摘要：介紹了利用多模式調(diào)制解調(diào)器芯片CMX868能直接通過高速串行總線與單片機串行接口進行通信這一特點設計的一套采用單片機來控制CMX868芯片的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。測試結果表明，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信號在網(wǎng)絡中的正確傳輸，可廣泛應用于數(shù)據(jù)采集、遙測等各個領域。
關鍵詞：CMX868；多模式調(diào)制解調(diào)器；串行總線；遙測系統(tǒng)
美國Consumer Microcircuit Limited MX-COM Inc．公司開發(fā)的新產(chǎn)品ＣＭＸ８６８是一種新型的多模式ｍｏｄｅｍ芯片。可應用于低電壓的Ｖ．２２ｂｉｓ調(diào)制解調(diào)器的設計。ＣＭＸ８６８芯片的功能在中國由于很少有相關介紹而未獲得充分開發(fā)，本文介紹用單片機和該ｍｏｄｅｍ芯片及其相關的硬件來開發(fā)一套通信設備的設計方案。由于本設計對終端的性能要求并不是很高(只需要不定時地向外界發(fā)送或接收０～９９９９之間的數(shù)據(jù))，所以由價格不到ＰＣ機十分之一的單片機(例如ＡＴ８９Ｃ５１)構建一個能夠控制ｍｏｄｅｍ芯片行為的終端機系統(tǒng)即可滿足要求，而且還能大大降低設備的運行費用。
１ 系統(tǒng)工作原理
１．１ ＣＭＸ８６８主芯片
ＣＭＸ８６８多模式調(diào)制解調(diào)器是一種低電壓Ｖ．２２ｂｉｓ的調(diào)制解調(diào)器芯片，非常適合于嵌入式系統(tǒng)。它采用低幾何ＣＭＯＳ技術，正常工作電壓為２．７Ｖ，工作電流為５Ａ，同狀態(tài)時的功耗為零。ＣＭＸ８６８支持Ｖ．２２，Ｂｅｌｌ ２１２Ａ?Ｖ．２３?Ｂｅｌｌ ２０２?Ｖ．２１等協(xié)議，最高傳輸速率為２４００ｂｐｓ。對其內(nèi)部參數(shù)寄存器進行設置可使該芯片以特定協(xié)議與外界通信。但此設置將影響信號調(diào)制解調(diào)的方式，同時也決定著通信過程中所采用的信令系統(tǒng)。
１．２ 信號的傳輸
ＣＭＸ８６８的數(shù)據(jù)信號在系統(tǒng)內(nèi)的傳輸路徑如圖１所示。其中，ＣＭＸ８６８和單片機通過串口相連，芯片常處于“零狀態(tài)”的等待模式，消耗電流僅為１μＡ。用響鈴信號可將零狀態(tài)下的ＣＭＸ８６８激活，以使之進入工作狀態(tài)。ＣＭＸ８６８芯片可產(chǎn)生一個中斷信號ＩＲＱＮ以通知單片機允許在其接收輸入數(shù)據(jù)之后，再通過單片機的Ｐ１．０引腳(與ＣＭＸ８６８上的ＣＳＮ相連)和Ｔ１引腳(與ＣＭＸ８６８上的ＳＥＲＩＡＬ ＣＬＯＣＫ相連)向ＣＭＸ８６８發(fā)送信號。當它們同時處于“使能”狀態(tài)時，數(shù)據(jù)和地址即可分別通過ＣＯＭＡＮＤ ＤＡＴＡ和ＲＥＰＬＹ ＤＡＴＡ這兩條數(shù)據(jù)線進行傳輸。
圖2
以往的設計通常是將響鈴檢測電路和雙線接口電路分別與ＣＭＸ８８及電話線相連。而本設計則將兩者整合為一個整體，從而簡化了電路，提高了系統(tǒng)的可靠性。
２ 硬件設計
圖２所示是筆者設計的一個基于ＣＭＸ８６８的Ｍｏｄｅｍ系統(tǒng)電路，本電路設計參考了國外相關的設計原理及思想[１]～[４]，同時也考慮到了國內(nèi)的元件來源等因素。
印制電路板的設計可采用軟件ｐｒｏｔｅｌ９９ｓｅ來完成，并可在完成原理設計后導入網(wǎng)絡表、布局、布線，從而完成印制電路板的制作。
３ 軟件設計
該系統(tǒng)的主要任務是對ＣＭＸ８６８芯片的初始化和通信線路的參數(shù)進行設定，同時將采集到信息進行編碼發(fā)送并將接收到的信息解碼后送至顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要程序流程可以分為“信息發(fā)送”和“信息接收”兩個相對獨立的部分，圖３和圖４分別是該系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的軟件流程圖，其程序可以采用Ｃ語言編制。由于數(shù)據(jù)接收和發(fā)送過程是不斷切換的，因此，當其處于“接收信息”狀態(tài)時，由于不知道接收信息的數(shù)據(jù)量，因此可能需要程序?qū)邮盏男畔⒆龀雠袛啵员阍诮邮盏筋A設的信息結尾后再進行模式的轉(zhuǎn)換。另外，ＣＭＸ８６８的初始化與通信線路的參數(shù)設定只是在系統(tǒng)加電啟動時才是必需的，因而在模式轉(zhuǎn)換時不必重復。
４ 測試結果
本系統(tǒng)調(diào)試在“信源”(系統(tǒng)Ａ)和“信宿”(系統(tǒng)Ｂ)之間進行。調(diào)試時，首先分別完成兩套系統(tǒng)的電路特性測試和軟硬件聯(lián)調(diào)工作，隨后進行Ａ、Ｂ兩套系統(tǒng)間的通信過程調(diào)試。當在系統(tǒng)Ａ的鍵盤上鍵入數(shù)１２３４時，系統(tǒng)Ｂ數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)與之吻合，從而證實：所研制的系統(tǒng)可滿足設計要求。
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