FX909在無(wú)線高速M(fèi)ODEM中的應(yīng)用

無(wú)線通信廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、空中交通管制和導(dǎo)航系統(tǒng)，數(shù)字化是通信發(fā)展的必然要求。從我國(guó)目前情況來(lái)看，廣泛應(yīng)用的大量VHF/UHF電臺(tái)多為模擬話音電臺(tái)，通信手段仍以短波、超短波話音通訊為主，數(shù)據(jù)傳輸能力很低，不能適應(yīng)當(dāng)前數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。而專門設(shè)計(jì)數(shù)字電臺(tái)又有設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高等弊端。本文提出了一種設(shè)計(jì)方案，通過(guò)話音接口使MODEM與常規(guī)FM電臺(tái)連接，同時(shí)還可與主控計(jì)算機(jī)或其它具有標(biāo)準(zhǔn)RS－232C接口的數(shù)據(jù)設(shè)備相連，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，有效地利用了現(xiàn)有設(shè)備，在一定程度上滿足了日益增長(zhǎng)的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。我們?cè)O(shè)計(jì)的MODEM是針對(duì)常規(guī)FM電臺(tái)設(shè)計(jì)的，信道間隔為25kHz的電臺(tái)可實(shí)現(xiàn)9600bps或更高速率數(shù)據(jù)傳輸。
1 FX909簡(jiǎn)介
1.1 FX909芯片特征
　　FX909是英國(guó)康舒微電路有限公司(CML)推出的調(diào)制解調(diào)芯片，它具有實(shí)現(xiàn)GMSK無(wú)線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)所需的基帶信號(hào)處理功能，并具有相應(yīng)的協(xié)議。它可方便地和主控器及電臺(tái)調(diào)制/鑒頻電路相接，實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)鏈中的半雙工數(shù)據(jù)傳輸。
　　在發(fā)送模式下，F(xiàn)X909從主控器接收數(shù)據(jù)，計(jì)算并加上前向糾錯(cuò)碼(FEC)及循環(huán)冗余校檢碼(CRC)，并采用交織(突發(fā)錯(cuò)誤保護(hù))及擾碼技術(shù)提高其性能。然后加上位同步及幀同步碼，將數(shù)據(jù)打包并轉(zhuǎn)變?yōu)槟MGMSK信號(hào)送往電臺(tái)調(diào)制器接口。在接收模式下，F(xiàn)X909完成相反的過(guò)程，從接收機(jī)鑒頻器接收模擬GMSK信號(hào)，解碼并糾錯(cuò)后送主控器。
　　其主要特征如下：
　　·GMSK調(diào)制 ·靈活的操作模式
　　·最大速率19.2kb/s ·低電壓(3.3/5V)工作
　　·數(shù)據(jù)打包格式 ·Mobitex兼容
　　·24腳小型封裝 ·主控器接口
1.2 FX909原理框圖
　　FX909原理框圖如圖1所示。

1.3 FX909封裝形式及管腳說(shuō)明
　　FX909為24引腳封裝，有貼片和雙列直插兩種封裝形式，各管腳說(shuō)明如表1所示。

    

1.4 寄存器及其選擇
　　FX909有3個(gè)只讀寄存器和4個(gè)只寫(xiě)寄存器。通過(guò)A0、A1和讀寫(xiě)信號(hào)進(jìn)行選擇。如表2所示。
　　其中數(shù)據(jù)寄存器為主控器和FX909之間數(shù)據(jù)及命令傳送的緩沖區(qū)。命令寄存器的不同設(shè)置使得FX909執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，控制寄存器及模式寄存器決定了FX909的操作模式和不同設(shè)置，狀態(tài)寄存器反映了FX909的當(dāng)前狀態(tài)，數(shù)據(jù)質(zhì)量寄存器的值反映了接收數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量。
　　這里需要特別指出的是，F(xiàn)X909的18字節(jié)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)比較特殊，在寫(xiě)入或讀取多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，只需對(duì)同一地址進(jìn)行順序的讀寫(xiě)，F(xiàn)X909的內(nèi)部電路可以保證數(shù)據(jù)的正確性。
2 MODEM的硬件框圖
　　該MODEM主要包括串行口RS－232C接口、主控器89C51與FX909接口、電臺(tái)接口三部分，其硬件框圖如圖2所示。

　　RS－232C接口包括標(biāo)準(zhǔn)232C接口信號(hào)線RXD、TXD、CTS和RTS。電臺(tái)接口包括發(fā)送信號(hào)線(TX)、接收信號(hào)線(RX)、電臺(tái)收/發(fā)控制信號(hào)(PTT)和電臺(tái)載波檢測(cè)信號(hào)(CD)。主控器89C51與FX909接口有數(shù)據(jù)總線(D0～D7)、地址線(A0，A1)、讀寫(xiě)信號(hào)線(WRN，RDN)、中斷請(qǐng)求信號(hào)線(INT0)、片選信號(hào)(CSN)。
2.1 FX909的外部電路
　　FX909的外部電路如圖3所示。

   

2.2 主控器接口及電臺(tái)接口
　　MODEM的主控器接口及電臺(tái)接口電路如圖4所示。
　　數(shù)字信號(hào)由主控器進(jìn)入FX909編碼并調(diào)制后形成模擬信號(hào)，經(jīng)發(fā)送接口送往電臺(tái)。電臺(tái)接收的信號(hào)，經(jīng)接收電路，轉(zhuǎn)換成與FX909匹配的模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)解調(diào)解碼成原數(shù)字信號(hào)，送入主控器。
3 MODEM的程序組成
　　程序主要由主循環(huán)程序和串行中斷、外部中斷0(INT0)、定時(shí)中斷(T0)等子程序組成。串行中斷完成與RS－232C接口間的數(shù)據(jù)傳送。外部中斷(INT0)完成對(duì)FX909A的操作，包括設(shè)置命令、讀取狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳送與接收等功能。定時(shí)中斷(T0，定時(shí)周期設(shè)置為1ms)檢測(cè)是否有數(shù)據(jù)要發(fā)送(條件是串行口收到新的數(shù)據(jù))，若有則置電臺(tái)到“發(fā)送”狀態(tài)，主循環(huán)檢測(cè)到“發(fā)送”標(biāo)志位后，即調(diào)用發(fā)送初始化程序。另外，主循環(huán)程序檢測(cè)是否有數(shù)據(jù)要接收(條件是CD信號(hào)為1)，若有則調(diào)用接收初始化程序。
　　主程序流程圖如圖5所示。

　　按本方案設(shè)計(jì)的MODEM已成功地應(yīng)用于某動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中、效果良好。采用該設(shè)計(jì)方案有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GPS車輛定位、調(diào)度、報(bào)警等系統(tǒng)，具有廣泛的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。