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    摘 要： 介紹了GMSK調(diào)制解調(diào)芯片F(xiàn)X909的特點(diǎn)及其在無(wú)線高速M(fèi)ODEM中的應(yīng)用,并給出了相應(yīng)的硬件框圖和主程序流程圖。該MODEM可通過音頻接口與調(diào)頻話音電臺(tái)相接,同時(shí)也可與具有標(biāo)準(zhǔn)RS－232C接口的數(shù)據(jù)設(shè)備相接,從而通過傳統(tǒng)話音電臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的無(wú)線傳輸。

    關(guān)鍵詞： 調(diào)制解調(diào)芯片F(xiàn)X909MODEM 高速數(shù)據(jù)傳輸 GMSK CRC FEC 交織    

    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�求。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�求。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,FX909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�擬GMSK信號(hào)送往電臺(tái)調(diào)制器接口。在接收模式下,FX909完成相反的過程,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)只寫寄存器。通過A0、A1和讀寫信號(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,FX909的18字節(jié)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)比較特殊,在寫入或讀取多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),只需對(duì)同一地址進(jìn)行順序的讀寫,FX909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。