解調(diào)器MSM6882及其在無(wú)線數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用

   摘要：MSM6882是日本OKI公司生產(chǎn)的、采用最小頻移鍵控方法的數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器。該器件內(nèi)含接收、發(fā)送和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，且數(shù)據(jù)傳輸波特率可在1200bps和2400bps中選擇。文中介紹了MSM6882的主要性能和工作原理，給出了MSM6882在無(wú)線通信中的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)。

    關(guān)鍵詞：MSM6882；最小頻移鍵控；無(wú)線數(shù)據(jù)通信

１　引言

計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)終端的普及使得無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備中，調(diào)制解調(diào)器是不可缺少的一環(huán)。調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制方式主要有頻移鍵控（ＦＳＫ）、相對(duì)相移鍵控（ＤＰＳＫ）等，其中最小頻移鍵控（ＭＳＫ）調(diào)制方式是ＦＳＫ方式中較好的一種。ＭＳＫ調(diào)制方式是連續(xù)相位頻率鍵控（ＣＰ－ＦＳＫ）方式的特殊情況，其調(diào)制系數(shù)為０．５。ＭＳＫ信號(hào)在碼元轉(zhuǎn)換瞬間沒有相位突變，因而信號(hào)頻譜在頻帶之外的滾降會(huì)加快，占用頻帶比ＰＳＫ信號(hào)窄，但卻具有與ＰＳＫ相同的性能，非常適合在無(wú)線通信中使用。

ＭＳＭ６８８２是日本ＯＫＩ公司生產(chǎn)的采用ＭＳＫ調(diào)制方式的調(diào)制解調(diào)芯片。它的工作溫度為－２５℃～７０℃，采用ＤＩＰ２２或ＳＯＣ２４封裝，其主要特點(diǎn)如下：

●片內(nèi)濾波器采用開關(guān)電容結(jié)構(gòu)；

●數(shù)據(jù)傳送波特率１２００／２４００ｂｐｓ可選；

●片內(nèi)發(fā)送濾波器可作為音頻信號(hào)濾波器單獨(dú)使用；

●接收定時(shí)再生電路有兩種同步方式供用戶選擇；

●片內(nèi)集成有振蕩電路；

●調(diào)制可采用正弦或余弦方式；

●采用單５Ｖ電源供電（ＭＳＭ６８８２－５）。

２?。停樱停叮福福驳囊_功能

ＭＳＭ６８８２的引腳排列如圖１所示，其引腳功能描述如下：

Ｘ１、Ｘ２：晶體輸入腳。當(dāng)外接時(shí)鐘時(shí)，Ｘ１懸空。

ＭＣＳ：時(shí)鐘頻率選擇端。該腳為“０”時(shí)，外部晶振或時(shí)鐘選擇３．６８６４ＭＨｚ，為“１”時(shí)，外部晶振或時(shí)鐘選擇７．３７２８ＭＨｚ。

ＭＥ：調(diào)制器使能端。該端為“０”時(shí)，ＴＩ腳與發(fā)送低通濾波器相連，為“１”時(shí)，調(diào)制器與發(fā)送低通濾波器相連。

ＳＤ：發(fā)送數(shù)據(jù)輸入腳。

ＳＴ：發(fā)送時(shí)鐘輸出腳。使用時(shí)可用ＳＴ信號(hào)的上升沿同步ＳＤ腳的信號(hào)。

ＳＩＮ：正弦調(diào)制方式選擇。

ＰＲＥ：發(fā)送數(shù)據(jù)預(yù)置選擇。為“０”時(shí)，ＳＤ腳信號(hào)輸出至ＡＯ腳。

ＢＲ：波特率選擇位。其選擇方式見表１所列。

表1 波特率選擇表

時(shí)鐘頻率（MHz）	MCS	BR	波特率（bps）
7.3728	1	1	2400
	1	0	1200
3.6864	0	0	1200

ＳＧ：片內(nèi)模擬信號(hào)地。

ＧＮＤ：芯片電源地。

ＴＩ：音頻信號(hào)輸入。

ＡＯ：調(diào)制信號(hào)輸出。

ＡＩ：解調(diào)信號(hào)輸入。

ＣＤＴ，ＣＤＯ：芯片測(cè)試腳。正常使用時(shí)，ＣＤＴ腳應(yīng)接地，ＣＤＯ腳懸空。

    ＲＤ：接收數(shù)據(jù)端。經(jīng)解調(diào)后的信號(hào)由此腳串行輸出。

ＲＴ：接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘。使用時(shí)可用ＲＴ信號(hào)的下降沿同步ＲＤ腳數(shù)據(jù)。

