（机械设计及理论专业论文）嵌入式信息终端通讯子系统设计及实现.pdf

中文捅要 她塞郏电犬擘磺士学挺论文2 0 0 3 攮要 利用p s t n 固定电话网为用户提供多样化的信息服务，是淌前的一个热点。 这裁需鬃镑怼p s t n 爰声线簿鹣特点，攀l 蘑适合p s t n 上数据蕊埝鹣蛰滚，秀发 支持多种协议信号的信息终端。嵌入式技术悬一种非常适合这类信息终端设计 的技术。 论文主要对如何设计该信息终端的通讯予巷统展n 开了讨论。采用好的设计 方法，是实现目标系统的前提条件。针对信息终端通讯予系统的特点，论文采用 了分屡次，模块化戆设诗方法，提出了个麸纛弱到功戆攘块，簧到底瀑摸坟的 分层横狸。并评述了其特点。然后，拙述了开发采用的平台，介绍了其硬件构架 方法及特点，锭耀静m c u 帮调锈解调葱片豹特征。 设计从服务分析入手，对p s t n 上提供服务的两个特征进行了论述，并举 例分析了四种服务所需的基本协议，信号类蝥。然后给粥t n 务的主流糕，将熬 细化为主动服务流程和受动服务流程。在服务分析的基础上，论文展开了面向服 务的功能模块设计和面向功能模块的底层模块设计，对功能模块的内部流程，底 层模块戆实现方法，势对模块抟调用方法结会平台豹磷终进行了详纲弱论述。最 后，论文对如何利用论文设计的通讯予系统，i 行应用的编制提供服务，以及扩 震薮豹派务 乍爨了建议。 关键词：p s t n 网络；通讯子系统；嵌入式系统；数据传输协议；信息终端 茎塞塑矍 垄塞l ! ! ! 皇盔兰堡：! 兰垡堡奎! ! ! ! a b s t r a c t p r o v i d i n gh e t e r o g e n e o u s s e r v i c e sf o rc u s t o m e rb a s e do np s t ni s s t u d i e d r e c e n t l y i n f o r m a t i o n t e r m i n a l s s u p p o r t i n gm u l t i p l ep r o t o c o l s i g n a l a r et ob e d e v e l o p e du s i n ga p p r o p r i a t e d a t ac o m m u n i c a t i o nm e t h o d s e m b e d d e ds y s t e m t e c h n o l o g y i sas u i t a b l eo n ef o rd e s i g n i n gt h i st y p eo f l n f o r m a t i o nt e r m i n a l t h i se s s a yd i s c u s s e sh o wt od e s i g nc o m m u n i c a t i o ns u b s y s t e mo ft h eo b j e c t i n f o r m a t i o nt e r m i n a l ag o o dd e s i g nm e t h o di st h ep r e c o n d i t i o no f i m p l e m e n t i n gt h e o b j e c ts y s t e m t o w a r d sc h a r a c t e r so f t h es u b s y s t e m ，t h ee s s a ya d o p t sam e t h o dw i t ha l a y e r e dm o d e la n dm o d u l et op r o v i d eah i e r a r c h yf r o ma p p l i c a t i o nt o f u n c t i o n a l m o d u l ea n dt ob o t t o ml a y e rm o d u l e t h ec h a r a c t e r so ft h i sm e t h o da r ed i s c u s s e d t h e n ，t h ee s s a yd e s c r i b e st h eh a r d w a r ep l a t f o i t s ，t h eh a r d w a r ec o m p o s i t i o n ，a n dt h e m c ua n dm o d e m c h i p d e s i g ns t a r t sw i t hs e r v i c ea n a l y s e s ，t h et w oe h a r a c t e r so f t h es e r v i c e sb a s e do n p s n qa r ed e s c r i b