基于CMX860的來電顯示電話測(cè)試儀的設(shè)計(jì)

1 引 言
　　
   目前，隨著電信部門電話主叫識(shí)別（來電顯示）業(yè)務(wù)的普遍開通，具有主叫識(shí)別功能的電話機(jī)越來越普及。根據(jù)這個(gè)情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一臺(tái)可以測(cè)試主叫識(shí)別功能的多功能電話測(cè)試儀，采用了CML（ConsumerMicrocircuit Limited）公司的CMX860作為其中來電顯示測(cè)試電路的核心元件，單片機(jī)采用了SST89C58。

1．1 CMX860簡(jiǎn)介
　　
   CMX860是一塊通用的低功耗電話機(jī)信令收發(fā)集成電路。CMX860包含DTMF編碼解碼器、V．23調(diào)制解調(diào)器，具有鈴流檢測(cè)、話機(jī)摘機(jī)檢測(cè)等功能，它可以廣泛應(yīng)用于由線路提供電源的電話設(shè)備。
　　
   CMX860的主要特性有:(1)提供V．23 1200／75bps的FSK信號(hào)發(fā)送和接收；(2)雙音多頻及音頻信令的發(fā)送和接收；(3)用戶線端和電話機(jī)端驅(qū)動(dòng)；(4)呼叫進(jìn)程解碼；(5)來電等候信號(hào)的產(chǎn)生和檢測(cè)；(6)“C－BUS”串行總線接口；(7)低功耗工作方式。

   圖1是CMX860的原理框圖。CMX860包括SSOP及SOIC兩種封裝，共28腳。具體管腳圖及管腳

   說明請(qǐng)參見CMX860用戶手冊(cè)。

1.2 SST89C58簡(jiǎn)介

   單片機(jī)SST89C58與標(biāo)準(zhǔn)的8052引腳、指令和片內(nèi)資源全兼容。SST89C58的優(yōu)點(diǎn)是包含36KB高性能的Flash，既可以存儲(chǔ)程序，也可保存數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，省去了通常外部擴(kuò)展的24XX系列或93XX系列的外部Flash，元件數(shù)目減少，系統(tǒng)可靠性增加，總體成本降低。SST89C58的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是保密性好，不易被解密或仿制。

2　CMX860與單片機(jī)的連接

   CMX860的一個(gè)顯著特點(diǎn)是它的所有編程功能可以通過一個(gè)稱為C－Bus（C總線）的串行總線接口來完成。單片機(jī)通過C－Bus與CMX860連接，C－Bus串行總線可在單片機(jī)和CMX860內(nèi)部寄存器間進(jìn)行數(shù)據(jù)、控制或狀態(tài)信息的傳送。

2．1　CMX860與單片機(jī)的硬件連接

   CMX860的C－Bus接口兼容于大多數(shù)通用的單片機(jī)串行接口，而且可與單片機(jī)的通用I／O管腳連接。本系統(tǒng)采用SST89C58的P1口的P1．4、P1．5、P1．6、P1．7腳與CMX860的C－Bus接口連接。具體連接如圖2所示。

   CMX860各引腳功能：CSN腳作為使能腳，DATA腳從單片機(jī)接收串行數(shù)據(jù)信號(hào)，CLK腳從單片機(jī)接收串行時(shí)鐘信號(hào)，REDA腳向單片機(jī)發(fā)送串行數(shù)據(jù)信號(hào)。

2．2　單片機(jī)對(duì)CMX860編程

   根據(jù)C－Bus接口的時(shí)序，在串行輸入時(shí)鐘的上升沿，從單片機(jī)命令數(shù)據(jù)線上送來的數(shù)據(jù)被鎖進(jìn)　　CMX860。當(dāng)串行時(shí)鐘為高電平時(shí)，從CMX860送到單片機(jī)的響應(yīng)數(shù)據(jù)有效。在數(shù)據(jù)傳送期間，CSN線（使能端）必須保持低電平，而在兩次傳輸之間保持高電平。具體傳送過程中，首先由單片機(jī)發(fā)送給CMX860一個(gè)字節(jié)表示CMX860內(nèi)部寄存器地址（CMX860內(nèi)部寄存器說明及地址參見參考文獻(xiàn)〔1〕），接著，由單片機(jī)發(fā)給CMX860的只寫存儲(chǔ)器一個(gè)或多個(gè)的數(shù)據(jù)字節(jié)，或者單片機(jī)從CMX860的只讀存儲(chǔ)器讀出一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，從而完成對(duì)CMX860的控制編程。圖3是由單片機(jī)向CMX860發(fā)出一個(gè)地址信號(hào)和一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)序圖。

   下面是單片機(jī)與CMX860通信的幾個(gè)子程序：
　　
（1）單片機(jī)向CMX860寫入一個(gè)字節(jié)信息子程序，信息存在寄存器A中。

OUT　BYTE：MOV R7，＃8

OUTB1: CLR CLK；時(shí)鐘信號(hào)置為低電平

RLC A；從A中讀出一比特

MOV DATE,C；將一比特信息放入DATA數(shù)據(jù)線上

SETB CLK；時(shí)鐘信號(hào)置為低電平

RLCA；從A中讀出一比特

MOV DATE，C；將一比特信息放入DATA數(shù)據(jù)線上

SETB CLK；時(shí)鐘信號(hào)置為高電平，在時(shí)鐘的上升沿時(shí)DATA數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)被送入CMX860

