5.30 Infrared红外设备

📚 本节导读

学习时长: 约 30 分钟
难度级别: ⭐⭐⭐☆☆
前置知识: C 语言基础、红外协议基础知识、5.1 设备驱动框架

🎯 学习目标

• 理解 OneOS Infrared 红外设备驱动的设计
• 掌握红外接收状态机的工作原理
• 掌握 NEC 协议的解码流程
• 掌握红外发送与接收的使用方法

一、概述

Infrared 红外设备是 OneOS 提供的红外遥控驱动框架，支持 NEC 协议的红外信号接收与发送。驱动源码位于 drivers/infrared/ 目录下，核心头文件为 infrared.h。

Infrared 设备框架的特点：

• NEC 协议支持：支持标准的 NEC 红外遥控协议解码
• 状态机接收：RX 端使用有限状态机（FSM）解码红外信号，包含 6 个状态
• 定时器超时检测：使用硬件定时器检测接收超时，判断一帧数据结束
• 环形缓冲队列：使用 8 条消息的环形缓冲区存储接收到的红外数据
• 双模式支持：同时支持红外接收和红外发送

二、核心数据结构

2.1 红外消息结构体

struct os_infrared_info
{
    uint8_t addr;   /* 地址码 */
    uint8_t data;   /* 数据码 */
    uint8_t times;  /* 重复次数 */
};

2.2 红外设备结构体

struct os_infrared_device
{
    struct os_device parent;
    int tx_pin;              /* 发送引脚 */
    int rx_pin;              /* 接收引脚 */
    int rx_status;           /* 接收状态机状态 */
    uint64_t rx_time_stamp;  /* 接收时间戳 */
    uint16_t rx_addr, rx_addr_offset;
    uint16_t rx_data, rx_data_offset;
    int info_head, info_tail; /* 环形缓冲区 */
    struct os_infrared_info info[8]; /* 8条消息 */
    os_list_node_t list;
};

三、关键 API

os_err_t os_infrared_register_device(const char *name, struct os_infrared_device *device);

四、使用示例

#include <infrared.h>
#include <device.h>

void infrared_recv_task(void *arg)
{
    os_device_t *dev = os_device_open("infrared0");
    if (dev == OS_NULL) return;

    uint8_t buf[sizeof(struct os_infrared_info)];
    while (1)
    {
        os_size_t len = os_device_read(dev, 0, buf, sizeof(buf));
        if (len > 0)
        {
            struct os_infrared_info *info = (struct os_infrared_info *)buf;
            os_kprintf("IR: addr=0x%02x, data=0x%02x, times=%d\r\n",
                       info->addr, info->data, info->times);
        }
    }
}

📝 本节小结

本节介绍了 Infrared 红外设备驱动，包括 NEC 协议解码、状态机接收、定时器超时检测、环形缓冲队列等核心机制。

🔗 相关链接

• 5.1 设备驱动框架
• 5.2 GPIO设备