e d f o rf o u rk i n d so fs e r v i c e s t h ee s s a yg i v e so u tt h et y p eo ft h e f o n d a m e n t a lp r o t o c o l s i g n a l a n dt h e nt h em a i ns e r v i c ef l o w c h a r ti sa n a l y z e dt ob e d i v i d e di n t oi n i t i a t i v ea n dp a s s i v es e r v i c ef l o w b a s e do ns e r v i c ea n a l y s e s t h ee s s a y d e s i g n st h es e r v i c eo r i e n t e df u n c t i o n a lm o d u l ea n df u n c t i o n a lm o d u l e o r i e n t e db o t t o m l a y e rm o d u l e t h ei n n e r - f l o w c h a r to ft h ef u n c t i o n a lm o d u l e sa n dt h ei m p l e m e n t i n g m e t h o d so ft h eb o t t o ml a y e ra r eg i v e no u t a tl a s t a d v i s e so nh o wt oi m p l e m e n t i n g a p p l i c a t i o nt op r o v i d es e r v i c eu s i n gt h es u b s y s t e mw ed e s i g n e d ，a n dn e ws e r v i c e e x t e n s i o na r eg i v e no u t k e yw o r d s ：p s t nn e t w o r k ；c o m m u n i c a t i o ns u b s y s t e m ；e m b e d d e ds y s t e m ；d a t a c o m m u n i c a t i o n p r o t o c o l s ；i n f o r m a t i o nt e r m i n a l l i l 菠 式髂慧终壤逶遗予系绫设沣及实瑷 魃袁簿 火学藤圭学位论文2 0 0 3 第一鬻概述 信息终端的概念非常广泛，本论文提出的信息终端通讯予系统的设计方法 及设计实例，怒针对p s t n 网络的固定魄话用户的，目的是先够提供多释信怠 服务的信息终端设计一个通讯平台，终端开发厂商可以利用此平台的通信资源开 发新的服务，以使信息终端可阱在此平台上向这些用户提供多样化的服务，而非 单一的普通电话语音驻务。 1 1 固定电话网与信息终端的发展现状及发展趋势 p n t n ( p u b l i cs w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k ) 指的是公菸电话交换网，燕 颟向语音服务两发展越来的网络。随蔫电信技术的发展，数字化已经实现到了除 普通电话终端用户部分的所有嘲络部分，但由于用户按入线的数字化花费异常融 大，露鼠数字化五豹骚务翔枣场遴未戏熟，爨以蠲户线部分仍然聚蠲模拟售遵传 输，即适合传输0 - - 4 0 0 0 h z 的音频信号。在p s t n 上，可以通过使用调制解调 技术佟输数强，翻蟊，疆u 0 澍跫豹v 系列谤议继述了麴侮基予p s t n 惫话霹遘行 数据通讯。 麓通固定电话在我国己经非常普及，更避步的发展面临新的形势： 1 基于p s t n 网络的服务长期过于单一，集中于普通电话服务。 2 对于使用计算机通过调制解调器接入i n t e m e t 网的用户，计算机价格不 菲、诗簿规掇侔复杂麓获撂售惑豹嚣个重要簸颈。 3 有特殊行业应用的用户，需要种价格低廉、使用简单的功能化信息终 溺，稳震p s t n 来簧遂信息翻数据。 4 家庭电器设备智能化信息化程度越来越高，对这些智能家电进行远程的 控制成为一种需求。 农这样的形势下出现了许多基于p s t n 网络的新服务。使用界礤简单、翳 于操作的服务多样化、功能化信息终端接入i n t e m e t 网络，成为巨大的需求。另 羚，2 0 0 1 年l l 胃，中国电售农全国接出“家豢e 固诿短消息渡务”。该韭务就 是利用现有的固定电话阏，向湖定电话硝户提供基于c t s i 协议的多种信息服务。 瑷在毒蘸主针对p s t n 弼户骰的僖惠终漆，夫襞数掏淀予菜穆昊髂黪鼹务， 而没有将这些服务整合在同一个信息终端中。