基于調(diào)制解調(diào)器CMX866的通信系統(tǒng)設計

引言

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，信息交換量日益增大，通信方式從簡單的單機通信發(fā)展為網(wǎng)絡通信，對通信系統(tǒng)的抗毀性、遠程通信控制能力也提出了更高的要求。

現(xiàn)代通信設備通過網(wǎng)絡互聯(lián)一方面確保部分通信設備遭受意外摧毀或干擾時，通信聯(lián)絡不間斷；另一方面實現(xiàn)通信系統(tǒng)的遠程通信控制，提高工作效率。

本文采用基于電話網(wǎng)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，通過調(diào)制解調(diào)器CMX866將通信設備接入電話通信網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡化通信與遠程控制功能。下面介紹調(diào)制解調(diào)芯片CMX866在該通信系統(tǒng)中的應用。

1 CMX866 概述

CMX866是CML 公司的一款多模式、低功耗的調(diào)制解調(diào)芯片。CMX866 支持AT 命令集，其內(nèi)部集成了一個μC 控制器和一個DSP 內(nèi)核；μC 控制器負責AT 指令的解析和對DSP內(nèi)核的狀態(tài)進行控制；DSP內(nèi)核主要完成信號的調(diào)制與解調(diào)等工作。

CMX866的工作電壓為3.3 V.支持V.23、V.22bis、V.22、V.21、BELL212A、BELL202、BELL103 等通信協(xié)議；支持2 400 Kb/s,1 200 Kb/s,300 Kb/s 全雙工通信的二線或四線電話等功能。CMX866 的內(nèi)部簡要結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

從圖1可以看到，CMX866一端通過RS 232串行接口與本地控制器相連，另一端通過二線/四線電話接口與電話通信網(wǎng)相連。

2 基于CMX866 的通信系統(tǒng)設計

基于CMX866 的通信系統(tǒng)主要包括本地CPU 控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、DSP信號處理單元，CMX866調(diào)制解調(diào)單元和多個通信終端設備。本地通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

在該通信系統(tǒng)中，本地CPU 控制單元主要負責本地通信系統(tǒng)的協(xié)同工作，同時與遠程控制中心進行通信；數(shù)據(jù)采集單元采集本地數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)通過CPU送往DSP信號處理單元進行數(shù)據(jù)分析處理；DSP信號處理單元分析處理CPU 送過來的數(shù)據(jù)；同時將處理結(jié)果送回給CPU.CPU 通過CMX866 調(diào)制解調(diào)單元將本地信息上報遠程控制中心，遠程控制中心根據(jù)各站點的信息對各地的通信終端進行統(tǒng)一控制。

3 CMX866 應用電路設計

CMX866應用電路主要包括電話振鈴檢測電路，自動摘機和掛機電路，線路接口電路，及CPU 控制電路，CMX866的應用電路如圖3所示。

振鈴信號為信號幅度較大的交流輸入信號。通過C299 和RJ1 衰減后，D41對輸入信號進行整形，整形后的信號通過R410 和R409 做進一步衰減，再送往CMX866 的RD 輸入引腳。當有振鈴信號時，RD 輸入引腳為高電平，其他時候為低電平。

CMX866支持二線電話接口和四線電話接口，本文采用電路較為簡單的二線電話接口。需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過CMX866 調(diào)制后，采用二線電話傳送到電話網(wǎng)，再通過電話網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳給遠端控制中心；接收與發(fā)送相對應，二線電話口從電話網(wǎng)上接收數(shù)據(jù)，傳給CMX866 進行解調(diào)，解調(diào)后的數(shù)據(jù)送給CPU 處理。在圖3 中，C311和C303 用于衰減線路輸入的高頻噪聲，R413 和R412 用來設置輸入CMX866的接收信號電平，輸入信號的增益控制門限通過S26 寄存器來設定。輸出信號電平由CMX866 的TXA 引腳跟TXAN 引腳之間波動的電壓來決定，輸出電壓控制門限通過S25寄存器來設定。

CPU 與CMX866 間通過RS 232 串行接口進行通信。CPU 通過發(fā)送AT 指令對CMX866 進行控制；CPU需要發(fā)送的數(shù)據(jù)也通過該串口傳送給CMX866,相應地，CMX866接收的數(shù)據(jù)也通過該串口傳回給CPU.

4 CMX866 狀態(tài)控制

CMX866 內(nèi)部集成了μC 控制器、DSP 內(nèi)核。μC 控制器接收并解析用戶的AT指令，根據(jù)AT指令控制DSP的狀態(tài)，DSP接收、發(fā)送數(shù)據(jù)的工作方式通過AT指令對S寄存進行配置來實現(xiàn)。AT指令控制CMX866的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖4所示。

CPU 與CMX866在物理上通過RS 232串行接口連接，CPU 通過AT 指令集對CMX866 的工作狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換。上電時，CPU 對CMX866 寄存器進行配置，初始化CMX866 到既定工作狀態(tài)。初始化完成后，CMX866 進入守候狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)收發(fā)。

若系統(tǒng)檢測到振鈴信號，CPU 控制CMX866 摘機，與對方進行握手，建立數(shù)據(jù)鏈路。若在建鏈過程中沒有檢測到載波或發(fā)生系統(tǒng)錯誤，則鏈路建立失敗，系統(tǒng)自動掛機，繼續(xù)守候；若建鏈成功，則雙方進入通信狀態(tài)，進行數(shù)據(jù)收發(fā)，直到工作完成，通信結(jié)束，掛機進入守候狀態(tài)；在數(shù)據(jù)收發(fā)過程中若出現(xiàn)鏈路中斷情況，則系統(tǒng)掛機，等待下一次通信。

若系統(tǒng)需要呼叫對方時，系統(tǒng)摘機撥號，建立數(shù)據(jù)鏈路。若系統(tǒng)忙或出現(xiàn)沒有撥號音的情況，則掛機等待；若鏈路建立成功，則進行數(shù)據(jù)通信，直到任務完成，掛機，等待下次呼叫。

CPU控制CMX866狀態(tài)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)圖如圖5所示。

5 結(jié)語

CMX866 有效地將單個通信設備接入到電話通信網(wǎng)中，實現(xiàn)網(wǎng)絡化通信和遠程通信控制。CMX866內(nèi)部集成了μC控制器、DSP內(nèi)核等功能模塊，外圍配置電路相對簡單，應用方便，適合于傳輸數(shù)據(jù)量不太大、實時性較高的網(wǎng)絡化通信控制系統(tǒng)。