電話信令收發(fā)器CMX860在信息終端中的應(yīng)用

摘要：介紹CMX860芯片的主要性能、電路模塊及在固網(wǎng)短信息端——信息電話中的應(yīng)用，給出相應(yīng)的硬件軟件控制流程圖。該芯片最大的優(yōu)點是只用一片芯片就能完成CTS1協(xié)議中要求的三項基本功能：DTMF信號發(fā)送、FSK信號接收、CAS信號檢測，從而簡化了設(shè)計。它與微處理器的接口簡單、功耗低，可大量應(yīng)用于智能信息終端。

    關(guān)鍵詞：CTSI協(xié)議 C-BUS DTMF FSK CAS

引言

移動電話推出的短信息服務(wù)經(jīng)市場檢驗，取得了很好的經(jīng)濟效率和社會效益。固定電話能不能也推出類似的服務(wù)，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)電話的增值呢？最近提出的固網(wǎng)短信技術(shù)恰好滿足了運營商的這一需求。建立在模擬線上的中文信息終端服務(wù)接口規(guī)范CTSI協(xié)議，為信息電話與服務(wù)在模擬話音線上進行雙向數(shù)據(jù)通信提供了標準。它規(guī)定了上行使用DTMF（雙音多頻）或FSK（頻移鍵控）信號及下行使用FSK信號，服務(wù)器與終端之間通過CAS（服務(wù)器發(fā)生終端的提示音）信號的發(fā)送和回應(yīng)來互相確認。項國Consumer Microcircuits Limited公司推出的CMX860芯片，其內(nèi)部集成有FSK發(fā)送/接收器、DTMF發(fā)送器和CAS檢測器，可直接應(yīng)用于我國的固網(wǎng)短信系統(tǒng)。

圖1 CMX860內(nèi)部功能框圖

1 CMX860

CMX860是一種通用的電話信令收發(fā)器，兩個獨立的通道LINE端和PHONE端通過模擬開關(guān)的切換可分別獨立工作于各自的信號收發(fā)模式。它是由一臺主機μC通過一個叫做C-BUS（公開總線）的串行接口來控制的，這與大多數(shù)通用的μC串行接口是兼容的。

它的發(fā)送和接收方式是獨立可編程的。例如，接收器部分作為一個調(diào)制解調(diào)器運行時，接收信號便饋入一個帶通濾波器以濾去不想要的信號，并提供固定的折中線路均衡；具有“零功率”待機模式，在待機模式下，C-BUS、振鈴檢測、摘機檢測、RDRVN依然有效；當有振鈴或摘機時，會產(chǎn)生中斷信號以提醒主機進行相應(yīng)的操作。

CMX860采用11.059 2MHz時鐘振蕩器，在運行時的最低工作電壓為2.7V，有三種封裝形式：28引腳SOIC（CMX860D1）、28引腳TSSOP（CMX860E1）和28引腳SSOP（CMX860D6）?？捎呻娫捑€饋電提供工作所需電壓，而不需接額外電源。CMX860芯片的內(nèi)部功率框圖如圖1所示。

