misc); //注册字符设备
if(ret < 0){
      printk("misc register error
");
      goto err0;
}
init_waitqueue_head(&irda_wait);  //等待队列初始化
ret = request_irq(gpio_to_irq(IR_IO), irq_func, IRQF_TRIGGER_FALLING, "myir", NULL);
if (ret < 0)
      goto err1;

return 0;
err1:
misc_deregister(&gec3399_irda_misc);
err0:
return ret;

}

static void __exit test_exit(void)
{
misc_deregister(&gec3399_irda_misc);
free_irq(gpio_to_irq(IR_IO), NULL);
}

module_init(test_init);
module_exit(test_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
测试代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int fd_irda;
char irda_data[4] = {0};

int main(void)
{
int ret;
fd_irda = open("/dev/irda_drv", O_RDWR);
if(fd_irda < 0)
{
      perror("open irda driver");
      return -1;
}
struct pollfd pollfd_irda = {
      .fd = fd_irda,
      .events = POLLIN|POLLRDNORM,
};
while(1)
{
      ret = poll(&pollfd_irda,1,0);
      if(ret < 0)
      {
         perror("poll key driver
");
      }
      else if(ret > 0)
      {
         ret = read(fd_irda,irda_data,4);
         if(ret<0)
         {
            perror("read error
");
            return -1;
         }
         printf("%x
",*(int*)irda_data);
      }
      else{
         printf("poll wait time out
");
      }
}
close(fd_irda);
return 0;
}
Makefile文件
obj-m += irda_drv.o
KERNELDIR:=/file/RK3399Pro/rk3399pro_git_repo/kernel
PWD:=$(shell pwd)

default:
$(MAKE)  -C $(KERNELDIR)  M=$(PWD) modules
test:
aarch64-linux-gnu-gcc irda_test.c -o irda_test

clean:
rm -rf *.o *.order .*.cmd *.ko *.mod.c *.symvers *.tmp_versions
测试步骤
编译源码
在ubuntu中输入：
make
得到驱动目标文件irda_drv.ko
输入：
make test
得到测试目标文件：irda_test
加载驱动
在开发板命令终端输入：
insmod irda_drv.ko
执行测试程序
在开发板命令终端输入：
chmod 777 irda_test
./irda_test
实验现象
读取到NEC格式的遥控器的编码。

原作者：冷静的领头狼

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