FPGA帮您实现家居遥控

　　3 系统的硬件设计与实现

　　3.1 学习器

　　学习器是硬件电路的主要部分，兼有学习与遥控的功能，它以FPGA为核心，外围电路力求简单，主要由键盘、存储器、接收电路和发射电路组成，考虑到用纯硬件来控制LCD显示的困难较大 ，决定采用微控制器协助FPGA来实现。这里的接收电路与后面要讲的接收器不同，它专为学习功能设置，负责接收已有遥控器的红外信号并送至FPGA内部进行识别、译码以及存储，发射电路由驱动电路和红外发光二极管两部分电路组成，负责将编码信号以红外光的形式发射出去。

　　总体原理框图如图2所示：

图2.学习器硬件结构

　　3.1.1 FPGA的设计

　　包括键盘模块、发射编码调制模块、接收译码存储模块三个模块，另外还有一个总控制模块，其内部结构如图3所示：

图3.FPGA内部结构

　　总控制模块是一个有限状态机，它负责协调其他各个模块的工作并提供与显示电路和存储器的接口；键盘模块接收用户的按键信息，并编码输出给总模块，这些信息包括按键的地址，按键的类型和用户选择要遥控的器件编码；接收译码存储模块由计数器记录接收信号高低电平的宽度，并将数据存入存储器相应地址中，存储时序由状态机来控制；发射编码调制模块负责由存储器中读取当前按键的数据信息，产生与学习到的信号相似的高低变化的电平，并以38kHz的载波调制输出。

　　3.1.2 单片机实现的LCD显示电路

　　显示电路采用RT12864M-2型液晶显示器，由我们较为熟悉的单片机控制液晶来显示遥控器所处的状态并提示用户进行正确的操作。