XTALN：晶體振蕩器輸出；

XTAL/CLOCK：晶振電路或外部時鐘源輸入；

SERIAL CLOCK：C-BUS串行時鐘輸入端；

COMMAND DATA：C-BUS串行數(shù)據(jù)輸入端

REPLY DATA：三態(tài)C-BUS串行數(shù)據(jù)輸出，不傳送數(shù)據(jù)時，輸出為高阻；

CSN：片選輸入；

IRQN：中斷申請輸出，低有效，無效時為高阻，需外接一上拉電阻；

Vbias:VDD/2偏壓，應(yīng)靠近該腳通過電容旁路到AVSS；

RDRVN：繼電器驅(qū)動輸出，低有效；

DVSS：數(shù)字地；

AVSS：模擬地

DVDD：數(shù)字電源；

AVDD：模擬電源；

RD、RT：振鈴檢測的兩個施密特觸發(fā)器輸入端；

HD、HT：摘機檢測的兩個施密特觸發(fā)器的輸入端；

LINERXF：LINE端接收放大器的輸出；

LINERXN：LINE端接收放大器的反向輸入；

LINERXP：LINE端接收放大器的正向輸入；

LINETXN：LINE端發(fā)送驅(qū)動器的反向輸出；

LINETXP：LINE端發(fā)送驅(qū)動器的正向輸出；

PHONERXF：PHONERXN、PHONERXP、PHONETXN、PHONETXP：與上述LINE端五引腳相對應(yīng)的PHONE端。

圖2 CMX860應(yīng)用電路

2 CMX860在固網(wǎng)短信電話中的應(yīng)用

正確控制CMX860 DTMF信號的發(fā)送、FSK信號的接收、CAS信號的是實現(xiàn)固網(wǎng)短信系統(tǒng)的關(guān)鍵。

（1）CTSI協(xié)議簡介

CTSI協(xié)議層可分為三層：物理層、鏈路層、消息層。

①物理層負責(zé)服務(wù)器與終端之間物理的數(shù)據(jù)單元（數(shù)據(jù)位流）的傳送，即它們的調(diào)制和解調(diào)的編碼方式、電氣特性、傳送要求。規(guī)定下行數(shù)據(jù)采用FSK二進制異步串行方式傳送；上行數(shù)據(jù)采用DTMF或FSK方式傳送。其中DTMF分短音模式和確認音模式等類型。CAS是服務(wù)器發(fā)送終端的提示音，時長80～85ms。

②鏈路層提供可靠聽數(shù)據(jù)傳送機制。下行FSK信息包格式如下：

同步引導(dǎo)串：由8個同步前導(dǎo)字符（0x550）+一個同步結(jié)束字符構(gòu)成，終端讀到至少5個同步前導(dǎo)字符和同步結(jié)束字符后，可認為同步建立。

信息類型：指明信息內(nèi)容的類型，為和其它相關(guān)協(xié)議保持關(guān)聯(lián)，此處取值（0x84）。

信息長度：信息包編號的字節(jié)數(shù)（=1）加信息內(nèi)容的字節(jié)數(shù)。

信息包編號：取值（0x01）。

信息內(nèi)容：由消息層組織，可含一條或多條CTSI操作命令，最大長度不大于254字節(jié)。

校驗和：用于數(shù)據(jù)傳送過程的偵錯，取值為：該數(shù)據(jù)包中除同步引導(dǎo)串之外的所有字節(jié)的和，按256取模，再取補得到的值。

③消息層定義了信息包的格式、信息（命令）的格式和回送信息的格式。

（2）硬件電路

圖2是應(yīng)用8051 MCU控制CMX860實現(xiàn)固網(wǎng)短信終端系統(tǒng)的應(yīng)用電路，該電路已在我公司研制的信息電話中得到成功的應(yīng)用。圖2中，將CMX860的三條C-BUS信號線（SERIAL CLOCK、COMMAND DATA、REPLY DATA）及片選線接到8051的P1口上，將其中斷申請輸出端接到8051的外部中斷端，因而對CMX860的指令操作可通過對P1口I/O線的控制直接完成。

C8～C10、R2～R6、D1～D4組成了振鈴檢測電路，在對控制寄存器進行適當設(shè)置后，當振鈴到來，會觸發(fā)外部中斷處理。DTMF信號的發(fā)送、FSK信號的接收、CAS信號的檢測 是CMX860通過用戶線接口電路來完成的。

（3）軟件設(shè)計

CMX860的內(nèi)部寄存器號外部MCU之間的數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)信息是通過C-BUS串行總線來傳送的，因此，對C-BUS的控制是對CMX860芯片編程的關(guān)鍵所在。這里介紹一個檢查C-BUS操作時序是否正確的簡單方法。芯片初始化后RDRVN引腳是高電平，當通過C-BUS對GENRAL CONTROL寄存器的b9位寫入1后，如果該引腳變成低電平，則證明對C-BUS的控制時序是正確的。

標準型信息終端平臺提供的主要業(yè)務(wù)有：短消息、信息查詢、信息點播與訂閱等。圖3給出了其中一項，即自動接收消息下載的程序流程圖。

圖3 自動接收短消息下載的程序流程圖

結(jié)語

實際應(yīng)用表明，CMX860功能強，易操作、控制使用靈活、工作穩(wěn)定可靠，將其應(yīng)用于固網(wǎng)短信系統(tǒng)，可以成功完成短消息的發(fā)送、接收，信息的點播、訂閱。此外，它還能應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、遠程儀表讀出和機頂盒等系統(tǒng)中