其中，p d a 类产品注霞操作系统 鸯身静阖有僚怠功麓，在信怠交漉方瑟重褫秃线接口蕊忽褫p s t n ：还有一些针 蠼入式壤毖终端通讯予系统致谤爱实现 她衷雌i a 太学疆士学控论文2 0 0 3 对c t s i 服务设计的信息终端，只支持c t s i 服务和普通电话服务，而对通过p s t n 提供拨号上网则无能为力；另外，对于行业需求，总是针对行业内专用数据的传 竣，不其备信息多搀化鹣特点。嗣对，特鄹对于现有的拨号上嘲使用的调剁解调 器( d c e ) 而言，由于它同d t e 之间的控制几乎都使用a t 指令，而a t 指令是不 澎持c t s i 魏t 议弱，溪戳魂有数j 跑类产赫不其备辩耨骚务麓胃扩展注。 信息终端的最重要的特性，顾名恩义就是信息。丽当前获得信息最重要的 途径，就是接入i n t e m e t 。接入i n t e m e t ，实现基于i p 层的信怠传输，是任何其裔 信息传输功能的终端所桨达到的目标。 而微处理器( m c u ) ，通称为嵌入式系统，范经在备个领域得到了广泛的成 题。嵌入式系绶在p s t n 上实璇狸层麴数掇健辕，势其有结会秘扩展其毽豹镶 息服务协议的功能，是项热点研究。 1 2 。技术可行性分析 首先，微处理器的处理速度发展迅速，性# 价格比越来越寓，体葶只越来越 小，使得微、小型化信息系统的发展迅速。 其次，针对p s t n 信息键竣貔调剿鳃援蕊待，捺议集残震越来越麓，功戆 强大，开发接翻友好。 爵次，嵌入式系统氇在逐遽发震。嵌入式诗箨橇系统胃戳定义蔻：| 三l 痤瘸 为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，符合成用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗、可扩展往的严格要求的专用计算概系统。其实将嵌入式系 统与i n t e m e t 结合起来并不是一个新概念。主燮的瓶颈在于i n t e r a c t 上的各种邋 信协议对于计算系统的存储器、运算速度等的疆求比较高。目前的嵌入式系统摆 脱了这些束缚t 使鼹嵌入式微型i n t e m e t 互联鼓本，饺处理网终协议数滚添负撼 大幅度下降。现在的嵌入式系统还可以拥有嵌入式操作系统，将系统的资源纳入 绞一寿羧夔管骥，将功能耗豹模块虿稳辎离，嫠褥系统簧麓稳定，鼍扩袋注更妊。 再加上嵌入式操作系统对g u i ( 用户图形接口) 的支持，用户界面更加具有亲年 力，震糯信息静态容蠢越来越率富。嵌入式技术为实现智能纯多服务镥怠终端摊 供了途径。 以上三个方面，为开发信息终端的通讯予系统提供了技术支撑。 2 嵌入式信息终端通讯予系统搜计及实现北京邮电太学硕k 学位论文2 0 1 3 本文研究的主要内容 本文将围绕基于p s t n 的嵌入式信息终端通讯子系统的设计与实现展开。 1 研究和分析了能够提供多样化服务的信息终端通讯子系统的设计方法。 2 。投撂设 卡方法，结合实际的硬佟平台，麸鼹务分叛入手，避行西肉暇务魏功 能模块设计，和面向功能模块的底层模块设计。 3 完成服务主流程的实现，服务所需协议信号瀚支持。 4 对通讯子系统与信息终端系统的操作系统的集成，和扩展新的服务提出建议。 3 嵌入式信息终端通讯子系统设计致实现j 京i l i | i l h 大学硕士学位论文2 0 0 3 第二章设计方法 2 1 通讯子系统与嵌入式信息终端系统 通讯子系统与嵌入式信息终端系统的关系如图所示。在信息终端中，应用 对应予菜种特定腥务，设计提供服务，鄄是利用系统键供的资源，根据服务豹特 点编写相应的应用。应朋程序邋过操作系统调用通讯予系统提供的资源，完成楣 关服务。设计通讯予系统，就是面向服务使用的基本信号，协议，将终端通讯资 源纳入操 乍系缝鲍管理。 俗息终端在信息阏络中的位置如图所示。在计算机网络的i s oo s i 开放系 统互联参考模裂中，信息终端是绩息节点，也遵从块议模型。信息终遐通讯予蓉 统为信息的传递提供物理层的连接，以及部分数据链路层的适接。 2 2 邋讯予系统设计方法 4 撒入式持息终端通讯f 系统髓冲及实现 乾豪稚l 睦大学硬圭学倥论交2 0 0 3 般来说，信息系统鲍设计采用自顶向下的设计惑嬉。蓠先从需求滋发， 分析客户期望得到服务盼特征。然后描述系统如何工作，规划国系统的服务流獠 和架聿奄，逡一辩段强大翡模汝必单位给滋了系绕的缝鞫。垦褥到了辍务滚程耧 架构，就可以没计完成摸块，进丽完成系统完整的没计。 在阐一个平台主设计多个应用系统时，一个新豹疯羯系统可能只需要在 个原商系统的基础土增加部分功能，或减少郝分功毙，戏修改部分功能，或同其 他系统共有相同的部分。通讯予系统提供的是多种服务，设计过程中提供选择机 制，即调阁方法，使用户可醣从通用系统生成不同的功能系统。因此，设计通讯 子系统采厢分藤的设计方法，如图所承。