數字家庭是融合了家庭控制網絡和多媒體信息網絡于一體的信息化平臺，遙控器是數字家庭的控制終端。

    本文設計的數字家庭遙控器采用了32位ARM處理器內嵌操作系統和網絡通訊的解決方案，具有較強的處理能力和可擴展性，實現了家庭網絡系統控制、游戲娛樂、視頻播放等數字家庭功能。

    1  引言

    數字家庭是一個融合了家庭控制網絡和多媒體信息網絡于一體的信息化平臺，通過有線或無線的方式在家庭范圍內實現PC、消費電子產品和通信設備的互聯和管理，對內實現各種信息的資源共享，對外實現信息的互換。數字家庭遙控器是數字家庭的控制終端，通過紅外、藍牙或Wi-Fi等無線介質連入數字家庭網絡，使用戶能夠隨時隨地獲取家庭控制、數字媒體等信息。

    本文的目的是研究并開發一款數字家庭遙控器。普通的遙控器只能控制一個或一類設備，數字家庭遙控器能夠通過與家庭網絡的通訊，實現對掛接在家庭網絡上的所有家用電器的查詢與控制。用戶可以通過液晶顯示隨時監控設備的狀態和參數。除了家電控制功能以外，數字家庭遙控器還具有豐富的娛樂和多媒體功能，能夠實現無線上網、影音播放、視頻監控等數字家庭功能。

    本文第2節描述數字家庭的系統結構，第3節介紹遙控器的系統設計，包括硬件平臺的設計和軟件平臺的設計，第4節給出結論和創新點。

    2  數字家庭的系統結構

    數字家庭主要由家庭網關、各種信息終端設備和智能家電設備、家庭智能聯網環境三部分組成，如圖1[1]所示。其中家庭智能聯網環境包括家庭控制網絡和多媒體信息網絡。E-Home智能家居系統[2]是由清華大學自動化系和清華同方公司合作開發的家庭控制網絡系統。本文設計的數字家庭遙控器能夠控制E-Home、Zigbee等家庭控制網絡系統，同時也能夠和多媒體信息網絡通信，實現無線上網、多媒體瀏覽等功能。

    3  系統設計

    3.1  遙控器硬件平臺

    遙控器的硬件平臺以PXA255為核心，包括核心系統、電源系統、音視頻系統、以及Zigbee、紅外通信等其他功能擴展系統。遙控器硬件結構框圖如圖2所示。

    3.1.1  核心系統設計

    數字家庭遙控器的硬件平臺采用了Intel公司的Xscale系列CPU PXA255作為核心。PXA255處理器基于ARM V5TE指令集，最高運行頻率400MHz，內部集成了大量功能模塊，比如LCD控制器、USB Device控制器、PCMCIA卡接口等，功能強、體積小、功耗低。

    除了PXA255，系統核心還包括了64MB的SDRAM、32MB的NOR Flash（主要用于存儲程序）、128MB的NAND Flash（主要用于存儲數據），為了調試方便設計了JTAG接口與RS232串口。嵌入式手持設備一般采用單鍵延時開關機設計，分為硬開關設計和軟開關設計兩種。由于PXA255在睡眠狀態下功耗很低，為了能夠實現快速開關機，設計中采用了單鍵軟開關設計的方法。當系統關機時CPU并未完全掉電，而是進入睡眠狀態。

  圖1  數字家庭網絡結構圖

圖2  數字家庭遙控器硬件結構框圖

    3.1.2  電源設計

    使用單節鋰電池為系統供電。電源系統主要分為充電和電源管理兩個部分。

    采用MAXIM公司的MAX1555芯片作為充電管理芯片，可以通過5V直流電源或者USB接口為鋰電池充電，并用一個LED指示充電狀態。采用紐扣型鋰電池作為備份電源，當主電源存在時為備份電池充電；當主電源無效時，備份電池接替主電源為實時時鐘（RTC）供電。