PICによる赤外線通信７

/**
 * 受信フェイズを示すenum型
 */
typedef enum
{
    IRR_PHASE_STOP,       // データ受信をストップ中
    IRR_PHASE_WAIT_START, // 通信の開始（Leader部の受信）を待っている
    IRR_PHASE_ADDRESS,    // ADDRESS部を受信中
    IRR_PHASE_DATA,       // DATA部を受信中
    IRR_PHASE_CHECKSUM,   // CHECKSUM部を受信中
    IRR_PHASE_ERROR,      // 受信エラー（不信信号を受信した）
} IRR_PHASE_t;

// 受信フェイズ
static IRR_PHASE_t IRR_phase;

// 受信したデータをIRR_bufferに受け取る際のカウンタ
static uint8_t IRR_bitcounter;

// 受信したデータを最大8bit分受け取る為のバッファ
static IRR_DATA_t IRR_buffer;

/**
 * Adress部などビットデータに対する受信を行い、IRR_bufferに受け取る。
 *
 * 1ビット分のデータを受信する毎に、以下を繰り返す。
 *   IRR_bufferを右シフトする。
 *   IRR_bufferの最上位ビットに受信データ(0/1)を格納する。
 *   IRR_bitcounterをカウントダウンする。
 * そして、IRR_bitcounterが0になったらtrueを返す。
 */
static __bit IRR_ReceiveBuffer(void)
{
    // OnとOffの長さをチェックして、受信データを決定する。
    // - Onが100usec以上 かつ On＋Offが600～1000usecなら 0を受信
    // - Onが100usec以上 かつ On＋Offが1400～1800usecなら 1を受信
    // - 上記以外なら、不正データを受信

    if (IRR_OnTime < IRR_PULSE_WIDTH(100))
    {
        // On時間を満たさなかった場合は、不正データの受信としてERRORにする。
        IRR_phase = IRR_PHASE_ERROR;
        return false;
    }

    if (IRR_PULSE_WIDTH(600) <= IRR_BothTime && IRR_BothTime <= IRR_PULSE_WIDTH(1000))
    {
        // 0 を受信したので、IRR_bufferを右シフトして、最上位bitを0にする。
        IRR_buffer.A8 >>= 1;
        // 右シフトで自動的に0になるので、IRR_buffer.B7 = 0; は不要。

        // カウンターを減らし、0になったらtrueを返す。
        return (--IRR_bitcounter == 0);
    }
    else if (IRR_PULSE_WIDTH(1400) <= IRR_BothTime && IRR_BothTime <= IRR_PULSE_WIDTH(1800))
    {
        // 1 を受信したので、IRR_bufferを右シフトして、最上位bitを1にする。
        IRR_buffer.A8 >>= 1;
        IRR_buffer.B7 = 1;

        // カウンターを減らし、0になったらtrueを返す。
        return (--IRR_bitcounter == 0);
    }
    else
    {
        // Off時間を満たさなかった場合は、不正データの受信としてERRORにする。
        IRR_phase = IRR_PHASE_ERROR;
        return false;
    }
}

/**
 * 赤外線受信処理のメイン処理
 *
 * OnとOffを受信し、それぞれの時間を計測できた後でコールされる。
 */
void IRR_ReceiveRun(void)
{
    switch (IRR_phase)
    {
    case IRR_PHASE_WAIT_START:
        // Leader部の受信を待っていたので、OnとOffの長さをチェックする。
        // On時間が2900usec以上、On+Off時間が4800usec±200usecなら
        // OK(Leader部を受信できた）と判定する。
        if (IRR_OnTime >= IRR_PULSE_WIDTH(2900)
            && IRR_PULSE_WIDTH(4600) <= IRR_BothTime && IRR_BothTime <= IRR_PULSE_WIDTH(5000))
        {
            // 次のフェイズ（Address部の受信）に進む。
            IRR_phase = IRR_PHASE_ADDRESS;
            // Address部はIRR_ReceiveBuffer()を使って処理を行うので、bitcounterをセットする。
            // Address部は4bitなので、4をセット
            IRR_bitcounter = 4;
        }
        // On/Off時間が満たさなかった場合は、Leader部を受け取っていないので、
        // Leader部が来るのを待ち続ける。
        // 状態は変化しない。
        break;
    case IRR_PHASE_ADDRESS:
        if (IRR_ReceiveBuffer())
        {
            // 4bit分のデータをIRR_bufferに格納できたので、IRR_addressに格納する。
            // ただし、データは IRR_bufferの上位4bitに格納されているので、シフトする必要がある。
            IRR_address.A8 = IRR_buffer.H4;
            // 次のフェイズ（Data部の受信）に進む。
            IRR_phase = IRR_PHASE_DATA;
            // Data部は8bitなので、8をセット
            IRR_bitcounter = 8;
        }
        break;
    case IRR_PHASE_DATA:
        if (IRR_ReceiveBuffer())
        {
            // 8bit分のデータを格納できたので、dataにセットする。
            IRR_data = IRR_buffer;
            // 次のフェイズ（CheckSum部の受信）に進む。
            IRR_phase = IRR_PHASE_CHECKSUM;
            // CheckSum部は4bitなので、4をセット
            IRR_bitcounter = 4;
        }
        break;
    case IRR_PHASE_CHECKSUM:
        if (IRR_ReceiveBuffer())
        {
            // 4bit分のデータを格納できたので、チェックサムを照合する。
            // addressとdataからチェックサムを算出
            // 本来なら、IRR_data.H4 + IRR_data.L4 + IRR_address.L4とするべきだが、
            // checksumの上位4bitは使用しないので、下の式で問題ない。
            // IRR_data.L4を使うと上位4bitを マスクする処理が入ってしまい冗長になる。
            // IRR_address.L4も同様。
            uint8_t checksum = (IRR_data.H4 + IRR_data.A8 + IRR_address.A8) & 0x0F;

            // checksumが、IRR_bufferの上位4bitと一致すれば、照合OK
            if (IRR_buffer.H4 == checksum)
            {
                // 正常にデータ受信したので、STOPにする。
                IRR_phase = IRR_PHASE_STOP;

                // データ受信が完了したイベントを発生
                EventRise(Event_IRR_DataIsReceived)
            }
            else
            {
                // 異常データを受信したのでERRORにする。
                IRR_phase = IRR_PHASE_ERROR;
            }
        }
        break;
    default:
        // その他の条件(STOP/ERROR)では何もしない。
        break;
    }

    // 結果がどうあれ、計測した時間をクリアする。
    IRR_OnTime = 0;
    IRR_BothTime = 0;

    if (IRR_phase == IRR_PHASE_ERROR)
    {
        // ERRORになった場合は、受信処理を再開する。
        IRR_ReceiveStart();
    }
}

// 赤外線受信のアドレス
static IRR_DATA_t IRR_address;

// 受信したData部のデータ
static IRR_DATA_t IRR_data;

/**
 * 赤外線受信を開始する
 *
 * STOPからの再受信やERRORから復帰するときに、この関数を実行する。
 *
 * すでに信号受信処理を進めている時にコールすると、それまでの受信データが破棄される。
 */
void IRR_ReceiveStart(void)
{
    // ビットデータ受信処理で使用するメモリ
    IRR_buffer.A8 = 0;
    IRR_bitcounter = 0;

    // 受信データ
    IRR_address.A8 = 0;
    IRR_data.A8 = 0;

    // フェイズをSTARTにする
    IRR_phase = IRR_PHASE_WAIT_START;
}