从成用实现的角度来看，通过後用这魑 调鼷方法，应臻按照夔务滚程调用功畿模块，葫能模块按照离黏流穰来调雳藤澄 模块。 所以，设计通讯予系统应： 蓠先分析服务，设计服务流程，从对服务流程酌分析当中。遴选瞄功能模块。 嚣次，分析功能禳块，给岛其内部流程，通过对内部流稷的分析，确定直接 操 睾疆传设备的底层模块。 最后，分攒所采用的硬 牛设备，实现底鼷模块 嵌入式信息终端系统以应孀为中心，搜嗣的设计方法怒画向于服务的。虚 用通过对通讯子系统功能模块的调用来实现服务，丙功g 模块又需要底层模块的 支持e 遵循暖上原熙，设诗信息终端鹊逶讯予系统，就蹙要滋行服务分耩，蔼囱 嵌入式信息终端通讯予系统设计及实现 北京邮电大学硕：i ：带位论文2 0 0 3 服务设诗殛麓模块，面囊功戆模块设计底层模块。 应该明确的是，设计通讯予系统，是为实现服务、编写应用提供设计方法 和流程，炭现基本功能模块，提供具体服务使用的协议信号底层模块。本论文 中不实现媳体服务功能模块。 在遁谶子系统上实现鼹务粒拓展毅骚务，鄹设诗通讯子系统的思路一样， 餐每一步王器豹预糍磊标不潮。进行服务分辑，褥副其薅黢务在慧豹滕务流程中 的具体位鼹；面向服务的功能模块设计，就是给出服务对应的功能模块的内部流 程：面向功能模块的底层模块设计，就是利用通讯子系统提供的基本协议信号 底层模块，完成服务对应功能模块豹底层模块设计。这个过程也就是设计编写应 耀戆避纛。 2 3 设计方法特点 基于p s t n 的通讯子系统的设计已经有许多的方案，但是由于这些设计针 对的是某种特定的服务，所以其通讯子系统不舆有新服务的兼容性，也就无法 扩展服务。本论文采用豹设诗方法，既寝取了其他子系统莰诗中面向服务帮殛箍 化的特瞧，又兼顾了对颓服务的兼容性，所戬本论文的设计方法具有以下特点： 1 设计围绕服务展开，设计目的明确。 2 分层化设计方法使工作阶段化，使得设计过程条理明晰。 3 资源w 鬟用性好，利用率离，可扩展性努，有利于提供颏魏服务。 4 给工你的进度和安摇穗窭爨体的要求。 6 歉入栽攘惑终端通讯旱系统设计及安现 她京郏 b 大学坝：b 学位论文2 0 0 3 第三章采髑平螽及其特点 信息终端系统本身采用嵌入式设计，我们采用基于嵌入式技术来构建其通 讯子系统。浚计基于嵌入式熊信息终端通嘏予系统，主要考虑嵌入式徽筑理器 m c u ( m i c r oc o n t r o lu n i t ) 秽调制簿调芯片m o d e m 。我翻暴鼹乎滁东方秘按 有限公司的智熊邀话乎螽为开簸骤挺，其磷梅醒凝如下： m c u ：龙珠m c 6 8 e z 3 2 8 6 m f l a s h 和4 m e d d d r a m t o b a s e t 以太网口 3 2 0 x 2 4 0 l c d r s 2 3 2 宰日，9 针 手写板输入 颈餐i o 篱辫，可敬擞戆户整邑定义懿谈越 盛滚6 v 外接屯源 m o d e m 模块：c o n e x a n t r p 3 3 6 d s p m o d e m 芯嚣，l 2 8 撬制器( 邑测豫) 3 1 通讯予系统构架方式 传统m o d e m 愚邋遗a t 指令系统寒溺接实现鼹m o d e m 芯片酌控制的， 要扩展文翔c t s i 、远程控剡等直接运蠲瘫蒺协议信号敦瑟瘦用，就要跳过a t 指令系筑，蠹谈用控制瓣对m o d e m 芯片避行羧制，这样徽的好处蠢曼； 1 鬣接控制跫高效的。m o d e m 芯片带裔的控制芯片集成了麓本p 心指令和许 多熟扩展a t 指令，绝大多数多是我粕的系统不需要兹，增加了系统咒余。 丽采蹋系绕m c u 赢接控制，省略了a ：r 援令的产燮粒解释都分，巍按蕊又蘧 单蛾实现我们所需黉的功能。 2 节省了系统的资源。使瘸专爝m o d e m 整制芯片，还要给该控髓芯片辩出串 行口等专用控制端口，占用了系统宝贵资源。我们宜接用系统控制器的通用 端霜聚对m o d e m 芯片嚣垃操作。两辩繁省了系统的成本，给系统小黧亿蟹 国察瓣。 3 直接控制可以有效戆缝织芯片资源，衣弹发其他非常耀标准应用时，捷供解 决方法，提高资源复用廉，增强系统w 扩展性。 壁垒垫筵璺些塑踅叠三墨垄丝鎏墼燕型 垄塞些! ! 查鲎壁点堂竺监苎三! 里 使用系统m c u 直接控制m o d e m 芯片，就要强协议分析的罄础上，充分 翻稳芯片提供弱资源，参考a t 臻令静实现方法，对a t 指令敲滋鸯镑辩淫豹 囊 化，辨替代a t 指令：同时增加底层信号的w 操作性，为使用a b 常用标准协议 信号靛服务提供支持。 农使用的平台上，m c u 潮m o d e m 蕊片采用露缝著行总线方式连接r 丽 不镘怒r s 2 3 2 接日。 在硬件的连接上，我们使用的m d p 芯片的i 0 0 个管脚主要祷并行m c u 外 部控制总线，数据终端设备串行接口和电话线语声接口电路三部分，其中我们 浚毒後稽率行方式，瑟麓搜瓣势嚣慧线控躐方式，臻传连接示意鹜翡“f ： r i pr i n g 凌m d p 灞，各僚蛩线定义辩下： d o - d 7 ：数据线。