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電話(huà)信令收發(fā)器CMX860在信息終端中的應(yīng)用
摘要：介紹CMX860芯片的主要性能、電路模塊及在固網(wǎng)短信息端——信息電話(huà)中的應(yīng)用，給出相應(yīng)的硬件軟件控制流程圖。該芯片最大的優(yōu)點(diǎn)是只用一片芯片就能完成CTS1協(xié)議中要求的三項(xiàng)基本功能：DTMF信號(hào)發(fā)送、FSK信號(hào)接收、CAS信號(hào)檢測(cè)，從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。它與微處理器的接口簡(jiǎn)單、功耗低，可大量應(yīng)用于智能信息終端。關(guān)鍵詞：CTSI協(xié)議 C-BUS DTMF FSK CAS
引言
移動(dòng)電話(huà)推出的短信息服務(wù)經(jīng)市場(chǎng)檢驗(yàn)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效率和社會(huì)效益。固定電話(huà)能不能也推出類(lèi)似的服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電話(huà)的增值呢？最近提出的固網(wǎng)短信技術(shù)恰好滿(mǎn)足了運(yùn)營(yíng)商的這一需求。建立在模擬線(xiàn)上的中文信息終端服務(wù)接口規(guī)范CTSI協(xié)議，為信息電話(huà)與服務(wù)在模擬話(huà)音線(xiàn)上進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信提供了標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了上行使用DTMF（雙音多頻）或FSK（頻移鍵控）信號(hào)及下行使用FSK信號(hào)，服務(wù)器與終端之間通過(guò)CAS（服務(wù)器發(fā)生終端的提示音）信號(hào)的發(fā)送和回應(yīng)來(lái)互相確認(rèn)。項(xiàng)國(guó)Consumer Microcircuits Limited公司推出的CMX860芯片，其內(nèi)部集成有FSK發(fā)送/接收器、DTMF發(fā)送器和CAS檢測(cè)器，可直接應(yīng)用于我國(guó)的固網(wǎng)短信系統(tǒng)。
圖1 CMX860內(nèi)部功能框圖
1 CMX860
CMX860是一種通用的電話(huà)信令收發(fā)器，兩個(gè)獨(dú)立的通道LINE端和PHONE端通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)的切換可分別獨(dú)立工作于各自的信號(hào)收發(fā)模式。它是由一臺(tái)主機(jī)μC通過(guò)一個(gè)叫做C-BUS（公開(kāi)總線(xiàn)）的串行接口來(lái)控制的，這與大多數(shù)通用的μC串行接口是兼容的。
它的發(fā)送和接收方式是獨(dú)立可編程的。例如，接收器部分作為一個(gè)調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行時(shí)，接收信號(hào)便饋入一個(gè)帶通濾波器以濾去不想要的信號(hào)，并提供固定的折中線(xiàn)路均衡；具有“零功率”待機(jī)模式，在待機(jī)模式下，C-BUS、振鈴檢測(cè)、摘機(jī)檢測(cè)、RDRVN依然有效；當(dāng)有振鈴或摘機(jī)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生中斷信號(hào)以提醒主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的操作。
CMX860采用11.059 2MHz時(shí)鐘振蕩器，在運(yùn)行時(shí)的最低工作電壓為2.7V，有三種封裝形式：28引腳SOIC（CMX860D1）、28引腳TSSOP（CMX860E1）和28引腳SSOP（CMX860D6）�？捎呻娫�(huà)線(xiàn)饋電提供工作所需電壓，而不需接額外電源。CMX860芯片的內(nèi)部功率框圖如圖1所示。
XTALN：晶體振蕩器輸出；
XTAL/CLOCK：晶振電路或外部時(shí)鐘源輸入；
SERIAL CLOCK：C-BUS串行時(shí)鐘輸入端；
COMMAND DATA：C-BUS串行數(shù)據(jù)輸入端
REPLY DATA：三態(tài)C-BUS串行數(shù)據(jù)輸出，不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，輸出為高阻；
CSN：片選輸入；
IRQN：中斷申請(qǐng)輸出，低有效，無(wú)效時(shí)為高阻，需外接一上拉電阻；
Vbias:VDD/2偏壓，應(yīng)靠近該腳通過(guò)電容旁路到AVSS；
RDRVN：繼電器驅(qū)動(dòng)輸出，低有效；
DVSS：數(shù)字地；
AVSS：模擬地
DVDD：數(shù)字電源；
AVDD：模擬電源；
RD、RT：振鈴檢測(cè)的兩個(gè)施密特觸發(fā)器輸入端；
HD、HT：摘機(jī)檢測(cè)的兩個(gè)施密特觸發(fā)器的輸入端；
LINERXF：LINE端接收放大器的輸出；
LINERXN：LINE端接收放大器的反向輸入；
