基于單片機(jī)P89C669的無線PBX系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0 引言

隨著我國(guó)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層次、運(yùn)行管理水平躍居世界前列，規(guī)模居世界首位。但在電話通信領(lǐng)域，卻出現(xiàn)了令人尷尬的局面：一方面，通信設(shè)備制造商致力于第三代網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的研究和生產(chǎn)，功能強(qiáng)大、性能優(yōu)異的交換設(shè)備層出不窮;另一方面，對(duì)于一類特殊的用戶群體，比如中小型集團(tuán)公司，旅游公司，廠礦小企業(yè)職工、偏遠(yuǎn)、山嶺地區(qū)的人民群眾、海島官兵等，普通的電話交換機(jī)即一個(gè)話機(jī)接入一個(gè)外線的模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足他們工作的要求，并且?guī)碇T多不便，但選用專用交換機(jī)太昂貴且會(huì)造成浪費(fèi)。

在國(guó)內(nèi)已有人做過這方面的研究工作，小型程控交換機(jī)便是其中的一種解決方案，但是它的功能單一，實(shí)現(xiàn)的僅僅是內(nèi)部話機(jī)的相互呼叫免費(fèi)，而在內(nèi)線呼叫外線或者是外線呼叫內(nèi)線時(shí)只允許一個(gè)用戶使用。

移動(dòng)通信已經(jīng)成為中國(guó)主要的通信手段，在國(guó)內(nèi)的移動(dòng)通信仍然以話音業(yè)務(wù)為主，逐步向提供話音數(shù)據(jù)和多媒體等多種業(yè)務(wù)方向發(fā)展。在電話交換領(lǐng)域，在移動(dòng)通信領(lǐng)域攻克核心技術(shù)、突破關(guān)鍵技術(shù)、開發(fā)應(yīng)用技術(shù)，擴(kuò)大自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)擁有量，把握標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展主動(dòng)權(quán)等方面取得了新的突破。無線PBX系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將程控交換技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合，既能完成固定電話業(yè)務(wù)，又能完成移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。

1 硬件實(shí)現(xiàn)

硬件連接圖如圖1所示。

如圖1所示，本設(shè)計(jì)分為若干模塊，其中主芯片為P89C669，交換網(wǎng)絡(luò)選用兩片MT8816，構(gòu)成16×16開關(guān)陣列，完成8路分機(jī)與3路外線及3路 DTMF之間相互連接的功能，DTMF模塊選用MT8888，它可發(fā)出16種雙音多頻DTMF信號(hào)。接收部分用于完成DTMF信號(hào)的接收、分離和譯碼，并以4位并行二進(jìn)制碼的方式輸出。MT8888能自動(dòng)抑制撥號(hào)音和調(diào)整信號(hào)增益，還帶有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線，可與TTL電平兼容，并可方便地進(jìn)行編程控制。無線模塊選用兩片M22A——無線模塊0和無線模塊1;這兩模塊并行工作，這就要求兩個(gè)串行口能通過AT指令同時(shí)與單片機(jī)通信，但是考慮到系統(tǒng)的造價(jià)問題，不可能同時(shí)使用兩片控制芯片工作。為此選擇P89C669，它能提供兩個(gè)全雙工串口、兩個(gè)定時(shí)中斷、兩個(gè)外部中斷，并且性能穩(wěn)定，程序存儲(chǔ)器空間大，這些正好能滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。無線PBX的總體設(shè)計(jì)思想介紹如下：

無線PBX系統(tǒng)是通過單片機(jī)控制各部分功能模塊來實(shí)現(xiàn)其功能。其中，控制模塊與兩個(gè)無線模塊之間通過串口進(jìn)行通信，而與系統(tǒng)其他部分之間的通信則是通過控制芯片的并口來進(jìn)行的，為了實(shí)現(xiàn)無線PBX功能，用到以下幾個(gè)中斷：

串口中斷O：用于接收無線外線端口0，GSM模塊送來的中斷數(shù)據(jù)及本地網(wǎng)管或本地維護(hù)軟件送來的數(shù)據(jù);

串口中斷1：用于接收無線外線端口1，GSM模塊送來的中斷數(shù)據(jù);

定時(shí)中斷O：主要實(shí)現(xiàn)摘掛機(jī)檢測(cè)、拍插簧、DTMF信號(hào)檢測(cè)、提示音產(chǎn)生、Slic電路的振鈴模式控制等等，同時(shí)產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)間，單位為100 ms;

定時(shí)中斷1：用于接收有線FSK來電顯示信號(hào);

外部中斷O：用于處理有線FSK來電的振鈴信號(hào);

外部中斷1：用于對(duì)話務(wù)員芯片的OVF或EOM中斷進(jìn)行處理。

2 控制芯片P89C669概述及硬件實(shí)現(xiàn)

P89C669是基于PHILIPS半導(dǎo)體新 51MX內(nèi)核的首類FLASH微控制器代表。它包含96 KB的FLASH程序存儲(chǔ)器，2 KB的數(shù)據(jù)SRAM，1個(gè)可編程計(jì)數(shù)器陣列(PCA)，可配置成不同時(shí)間范圍的看門狗定時(shí)器(通過SFR的位設(shè)置)，2個(gè)增強(qiáng)型UART以及字節(jié)型I2C 總線串行接口。它具有價(jià)格低廉、功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，且擁有的兩個(gè)全雙工增強(qiáng)型UART正好符合無線PBX系統(tǒng)中兩個(gè)無線模塊與單片機(jī)通信的設(shè)計(jì)要求?？刂撇糠钟布?shí)現(xiàn)如圖2所示。

P89C669的P0.O/P0.7 I/O口輸出為MT8816(用來控制MT8816進(jìn)行有目的交換);P1.O和P1.1用于檢測(cè)鈴流信號(hào);P1.2，P1.5和P1.6接并口擴(kuò)展芯片的控制信號(hào);P1.6也用于和P1.7接擴(kuò)展E2PROM芯片24WC64的控制信號(hào);P2.O接雙音多頻芯片MT8888的RS0信號(hào);P2.2～P2.6分別接2個(gè)三八譯碼器的地址信號(hào)，其輸出為整個(gè)系統(tǒng)所用芯片的片選信號(hào);串口RXD0，TXD0，RXDl，TXDl分別與無線模塊O、無線模塊1進(jìn)行通信。

3 結(jié)語

無線PBX系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，增加了與外線之間的接口，多個(gè)用戶可同時(shí)與外界通信，這樣給用戶提供了極大的便利，增加的無線接口不僅擁有普通語音通信的功能，而且能與移動(dòng)業(yè)務(wù)相結(jié)合，通過利用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)，在插入普通的SIM卡后就可以實(shí)現(xiàn)無線接入，繼而綁定實(shí)現(xiàn)VPMN、短信群發(fā)、集團(tuán)彩鈴、手機(jī)短號(hào)等移動(dòng)特色功能，而這些都是普通交換機(jī)做不到的。