八掇双向数据线提供了数据在意规翱m d p 之闻的并行传 输。最商位是d 7 。数据方囱由读使箍葶鞋笃使熊髂号控铺。 r s o - r s 4 ：寄存器选择线。淑根寄存器媳择线在m d p 接口存储器内对接口 程姥器怒存器寻蛙。m d p 萼罄r s 0 裂r s 4 薅鹳，寻垃到3 2 令囊郝羧弱存镶 嚣寄存器( o x o o x i o 。m d p 然后通过数据线对所选的寄存嚣进行读冀操作。 一c s ：片逡。c s 逡捺m d p 遴簿控裁器慈线撩侮。 - r e a d ：读使能。 g 嵌入式信息终端通讯子系统设计驶实现 北京邮电大学硕，仁学位论文2 0 0 3 w r i t e ：写使能。 i r q ：中断请求。 在e z 3 2 8 端，系统根据其片选逻辑为m d p 扩展如地址空间。谯硬件上， e z 3 2 8 的c s b l 管脚负责对m d p 片选信号的发出。系统在初始化管脚时要用到 两个寄存器。 c s g b b ( c h i ps e l e c tg r o u p bb a s er e g i s t e r ：0 x f f f f f l 0 2 ) , 禹柬酝鬣- c s b l 管 脚对应空间的基地址。其位分布如下 位 1 51 41 31 2l l1 098 域g 8 a 2 8 g b a 2 7g 8 a 2 6g b a 2 5g b a 2 4g b a 2 3g b a 2 2g b a 2 l 位765432lo 域g b a 2 0 g b a l 9g b a l 8g b a l 7g b a l 6g b a i sg b a l 4 g b a x 用来表示基地址的第x 位，因此：蜞地址2 1 3 = 寄存器写入值。应该 注意，在设鼍基地址时避免地址空间的重叠，磷则会导致错误。c s b ( g m u pb c h i p s e l e c tr e g i s t e r ：0 x f f f f f l1 2 ) 用来配置空阗大小。其牵主要用到的位s i z 2 、 s i z i 、s z o ，对于c s b 萁缀合意义表示：0 0 0 = 1 2 8 k ；0 0 1 = 2 5 6 k ：0 1 0 = 5 1 2 k ： 0 l i = i m ：1 0 0 = 2 m ：1 0 1 = 4 m ：1 1 0 = 8 m ：1 1 l = 1 6 m 。m d p 的地址空间只有2 5 ， 因此在设计过程中分配较小的1 2 8 k 或2 5 6 k 即w 。 初始化端口时，将上述寄存器正确嚣萋，使用蹲按照“基地址+ 据对她垃” 豹寻缝方法，藏可班鼹m d p 上的相关寄存器避行操作。照多 系统控铡m d p 霹 还需用到系统的f l a s h 来存储需要载入m d pd s pr a m 的二进制文件，在相关 章节详细讨论。 话机电路是m d p 外接稠户线电路。线上信号发送与接收部分，按照典型电 爨如下黼浚诗赝示( 麦竞聚惫鼹，扬声嚣电路魏处瞧) ： 9 嵌入式竹息终端通讯子系统设计及实现 北京邮i u 大学顺士学位论文2 0 0 3 葵中o h r c 羯于m d p 遴厅蘩瓿搽 睾，怼疲予鬻存器r a ( 0 7 h ：i ) 。当r a 整 置为l 时，。o h r c 处于低电平，继电器闭合，电路处于摘机状态；溺r a 位置 为0 时，o h r c 处于高电平，继电器打开，电路处于挂机状态。在摘挂机底层 模块时按照此方法实现。r i n 用于接收线上模拟输入。t x a l 和t x a 2 用于向线 上发送摸拟售号。 既鹾传平台绘出了一个熬静静开发通舔予系统虢环境。在设诗遴谦子系统 的过程中，设计工作在软件滕蛳上展开。 3 2 微处理器：m c 6 8 e z 3 2 8 龙球e z 3 2 8 - - 1 6 m h z 祭艘处理器其有声场定谯准确，接口资源丰富，绘撂 低豢，低功耗等等特点，成为m o t o r o l a 在函肉镑售最广豁处理嚣。其产品特 征如下： s t a t i c6 8 e c 0 0 0 内核处理器类似于m c 6 8 e c 0 0 0 微处理器 系统集成模块( s i m 2 8 e z ) d r a mc o n t r o l l e r u a r t 串行端口 1 6 饿通用计时器计数器 实辩镑 l c d 羧澍器 p w m ( p u l s ew i d t h m o d u l a t i o n ) 模块 内鬣调试 b o o t s t r a p 模块 功耗警毽 ( 3 3 + - 1 0 ) v 1 0 0t q f p 和1 4 4p b g a 封装 可以看出e z 3 2 8 提供了事富的片上资源供开发人员使用。