| 用CMX644A設(shè)計低功耗調(diào)制解調(diào)器 中南大學(xué)、湖南計算機(jī)股份有限公司黃深喜 中南大學(xué)樊曉平 長沙電力學(xué)院楊安平 摘要介紹采用CML公司的CMX644A芯片設(shè)計低功耗、低速M(fèi)ODEM的方法,可應(yīng)用于公用電話網(wǎng)（PSTN）的通信設(shè)備或電子裝置中。文中包括CMX644A特點(diǎn)、引腳說明、硬件設(shè)計及軟件設(shè)計。 關(guān)鍵詞相移鍵控（PSK）調(diào)制解調(diào)器（MODEM）數(shù)據(jù)訪問裝置（DAA）雙音多頻（DTMF） 圖1CMX644A示意圖CMX644A是CML公司最近推出的支持V22或Bell 212標(biāo)準(zhǔn)的MODEM芯片,采用相移鍵控（PSK）調(diào)制方式,可在公用電話網(wǎng)（PSTN）實(shí)現(xiàn)1200bps全雙工的數(shù)據(jù)通信。它采用低電壓、低功耗工藝;工作電壓可低至27V;工作時的典型電流僅為27mA,節(jié)電模式下的典型電流為1μA�？梢詮V泛應(yīng)用于直接由電話網(wǎng)供電的通信裝置,如家庭銀行電話、IC卡電話、報警裝置等。 一、 CMX644A簡介 1 CMX644A的特點(diǎn) (1) 支持V22/Bell212A標(biāo)準(zhǔn),PSK調(diào)制方式,速率為1200bps,全雙工通信; (2) 集成了雙音多頻（DTMF）編碼器; (3) 具有呼叫進(jìn)程/精確應(yīng)答音頻檢測功能; (4) 集成了電話線反向檢測器和振鈴檢測器; (5) 集成了完整的UART功能單元; (6) 低電壓操作（可低至2.7V）。 2 CMX644A的引腳說明 CMX644A采用24引腳SOIC和DIP兩種封裝,二者對應(yīng)的引腳功能是一致的,其示意圖如圖1所示,引腳說明如表1所列。 表1CMX644A的引腳功能說明 引腳〖〗信號名稱〖〗功能說明1〖〗XTALN〖〗P片內(nèi)振蕩器的反向輸出端2〖〗XTAL/CLOCK〖〗P片內(nèi)振蕩器的輸入端/外部時鐘輸入端3〖〗SERIAL CLOCK〖〗C\ BUS接口的時鐘信號4〖〗COMMAND DATA〖〗C\ BUS接口的命令與數(shù)據(jù)輸入端口 （高位在前,低位在后）5〖〗REPLY DATA〖〗C\ BUS接口的命令與數(shù)據(jù)輸出端口 （高位在前,低位在后）6〖〗CSN〖〗C\ BUS的使能端口7〖〗IRQN〖〗中斷輸出信號8〖〗TOP〖〗發(fā)送增益控制的輸出端口9〖〗TXO〖〗線驅(qū)動放大器的輸出端口 續(xù)表1 引腳〖〗信號名稱〖〗功能說明10〖〗TXN〖〗線驅(qū)動放大器的反向輸入端口11〖〗TXON〖〗線驅(qū)動放大器的反向輸出端口12〖〗VSS〖〗地13〖〗VBIAS〖〗內(nèi)部電路的偏置電壓,大小為VDD的1/2,要求接濾波電容14〖〗RLYDRV〖〗繼電器的驅(qū)動控制端口15〖〗RXP〖〗接收放大器的正向輸入端16〖〗RXN〖〗接收放大器的反向輸入端17〖〗RXO〖〗接收放大器的輸出端18〖〗RT〖〗為組成振鈴和線極性反向檢測器的一部分19〖〗RD〖〗振鈴和電話線極性反向檢測器的信號輸出端20~22〖〗NC〖〗空腳23〖〗ATODCAP〖〗芯片內(nèi)部接收器的AD轉(zhuǎn)換參考電壓24〖〗VDD〖〗電源圖3振鈴檢測電路和振鈴原理示意圖二、 硬件設(shè)計 基于CMX644A的低功耗調(diào)制解調(diào)器的硬件設(shè)計主要包括：CMX644A與單片機(jī)\[1,2\]的接口電路、與電話線的接口電路和振鈴電路三部分。為了設(shè)計完整的低功耗的MODEM,控制CPU采用ATMEL公司的低電壓、低功耗單片機(jī)AT89LV51\[3\]。 1. 與單片機(jī)的接口電路 CMX644A與AT89LV51的接口是通過C\ BUS總線實(shí)現(xiàn)的。C\ BUS總線與MOTOROLA公司的SPI總線和NS公司的MICROWIRE總線非常類似。AT89LV51可通過P1.0、P1.1、P1.2、P1.3用軟件分別仿真C\ BUS總線的SERIAL CLOCK、COMMAND DATA、RELAY DATA、CSN信號的時序,實(shí)現(xiàn)對CMX644A的控制。該部分電路參見圖1。 2. 與電話線的接口電路 針對國內(nèi)的公用電話網(wǎng),我們設(shè)計了CMX644A與電話網(wǎng)的接口電路,并根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行調(diào)試,最后確定了阻容器件的參數(shù)。這部分電路的核心是由R11、R15、R16、R17、C13構(gòu)成的2線\ 4線混合電路。該電路有效地實(shí)現(xiàn)了CMX644A與電話網(wǎng)的耦合,并將CMX644A的收發(fā)引腳的相互干擾降低到最小,電路如圖2所示。 圖2CMX644A與電話網(wǎng)的接口電路3. 振鈴檢測電路 振鈴檢測電路和振鈴原理示意圖如圖3所示。振鈴信號為交流電壓信號,加載在電話線兩端,經(jīng)振鈴電路處理后再接到CMX644A的RD和RT腳。CMX644A所能檢測到的振鈴信號的最低電壓平均值為\[0.7+Vthi(R20+R22+R23）/R23\]0.707（單位：V）。當(dāng)CMX644A工作在3.0~5.5V時,圖3的阻容參數(shù)可保證能檢測到電壓平均值為40V及以上的振鈴信號。 三、 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計主要包括發(fā)送PSK方式數(shù)據(jù)的程序和接收PSK數(shù)據(jù)的程序。程序流程圖如圖4和圖5所示。軟件用MCS\ 51匯編語言設(shè)計。采用匯編設(shè)計可使MODEM軟件代碼更加簡潔、高效,源代碼匯編、連接之后產(chǎn)生的執(zhí)行代碼長度不超過4KB,可燒錄在AT89LV51的片內(nèi)存儲器中。 圖4發(fā)送PSK方式數(shù)據(jù)的流程圖圖5接收PSK方式數(shù)據(jù)的流程圖結(jié)束語 在很多應(yīng)用中,供電的特殊情況決定了MODEM必須具有低電壓、低功耗的特性。本文提出的設(shè)計方法成功地解決了這些問題,具有較大的實(shí)用價值。MES 參考文獻(xiàn) 1何立民.MCS\ 51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1994 2孫涵芳,等.MCS\ 51、96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1996 3Microcontroller Data Book.ATMEL Corporation,1997 |
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