LINERXP：LINE端接收放大器的正向輸入；
LINETXN：LINE端發(fā)送驅(qū)動(dòng)器的反向輸出；
LINETXP：LINE端發(fā)送驅(qū)動(dòng)器的正向輸出；
PHONERXF：PHONERXN、PHONERXP、PHONETXN、PHONETXP：與上述LINE端五引腳相對(duì)應(yīng)的PHONE端。
圖2 CMX860應(yīng)用電路
2 CMX860在固網(wǎng)短信電話(huà)中的應(yīng)用
正確控制CMX860 DTMF信號(hào)的發(fā)送、FSK信號(hào)的接收、CAS信號(hào)的是實(shí)現(xiàn)固網(wǎng)短信系統(tǒng)的關(guān)鍵。
（1）CTSI協(xié)議簡(jiǎn)介
CTSI協(xié)議層可分為三層：物理層、鏈路層、消息層。
①物理層負(fù)責(zé)服務(wù)器與終端之間物理的數(shù)據(jù)單元（數(shù)據(jù)位流）的傳送，即它們的調(diào)制和解調(diào)的編碼方式、電氣特性、傳送要求。規(guī)定下行數(shù)據(jù)采用FSK二進(jìn)制異步串行方式傳送；上行數(shù)據(jù)采用DTMF或FSK方式傳送。其中DTMF分短音模式和確認(rèn)音模式等類(lèi)型。CAS是服務(wù)器發(fā)送終端的提示音，時(shí)長(zhǎng)80～85ms。
②鏈路層提供可靠聽(tīng)數(shù)據(jù)傳送機(jī)制。下行FSK信息包格式如下：
同步引導(dǎo)串 信息類(lèi)型 信息長(zhǎng)度 信息包編號(hào) 信息內(nèi)容 校驗(yàn)和同步引導(dǎo)串：由8個(gè)同步前導(dǎo)字符（0x550）+一個(gè)同步結(jié)束字符構(gòu)成，終端讀到至少5個(gè)同步前導(dǎo)字符和同步結(jié)束字符后，可認(rèn)為同步建立。
信息類(lèi)型：指明信息內(nèi)容的類(lèi)型，為和其它相關(guān)協(xié)議保持關(guān)聯(lián)，此處取值（0x84）。
信息長(zhǎng)度：信息包編號(hào)的字節(jié)數(shù)（=1）加信息內(nèi)容的字節(jié)數(shù)。
信息包編號(hào)：取值（0x01）。
信息內(nèi)容：由消息層組織，可含一條或多條CTSI操作命令，最大長(zhǎng)度不大于254字節(jié)。
校驗(yàn)和：用于數(shù)據(jù)傳送過(guò)程的偵錯(cuò)，取值為：該數(shù)據(jù)包中除同步引導(dǎo)串之外的所有字節(jié)的和，按256取模，再取補(bǔ)得到的值。
③消息層定義了信息包的格式、信息（命令）的格式和回送信息的格式。
（2）硬件電路
圖2是應(yīng)用8051 MCU控制CMX860實(shí)現(xiàn)固網(wǎng)短信終端系統(tǒng)的應(yīng)用電路，該電路已在我公司研制的信息電話(huà)中得到成功的應(yīng)用。圖2中，將CMX860的三條C-BUS信號(hào)線(xiàn)（SERIAL CLOCK、COMMAND DATA、REPLY DATA）及片選線(xiàn)接到8051的P1口上，將其中斷申請(qǐng)輸出端接到8051的外部中斷端，因而對(duì)CMX860的指令操作可通過(guò)對(duì)P1口I/O線(xiàn)的控制直接完成。
C8～C10、R2～R6、D1～D4組成了振鈴檢測(cè)電路，在對(duì)控制寄存器進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置后，當(dāng)振鈴到來(lái)，會(huì)觸發(fā)外部中斷處理。DTMF信號(hào)的發(fā)送、FSK信號(hào)的接收、CAS信號(hào)的檢測(cè) 是CMX860通過(guò)用戶(hù)線(xiàn)接口電路來(lái)完成的。
（3）軟件設(shè)計(jì)
CMX860的內(nèi)部寄存器號(hào)外部MCU之間的數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)信息是通過(guò)C-BUS串行總線(xiàn)來(lái)傳送的，因此，對(duì)C-BUS的控制是對(duì)CMX860芯片編程的關(guān)鍵所在。這里介紹一個(gè)檢查C-BUS操作時(shí)序是否正確的簡(jiǎn)單方法。芯片初始化后RDRVN引腳是高電平，當(dāng)通過(guò)C-BUS對(duì)GENRAL CONTROL寄存器的b9位寫(xiě)入1后，如果該引腳變成低電平，則證明對(duì)C-BUS的控制時(shí)序是正確的。
標(biāo)準(zhǔn)型信息終端平臺(tái)提供的主要業(yè)務(wù)有：短消息、信息查詢(xún)、信息點(diǎn)播與訂閱等。圖3給出了其中一項(xiàng)，即自動(dòng)接收消息下載的程序流程圖。
圖3 自動(dòng)接收短消息下載的程序流程圖
結(jié)語(yǔ)
實(shí)際應(yīng)用表明，CMX860功能強(qiáng)，易操作、控制使用靈活、工作穩(wěn)定可靠，將其應(yīng)用于固網(wǎng)短信系統(tǒng)，可以成功完成短消息的發(fā)送、接收，信息的點(diǎn)播、訂閱。此外，它還能應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、遠(yuǎn)程儀表讀出和機(jī)頂盒等系統(tǒng)中
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