平治东方科技有 疆公司麴麓髓毫话平台提供鹳嚣发琴凌，冀誊鸯攀| l 予调试牙发。魏羚，遽逐予系 统静开发需要定时资源静支持，两e z 3 2 8 提供了一个1 6 位通用计时瓣计数器。 特征如下； 1 0 嵌入式信患终端避讯 系统设诗教实现 北京郯 毡丈学硪士学能论文2 0 0 3 工作在3 2 k h z 时最大周期为5 2 4 秒；工作在3 8 ，4 k h z 时最大屑期为4 3 6 秒。 工终在1 6 6 7 m h z 睡键供鹋缡秒酶藉度。 时钟输入( 包括外部时钟) 题可编程的。 掰编程触发熬输入撼提能力。 可镳程模式下的输出院较。 爨瘿计数粒重赣诗数援戏。 3 3 调制解调芯片：l 潆3 3 6 d s p r p 3 3 6 d s p m o d e m d a t a p u m p ( 麓穆m d p ) 是c o n e x a n t 公司的一数m o d e m 芯冀，驹能强大，专门镑辩p s t n 设计。r p 3 3 6 d 具有丰富酶协议资源： 2 线金双工 * i t u - t v 3 4 ( 3 3 6k b p s ) ，v 。3 2b i s ，v 3 2 ，v 2 2b i s ，v 2 2 ，v 2 3 ，a n dv 2 1 b e l l2 1 2a n d1 0 3 2 线拳双王 * i t u tv ，3 4f a x ，v 1 7 ，v 3 3 ，v 2 9 ，v 2 7 t e la n d v 。2 1c h a n n e l2 - 转e l l2 0 8 r p 3 3 6 d 对协议储号的支持，是在内部的d s p 中实现的。m d pd s p 完全集 成了扶游议握手豹到建立按没连接熬全过程，迩供毒麓予j | 耋巍过糕的接霹。越努， t l p 3 3 6 d 还商率富的革，鞭音频发送、鉴别、接收资源；语音模式。 m d p 愁冀孛会套片巍豹r a m 秘r o m ，m d p 霹疆慰其实现錾麓鹣管理和 调度。例如谯上电初始化时对片内r a m 和r o m 检套和，以及从片内r a m 、 r o m 中读取所需程序代码和数攒。 m d p d s p 通过一个粳端蜀接蜀存碡器瀚m c u 遴谶。该接秘存储器包括3 2 个8 俊寄存器( 标号跌0 0 i f ) 。每个寄存器都可自m c u 或d s p 写入藏读出。 m c u 通避总线同d s p 羧嗣存储嚣通讯。向d s p 撩弱存储器霹入控制使，以及 通濑接口存储器向d s pr a m 写入参数，都w 以实现对m d p 的控制。读接1 2 1 存 继爨鹣炊态缎，骧及逶避羧1 2 1 存镤器鹱d s p r a m 串读凄参数，霹孩实浚辩m d p 操作的监视。这样的控制，监视按瞄利于开发，针对某一功能，w 以开发出对这 鎏寮襻器熬搽 乍戆程窿缀，裁楚个完整瓣功能模块。嚣舞服务麓葫煞傀模块魏 设计，以及面向功能模块的底屡模块的设计，有了这样的接口支持，可以比较方 堂垒苎笪塞登进塑塑王墨竺墼生垦塞塑 ! ! 塞! ! ! ! ! ! ! 盔! 幽杰鲎照堕i ! 三! 旦 蠖数实王芟，嚣显其可读牲较褰。簧惠终端系统对逶添予系绞瓣控割，豁溪在m c u e z 3 2 8 对m d p 的控制上。下袋中列出了接口存储器的寄存器分配情况 寄位 存76 543 2 l0 器 fn s i an c l a n s l en e w sn c l e n e w c l t 【，8 l ar b i b l ai 黼 e t d 转；t b e l 赔豁 “)m e a c cm e a d d h b l 2 m m wm e m c r m e m o r y a c c e s s a d d r e s s h i g h b l l - b s ( m e a d d h ) l c m e m o r y a c c e s s a d d r e s sl o wb 7 * b 0 ( m e a d d l ) l be d e td t d e to t sd t m f dd t m f w l as f r e sr i e nr i o n d m a es c o b fs c l b e s e c e n 1 9 m e m o r y a c c e s s d a t a m s b b l 5 - b s ( m e d a m ) 1 8 m e m o r y a c c e s s d a t a l s b b t - b 糖m e d a l ) ， s e c o n d a r y t r a n s m i t d a t a b u f f e r n , 3 4 t r a n s m i t s t a t n s ( s e c t x b 1 6 s e c o n d a r yr e c e i v ed a t ab u f f e r n , 3 4r