ＣＦ：快速鎖相控制。該端為“１”時(shí)， ＲＤ腳和ＲＴ腳的輸出信號(hào)相位差大于２２．５°，相位校正將快速完成；如果相位差小于２２．５°，相位校正以低速進(jìn)行。而在該腳為“０”時(shí)，無(wú)論ＲＤ腳和ＲＴ腳的輸出信號(hào)相位差為多少，相位校正均以低速進(jìn)行。通常情況下該腳接高電平，即選擇快速鎖相方式。

ＣＴ：同步方式選擇。為“０”時(shí)，鎖相環(huán)在５０比特內(nèi)完成相位同步。為“１”時(shí)，鎖相環(huán)在１８比特內(nèi)完成相位同步。

ＦＴ：自環(huán)測(cè)試控制。通常接高電平。

ＶＤＤ：芯片電源端口。

３　ＭＳＭ６８８２的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理

ＭＳＭ６８８２的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖２所示。該電路主要由三個(gè)部分組成：發(fā)送電路、接收電路和時(shí)鐘發(fā)生電路。發(fā)送電路包括調(diào)制器、發(fā)送低通濾波器和兩個(gè)ＲＣ低通濾波器。它在ＰＲＥ和ＳＩＮ輸入信號(hào)控制下可完成對(duì)輸入二進(jìn)制數(shù)據(jù)的調(diào)制或輸入音頻信號(hào)的濾波。在完成調(diào)制功能時(shí)，首先由調(diào)制器將輸入數(shù)據(jù)調(diào)制為ＭＳＫ信號(hào)，再由發(fā)送濾波器和兩個(gè)ＲＣ低通濾波器濾除高頻分量并加以平滑后，輸出到線路上。在完成音頻濾波功能時(shí)，發(fā)送濾波器將與調(diào)制器斷開而與ＴＩ端接通，從而直接將輸入的音頻信號(hào)濾波并送至線路。

接收電路由ＲＣ低通濾波器、混頻器、接收帶通濾波器、限幅器、采樣保持電路、延遲檢測(cè)器、檢測(cè)后置濾波器和定時(shí)再生器組成。接收信號(hào)經(jīng)接收濾波器濾除雜波后，可由限幅器和采樣保持電路變換為方波信號(hào)輸入延遲檢測(cè)器。然后由延遲檢測(cè)器恢復(fù)出解調(diào)數(shù)據(jù)，經(jīng)檢測(cè)濾波送入定時(shí)再生電路以提取接收時(shí)鐘，最后將接收時(shí)鐘和解調(diào)數(shù)據(jù)輸出。

圖3

    時(shí)鐘發(fā)生電路可為整個(gè)電路提供時(shí)序信號(hào)。

４　應(yīng)用電路

圖３給出了ＭＳＭ６８８２的實(shí)際應(yīng)用電路。此電路的通信波特率為１２００ｂｐｓ，由于ＭＳＭ６８８２的發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)均需要有同步時(shí)鐘來(lái)同步，因此應(yīng)選擇８２Ｃ５１異步串行通信接口芯片來(lái)使ＭＳＭ６８８２與ＡＴ８９Ｓ５２微處理器相連接。通過ＡＴ８２Ｃ５１的ＲＴＳ腳可控制電臺(tái)的ＰＴＴ，而ＲＴＳ則通過反相信號(hào)控制ＭＳＭ６８８２的發(fā)送使能。電臺(tái)的ＳＰＫ腳和ＭＩＣ腳通過各自的耦合回路與ＭＳＭ６８８２的ＡＩ腳和ＡＯ腳相連。在設(shè)計(jì)時(shí)，８２Ｃ５１單片機(jī)ＣＬＫ腳的輸入時(shí)鐘周期應(yīng)在０．４２μｓ到１．３５μｓ范圍內(nèi)，否則芯片可能不能正常工作。由于ＭＳＭ６８８２的ＡＯ腳的輸出電平較高，因此，通過可調(diào)電阻Ｗ１可調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)輸入到電臺(tái)的幅值。從電臺(tái)接口出來(lái)的ＳＰＫ信號(hào)一路經(jīng)信號(hào)限幅后送入ＭＳＭ６８８２的ＡＩ腳，另外一路經(jīng)放大、檢波、幅值比較后送入８２Ｃ５１的ＤＳＲ腳，以作為載波檢測(cè)信號(hào)。同時(shí)，通過Ｗ２調(diào)節(jié)載波檢測(cè)信號(hào)的靈敏度。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到該信號(hào)時(shí)，可以采取延時(shí)發(fā)送的方式來(lái)避免同頻干擾和信道阻塞。對(duì)８２Ｃ５１的操作方法可參考相關(guān)書籍，這里不再重復(fù)。對(duì)于抗干擾性要求較高的場(chǎng)合，電臺(tái)和調(diào)制解調(diào)器之間可采取加入傳輸線變壓器的方法將兩端的電信號(hào)進(jìn)行隔離，由于篇幅所限，這里不再贅述。