TC9012協議建模實現

聶玉慶　許悅

摘 要本文研究TC9012通信協議建模實現。通過深入理解TC9012編碼協議，仔細分析一幀完整數據，對一幀數據里每一部分信息參數化，使得該模型復用性更好，適用于常用串行協議對脈沖頻率、位置和寬度調制模式。

【關鍵詞】TC9012通信協議，協議建模，SystemVerilog

1 TC9012協議簡介

TC9012通信協議使用脈沖位置編碼方式（PPM）對各比特數據進行調制，

該編碼方式效率高，抗干擾性能好。支持38KHz載波頻率，每個脈沖為560us時間寬度，邏輯1發送比特占據2.25ms時間寬度，邏輯0發送比特占據1.12ms時間寬度，調制載波占空比為1/4。

一完整數據幀為108ms，包括導引碼、用戶碼、數據碼以及同步位。導引碼包括4.5ms寬度載波作為紅外接收器增益參數和4.5ms載波關斷波形。用戶碼是連續兩次8比特數據原碼，數據碼是8比特數據原碼以及8比特數據反碼，發送兩次是為提高可靠性考慮。最后是同步位，用于確定數據碼反碼最后一比特是邏輯0還是邏輯1。一完整數據幀格式如圖1所示。

用戶操作紅外發射器時，如果一直按住按鍵，TC9012協議碼指令也僅發送一次，并在每間隔108ms時間長度發送一幀重復碼，重復碼包含4.5ms高電平增益脈沖和4.5ms低電平脈沖，以及1比特邏輯1或邏輯0，還有560us高電平脈沖同步位。數據傳送波形如圖2所示。

2 TC9012協議分析

TC9012協議可以分為四種工作模式，分別為正常非重復碼模式，正常重復碼模式，錯誤非重復碼模式和錯誤重復碼模式，下面分別進行分析。

2.1 正常非重復碼模式

導引碼是嚴格4.5ms高電平脈沖和4.5ms低電平脈沖。用戶碼雖然是16比特，但是是一個8比特序列的重復，因此只需按8比特序列處理。對每一比特，需要判斷是邏輯1還是邏輯0，并且判斷脈沖寬度。數據碼也是16比特，但是第二個8比特剛好是第一個8比特的反碼，因此也可以按8比特序列處理。對每一比特，需要判斷是邏輯1還是邏輯0，并且判斷脈沖寬度。同步位是560us寬度高電平脈沖。

2.2 正常重復碼模式

導引碼是嚴格的4.5ms高電平脈沖和4.5ms低電平脈沖。判斷導引碼后的那一比特是邏輯1還是邏輯0，并且判斷脈沖寬度。同步位是寬度為560us高電平脈沖。

2.3 錯誤非重復碼模式

無論是高低電平邏輯出錯還是脈沖寬度違例，均認為是導引碼錯誤。用戶碼8比特里任意1比特無論高低電平邏輯出錯還是脈沖寬度違例，均認為是用戶碼錯誤。數據碼8比特里任意1比特無論高低電平邏輯出錯還是脈沖寬度違例，均認為是數據碼錯誤。同時注意第二個8比特是反碼。同步位不是嚴格的560us寬度高電平脈沖，則認為同步位出錯。

2.4 錯誤重復碼模式

導引碼無論是高低電平邏輯出錯還是脈沖寬度違例，均認為是導引碼錯誤。導引碼后的那一比特，需要區分是邏輯1還是邏輯0，無論是高低電平邏輯出錯還是脈沖寬度不符合協議規范，均認為錯誤。同步位不是高電平脈沖或者寬度不是560us，均認為錯誤。

考慮到通用性，多設置一個參數，控制各數據幀之間的時間間隔。

3 實際仿真結果及分析

把開發好的TC9012協議模型集成到某驗證環境，得到實際仿真波形如圖4、圖5所示，與TC9012協議規范保持一致。

4 結論

本文研究TC9012通信協議，并使用高級驗證語言SystemVerilog實現

了協議建模。當前業界流行的三種驗證方法學VMM、OVM和UVM均使用SystemVerilog編程語言，因此便于驗證環境集成，具有很好復用性，可以在任何使用TC9012協議或基于TC9012規范自定義協議的驗證環境里作為一個VIP使用。進一步擴展開來，該方法適用于常用串行協議對脈沖頻率編碼調制、脈沖位置編碼調制以及脈沖寬度編碼調制。在協議建模時對一幀數據的每一部分信息都參數化，根據實際工作場景對各參數設置約束，通過大量跑隨機仿真用例，能夠覆蓋到所有驗證場景，并達到覆蓋率出口條件。

參考文獻

[1]Verification Methodology Manual for SystemVerilog.Janick Bergeron， Eduard Cerny，AlanHunter，Andrew Nightingale. ISBN-10： 0-387-25556-7.

[2]TC9012紅外解碼[Z].深圳市明芯微電子有限公司，2015.

[3]紅外遙控編碼資料[Z].深圳市明芯微電子有限公司，2015.

作者單位

1.炬芯（珠海）科技有限公司 廣東省珠海市 519085

2.西安聯合學院 陜西省西安市 710014