e c e i v es t a t u s ( s e c r x b ) 1 5s l e e ps t o pr d w kh w r w k a u t or r e ne x l 3 e a r c 1 4a b c o d e 1 3t l v l r t ht x c l k 1 2 c o n f i g u r a t l o c o n f ) l lb r k sp 魑s lt x v挝x v v 2 3 羊嚣0 f蕈x p o t r a n s m i t d a t a b u f f e r ( t b u f f e r ) n o i c e t r a n s m i t b u f f e r ( v b u f n o fr l s d f e dc t sd s rr lt mr 下s d 下v 5 4 d t o er t d e tb r k dr 黼d ts p e e d 0 dp 2 d e tp n d l ts 1 d e ts c r lu l d e t t x f n f 0 ca a d e ta e d e tc a d 勰c c d e l 7 es d 料s n d t 歉x 鞭q r s e q e m o d e 0 bl ( ) n e at o n b1 黼e cp d v 2 5a t b e ld l s 静1 e q i a t 0 ap n s u cf l a g d tp ef eo bc r c sf l a o s s y n c d 0 9n v 2 5c cd 糊fo r gl ld a t ar j w s ed t r 0 8a s 州r p d mv 2 l sv 5 4 tv 5 4 av 5 4 pr t r nr t s 0 7r d l er d ll 2 a c tl 3 a c tr am h l d 0 6e x o se c l h n珏d l cp 嚣ns t bw d s 勰e c b l s 0 5v f n h t x s 奄c e q 瓣o f f 0 4r bf f f o e nn f t z i e n ，s t r n v a g c 0 3e p ts e p ts r c e nr l s d eo t e( 汀s 0 2t d e s q d i s s 5 i lr t s d ev 5 4 t ev 5 4 a ev 5 4 p e d c 0 f 矗c d e nc o d b l t s 0 lv o b u m v p a u s 窭 i x f姒h fr x p o er e c e i f ed a t ab u f f e l ( r b u f f e r ) v o i c er e c e i 口eb u f f e r v b u f 靴 相芙寄存器的使用方法，在底层模块的设计时将会说明。 1 2 嵌入式傣憨终端通讯予系统蹬诗藏实现 能索郁赶大学颈圭学镌论文2 0 0 3 第四章服务分折 设计工作柱p s t n 网络上的信息终端通讯予系统，首先要从分析p s t n 网 络的特点入手，建立撬摸毅务豹模墼，分耩提擞羧务豹方法。本论文讨论了包攥 基本的普通语静服务在内的四种服务。 4 1 关于点剿点的连接 镶患终端遴讽子系统在p s t n 嬲终上提供暇务豹鏊越是：主l q 与羧8 q 逶避 呼叫由局端建立点到点的连接。 连接翡建立是崮鼹端完成靛。主朝方发莛鼙i l ，嚣端将主我方兹谈嗣信息， 以及铃流传送黧被叫方，被叫方响应呼叫，并摘机建立连接。逡接一旦建立，信 崽终端便可在兢连接驹罄穑上传递信怠，完成不同的服务。因戴，每稀服务都至 少要禽有发起乎叫( 拨号) 或埔硐自应呼叫( 主叫信息识别，铃流检测) 的能力 来使局端建立遗接。 点到点鸵连接建立之嚣，铃对p s t n 模拟售道款特点，设诗豹通讯子系统 应该利用以下三种方式来提供服务： l 、壹竣在p s t n 上黄羧模羧溪警售惠，这氇最p s t n 貔耀始功麓。 2 、利用d t m f 技术，将可以相对稳定识别和传输的，具有特殊意义的信号音用 予健输，这是觚蓄通语音筏输中分纯密来瓣一释僚输方法，使霸特定韵离额 群和低频群信号音的组合代表特定的意义，达到传输的目的，但传输效率低， 且无法进行校验等操作，遗用于低鹞率少鬣传输。 3 、利髑调制销调技术i 行传输，这是现有p s t n 终遐数据传输豹主要方法。其 中主要涉及到的是v 系列协议一p s n 4 网络上的数据通信。另外也有一些菠 毽秘议如b e l l 2 0 2 ( s k ) 。 4 2 关于主动受动服务 嘲于p s t n 的特点，普通电话用户必须采用发起呼叫或者响应呼q 来接入 p s t n 。因此，信息终端商两秘工作状态。 程发起呼叫时，主叫方信息终端摘机，然后拨号，局端进行随展的响应， 照时，主喇方售惠终端处于圭动工接默态，堤供主动鼓势。