單片機在無線接入固定終端中實現(xiàn)內(nèi)部通話的運用

時間：2010-08-03 13:43:05

關(guān)鍵字：單片機無線接入終端 MT

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[導(dǎo)讀]無線本地環(huán)路系統(tǒng)具有極其廣泛的應(yīng)用前景。文章闡述了一種用MSC8051單片機作為CPU，以MITEL公司的MT8816作為交換芯片、MT88500作為用戶接口芯片和DTMF8870DC作為雙音多頻信號識別芯片來實現(xiàn)多用戶臺終端線路接續(xù)的硬件連接與軟件設(shè)計。

　1 無線接入系統(tǒng)簡介

　　人類社會發(fā)展到高度信息化的今天，信息的交流不僅對經(jīng)濟，同時對于變化的發(fā)展也起到重要的作用。在通信基礎(chǔ)設(shè)施缺乏的區(qū)域，由于信息的閉塞，其經(jīng)濟和文化的發(fā)展會受到嚴(yán)重阻礙。在中國，由于廣大農(nóng)村地區(qū)人口分散，地形復(fù)雜，架設(shè)有線電話網(wǎng)的費用極其昂貴，而且維修困難。因此，在這些地區(qū)發(fā)展無線本地環(huán)路系統(tǒng)有著極大的優(yōu)勢。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

　　初裝、運行及維護費用低；
　　安裝快捷；
　　可靠笥高、操作簡便；
　　造價低，擴容靈活方便。

　　無線本地環(huán)路系統(tǒng)是運用現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及移動通信技術(shù)開發(fā)的無線接入系統(tǒng)。運行方式為點到多點，系統(tǒng)基站將通話信道分配給遠方多個無線終端點。對于分散于廣大區(qū)域的用戶群來說，無線接入系統(tǒng)比有線接入系統(tǒng)價格低廉，而且安裝快捷、維護簡單。該系統(tǒng)由BSC（基站控制器）、BS（基站系統(tǒng)）、RU（RADIo Unit）組成。BSC是該系統(tǒng)的控制和維護平臺，通過它可進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)配置和維護。BS作為傳輸系統(tǒng)用于完成BSC和RU之間的信令轉(zhuǎn)發(fā)和語音傳送。BS以E1接口方式接入BSC，并可拉遠以實現(xiàn)大區(qū)覆蓋。RU包括SU450和MSU40。無線終端有兩種，即單用戶固定臺和多用戶固定臺，它們均通過無線信道由BS接入。而BSC則可通過NO.1、NO.7和V5.2接入公網(wǎng)。

　　目前，該系統(tǒng)已開始使用，價格相當(dāng)便宜。

　　2 MSU的特點

　　無線接入多用戶固定終端MSU通過一組終端用戶公享有限的無線信道接入市話網(wǎng)，可極大的提高無線信道的利用率。同時各終端用戶間又可以不占用無線資源而實現(xiàn)無阻塞通話。可于廣大農(nóng)村、海島甚至部分城市來講，由于架設(shè)有線系統(tǒng)在成本、工程量及施工時間的限制，選擇MSU終端通過無線接入市話顯然是一種最佳選擇。對于在各種諸如水災(zāi)、地震等災(zāi)害期間及其它需要應(yīng)急的臨時性通訊服務(wù)場合，MSU更能顯示出其安裝快速靈活的優(yōu)勢。MSU有如下特點：

　　MSU本身具有效換網(wǎng)，各用戶通話不占用無線資源，并且便于提供各種新業(yè)務(wù)；
　　終端號碼可按市話統(tǒng)一編號，可使用DID、DOD撥號方式；
　　無線傳輸具有加密功能；
　　支持遠端維護和計費。MSU在系統(tǒng)中的位置如圖1所示，圖1中，PSTN為市話網(wǎng)；BSC為基站控制器；BS為基站；MSU為多用戶臺終端。

　　MSU整個系統(tǒng)采用MSK調(diào)制和專用控制信道全數(shù)字化信念。其呼叫有如下幾種類型：

　　MSU內(nèi)部用戶呼叫；
　　MSU用戶呼叫市話；
　　MSU用戶呼叫MSU外的其它無線用戶；
　　市話用戶呼叫MSU用戶。

　　3 系統(tǒng)硬件電路

　　采用單片機8051及其它芯片設(shè)計的能帶8個電話分機的固定終端系統(tǒng)如圖2所示（不包括無線部分，僅實現(xiàn)多用戶間的電話接續(xù)，外線電話是已解調(diào)的）。該系統(tǒng)不但分機之間能夠通過本用戶臺進行交換以實現(xiàn)互相通話，耐用可以直撥市話（同時只能有兩部同時打出去，實行搶占式），外面的電話也可直撥進來。

　　系統(tǒng)中各芯片的功能分別為：8051為主CPU，用于實現(xiàn)控制，是系統(tǒng)的核心芯片；8255為擴展并行接口；MT8816是空分交換芯片，用來實現(xiàn)各線路的接通和切斷；MT88500為用戶電路接口芯片，主要完成振鈴和用戶摘機識別，即完成BORSCHT功能；MT8870DC用于雙音多頻信號識別和完成各種信令的解釋。

　　本系統(tǒng)通過8255工作在0方式下的PB0～PB7和PA6～PA7接8個內(nèi)線用戶和2個外線用戶臺的端口10（OFHK，低電平有效）。這些端口每10ms掃描一次，一旦發(fā)現(xiàn)有用戶摘機，就通過MT8816給用戶發(fā)送撥號音，同時搜索空DTMF，準(zhǔn)備接收撥號。用戶撥寫號碼后，系統(tǒng)就判斷是哪個用戶，并接通相應(yīng)的用戶線，同時釋放DTMF、送振鈴信號給用戶電路，還要送回鈴音給主叫用戶。振鈴8次后，如用戶未來摘機，就切斷該回路線，以釋放資源供其他呼叫使用。通話期間，有一方掛機，不切斷回路，并向另一方送忙音。DTMF收號結(jié)束掃描采用10ms中斷查詢方式。8255的PA3～PA5通過74LS138和8個內(nèi)線用戶的端口19（RC）相連可傳輸振鈴信號。PA0～PA2通過74LS138（3-8線譯碼器）和8個用戶端（MT88500）的端口15相連，可實現(xiàn)靜音功能。MH88500的16管腳（共八個）和MT8816（模擬8x16空分交換芯片）的8個輸入端Yi(i=0～7)相連。8051的P1.0～P1.3和MT8870DC（雙音多頻譯碼器）的Q1～4相連。P1.4～P1.6分別輸出500Hz撥號音、0.5s斷0.5s通的忙音、1s停4s通回鈴音等。P3.5～P3.5分別接MT8816的DATA（38腳）、STROBE（18腳）、CS（36腳）。P0.0～P0.6分別接MT8816的六個地址線。P3.0～P3.4分別接5個DTMF的TSD端。MT8816的Y0～Y4接5個DTMF的輸入端以接收撥號信號。Y5～Y7接8051的P1.4～P1.6。Y8～9接兩個外線用戶電路（MH88500的TIP和TING端）。MT8816的其余端口用來接通內(nèi)外線，這樣還有Y15和Y16兩個管腳空閑不用，該系統(tǒng)中的主要芯片MT8816，MH88500，MT8870DC均為MITEL公司的產(chǎn)品。