新型MODEM芯片CMX868的應(yīng)用

關(guān)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(yīng)用于低電壓的Ｖ．２２ｂｉｓ調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)。ＣＭＸ８６８芯片的功能在中國由于很少有相關(guān)介紹而未獲得充分開發(fā)，本文介紹用單片機(jī)和該ｍｏｄｅｍ芯片及其相關(guān)的硬件來開發(fā)一套通信設(shè)備的設(shè)計(jì)方案。由于本設(shè)計(jì)對終端的性能要求并不是很高(只需要不定時(shí)地向外界發(fā)送或接收０～９９９９之間的數(shù)據(jù))，所以由價(jià)格不到ＰＣ機(jī)十分之一的單片機(jī)(例如ＡＴ８９Ｃ５１)構(gòu)建一個(gè)能夠控制ｍｏｄｅｍ芯片行為的終端機(jī)系統(tǒng)即可滿足要求，而且還能大大降低設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)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(shù)，正常工作電壓為２．７Ｖ，工作電流為５Ａ，同狀態(tài)時(shí)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(jìn)行設(shè)置可使該芯片以特定協(xié)議與外界通信。但此設(shè)置將影響信號調(diào)制解調(diào)的方式，同時(shí)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(jī)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(jìn)入工作狀態(tài)。ＣＭＸ８６８芯片可產(chǎn)生一個(gè)中斷信號ＩＲＱＮ以通知單片機(jī)允許在其接收輸入數(shù)據(jù)之后，再通過單片機(jī)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(dāng)它們同時(shí)處于“使能”狀態(tài)時(shí)，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(jìn)行傳輸。

圖2

以往的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)則將兩者整合為一個(gè)整體，從而簡化了電路，提高了系統(tǒng)的可靠性。

２　硬件設(shè)計(jì)

圖２所示是筆者設(shè)計(jì)的一個(gè)基于ＣＭＸ８６８的Ｍｏｄｅｍ系統(tǒng)電路，本電路設(shè)計(jì)參考了國外相關(guān)的設(shè)計(jì)原理及思想[１]～[４]，同時(shí)也考慮到了國內(nèi)的元件來源等因素。

印制電路板的設(shè)計(jì)可采用軟件ｐｒｏｔｅｌ９９ｓｅ來完成，并可在完成原理設(shè)計(jì)后導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表、布局、布線，從而完成印制電路板的制作。

３　軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的主要任務(wù)是對ＣＭＸ８６８芯片的初始化和通信線路的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)將采集到信息進(jìn)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(gè)相對獨(dú)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(dāng)其處于“接收信息”狀態(tài)時(shí)，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?，以便在接收到預(yù)設(shè)的信息結(jié)尾后再進(jìn)行模式的轉(zhuǎn)換。另外，ＣＭＸ８６８的初始化與通信線路的參數(shù)設(shè)定只是在系統(tǒng)加電啟動時(shí)才是必需的，因而在模式轉(zhuǎn)換時(shí)不必重復(fù)。

４　測試結(jié)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(jìn)行。調(diào)試時(shí)，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(jìn)行Ａ、Ｂ兩套系統(tǒng)間的通信過程調(diào)試。當(dāng)在系統(tǒng)Ａ的鍵盤上鍵入數(shù)１２３４時(shí)，系統(tǒng)Ｂ數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)與之吻合，從而證實(shí)：所研制的系統(tǒng)可滿足設(shè)計(jì)要求。