DJNZR7，OUTB1；總共輸入8比特CLR CLKRET
　　
（2）單片機(jī)從CMX860讀出一個(gè)字節(jié)信息子程序，信息存入寄存器A中。

IN BYTE：MOV R7，＃8

INB1: CLR CLK；時(shí)鐘信號(hào)置為低電平

NOP

SETBCLK；時(shí)鐘信號(hào)置為高電平

MOV C，SOUT；在時(shí)鐘信號(hào)為高電平時(shí)將RDDA數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)比特讀入單片機(jī)

RLCA；將數(shù)據(jù)比特存入寄存器A中

DJNZR7，INB1；共讀入8個(gè)比特

CLR CLK

RET

（3）單片機(jī)向CMX860特定寄存器寫入一個(gè)字節(jié)信息子程序。

WRITE BYTE:CLR CSN；使能端置為低電平

MOV A,ADDR；

3　電話主叫識(shí)別簡(jiǎn)介

3．1　主叫識(shí)別業(yè)務(wù)定義
   　　
   主叫識(shí)別信息傳送及顯示業(yè)務(wù)，是向被叫電話機(jī)提供的一種新的服務(wù)項(xiàng)目，指在被叫用戶終端設(shè)備上顯示主叫號(hào)碼、主叫用戶姓名、呼叫日期、時(shí)間等主叫信息，并進(jìn)行存儲(chǔ)，以供用戶查閱的一種服務(wù)。

3．2　實(shí)現(xiàn)主叫識(shí)別的方法

   實(shí)現(xiàn)主叫識(shí)別的基本方法是發(fā)端交換機(jī)將主叫號(hào)碼等信息通過信令系統(tǒng)傳送給終端交換機(jī)，終端交換機(jī)將主叫識(shí)別信息以雙音多頻（DTMF）或頻移鍵控（FSK）的方式傳送給終端用戶／終端設(shè)備。終端交換機(jī)將主叫識(shí)別信息在第一次振鈴和第二次振鈴間隙送給被叫用戶終端。

3．3　主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)的傳送時(shí)序

   主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)的傳送時(shí)序圖見圖4。

   圖4中，階段A是交換機(jī)向終端電話發(fā)出的第一次振鈴信號(hào)；階段B是第一次振鈴結(jié)束與數(shù)據(jù)傳送開始之間的時(shí)間間隔，時(shí)長(zhǎng)為0．5～1．5s；階段C是交換機(jī)向終端電話發(fā)出的關(guān)于主叫識(shí)別信息的數(shù)據(jù)信號(hào)，時(shí)長(zhǎng)應(yīng)小于2．9s；階段D數(shù)據(jù)傳送結(jié)束與第二次振鈴開始之間的時(shí)間間隔，時(shí)長(zhǎng)大于200ms；階段E是交換機(jī)向終端電話發(fā)出的第二次振鈴信號(hào)，時(shí)長(zhǎng)為1s。

3．4　主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)格式
　　
   主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)由信息頭和信息體兩部分構(gòu)成，信息頭由信息類型和信息長(zhǎng)度組成，它們均為8比特，信息類型的值用來識(shí)別信息的類型，信息長(zhǎng)度指明后來跟的信息值的長(zhǎng)度，信息體包括交換機(jī)發(fā)送給終端用戶的主叫用戶信息，信息體可容納1～255個(gè)8比特的消息字，每個(gè)字用帶校驗(yàn)的ASCII碼表示。如圖5所示。

4　電話測(cè)試儀中來電顯示測(cè)試部分的硬件及軟件實(shí)現(xiàn)

4．1　硬件實(shí)現(xiàn)

   電話測(cè)試儀中來電顯示測(cè)試部分模擬終端交換機(jī)向被測(cè)試電話機(jī)發(fā)出主叫用戶信息，以檢測(cè)被測(cè)電話顯示的內(nèi)容是否準(zhǔn)確。其原理框圖見圖6。其中，主控部分包括SST89C58和CMX860等電路，產(chǎn)生并發(fā)送主叫用戶信息；電源部分向主控部分及顯示部分提供＋5V及＋9V電壓；仿真部分模擬交換機(jī)的用戶環(huán)路，連接電話機(jī)，并向電話機(jī)提供48V饋電；顯示部分用來顯示測(cè)試儀的狀態(tài)及電話機(jī)向測(cè)試儀發(fā)出的各種信息如號(hào)碼等；輸入部分用于輸入主叫用戶信息及測(cè)試儀的控制命令。

4．2　軟件實(shí)現(xiàn)

   系統(tǒng)模擬交換機(jī)向電話機(jī)發(fā)送主叫識(shí)別信息，電話機(jī)接收后顯示主叫信息。需要顯示的主叫識(shí)別信息內(nèi)容可以采用兩種方法獲得：（1）在編程時(shí)預(yù)先存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，采用這種方法可以存儲(chǔ)國(guó)標(biāo)要求測(cè)試的所有內(nèi)容；（2）由用戶輸入，用戶可以根據(jù)需要在測(cè)試前輸入信息，這樣可以增加測(cè)試的靈活性。發(fā)送主叫識(shí)別信息有DTMF及FSK兩種信號(hào)方式。用戶可根據(jù)被測(cè)試電話機(jī)選擇其中一種或兩種信號(hào)方式。測(cè)試軟件流程圖如圖7所示。流程圖中輸出來電顯示信息部分按圖4的流程。

5　結(jié)束語(yǔ)

   我們采用CMX860為核心設(shè)計(jì)的可測(cè)試來電顯示的多功能電話測(cè)試系統(tǒng)，目前已投入使用。