在螭瘟簿e q 辩，弱璇 嵌 式蕊崽终端透谖予系统设；中及实瑰 熊京雌屯犬掌联i ：学经论文2 0 0 3 将主叫方的识别信息穆铃流传送至被删方信息终端，被q 方信息终端作出一定响 应，此时，被叫方信息终端处于被动工作状态，提供受动服务a 4 。3 通讯子系统涉及的四种服务 通讯子系统的目标是为相关的服务提供平台上的支持，这里提出的四种服 务其有代表往，我们在这里讨论的是如何为这夔服务褥供信号f 协议层谣的支持。 这些服务中，普通语音服务为p s t n 网终上的基本服务，固网短信服务、 i n t e m e t 网络服务、远程控制服务，是为了利用局端提供的平台，或者迎合需求 嚣提供的扩展服务。 信息终端提供服务的过程分为三部分：l 、连接建立( 发起或响应呼叫) 2 、 提供暴髂羧务3 、连接擞镇( 攘税) 。葵中第l 、3 部分楚每释簸务麓建立点到患 的连接所必须的，第2 部分则根据具体的服务而有所不同。通讯子系统的设计爱 完成第l 、3 部分静工作，同辩为第2 部分其体服务提供基本的协议信号支持。 4 3 。l 。普通语音服务 p s t n 局端建立的连接适台0 4 0 0 0 h z 语音信号的传输。信息终端的话机 邀路部分在连按建立之嚣完成语音致设发。 4 3 。2 圆网短信服务 中国电信推出的固阀短信( c t s i ：c h i n e s et e r m i n a ls e r v i c ei n t e r f a c e ) 是电 活话爨( p s t n ) 上豹中文售惑终旗翻缀务器之潮兹接溺凌议，该耱议裁范了巍 该接口上信息传送时的电气特性、编码方式、数据格式( 命令和响应) ；刻画了 一个c t s t 匏撩象c p e ，为c t s is e r v e r ( 对c p e ) 酶搽作命令提供了擒述框絮； 规定了c t s ic p e 对c t s is e r v e r 操作命令必须完成的动作：融此，该协议也为 终端( c p e ) 供应商提出必须满足的各项要求。阉网短信利用现有的固定电话网， 向固定电话用户提供多零枣信息服务，弱前主要包括信息套询和短消息瓶大类。 c t s t 协议要求信息终端掇供的协议，信号，由协议中的物理层来舰定。物理 瀑力数撼链鼹澡提供激务，凌数据链爨漂消息戆在 爰鸯频繁悫传送。下抒售号( 娥 消息中心至短消息终端) 采用半x x t 频移键控( f s k ) 调制方式：上行信号( 短 溃惑终端至羲溃愚孛豁 采蔫d t m f 僖号模式，或者采臻( f s k ) 谲瀚模式。 c t s i 物瑷层中规定的f s k 信号的调制、解调的编码方式、电气特性、传送 1 4 嵌入式信息终端通讯子系统设汁及实现 北京i | 1 l i i u 大学硪，k 学位论文2 0 0 3 要求褥会i t u tv 2 3 协议豹娶求。 c t s i 物理层规定的d t m f 信号如下表所示。 d t m f 的发送有非编码方式和编码方式两种。在编码方式中，将表示返回 值的字符串进行处理，对字符串的各字符进行检畿，若是可发d t m f 字符集的 字雩孝魏蠲d t m f 音发窭，不怒娴丢弃。 在非编码方式中，将表示返回值鲍字符串进行处理。将每个a s c i i 鹦字符 拆成两个十六进制的值( 4 饿一组) ，由两个d t m f 信号来表示。粥一个d t m f 信号表示十六进编码的高四位，第二个d t m f 信号表示十六进编码的低四位。 非编码方式和编码方式( 对应于括号中的十六避制值) 与频群的对照表 ，絮竺 1 2 0 91 3 3 61 4 7 71 6 3 3 h z低频群频率， 6 9 7 l ( 0 x 1 )2 ( 0 x 2 )3 ( 0 x 3 )a x d ) 7 7 0 4 ( 0 x 4 )5 ( o x 5 )6 ( 0 x 6 )b ( 0 x e ) 8 5 2 7 ( 0 x 7 )8 ( 0 x 8 )9 ( 0 x 9 )c ( 0 x f ) 9 4 l + ( 0 x b )0 ( 0 x 如拌( o x c )d ( 0 x 0 ) 农传输如固网短信的姓名或控制信息时，接收到的每两个十六j 挫制数对应 于一个a s c i i 字符。 4 。3 。3 。i n t e r n e t 隧络服务 拨号用户通过拨特服譬同电信运营商的接入服务器建立物理连接，而p s t n 的用户线并不适合于数据传输，这时就需要使用调制解调技术同接入服务器建立 协议上的涟接，然后在这样的连接上进行数据传输。信息终端只能 乍为此服务的 发起者，掰以i n t e m e t 疆终羧务只链在受动鬏务状态提供。 育诲多协议支持在p s t n 上通过调靠解调遴行数据传输。双线全放工的协 议如：i t u t v 9 0 ，v 3 4 ，v 3 2 b i s ，v 3 2 ，v 2 2 b i s ，v 2 2 ，v 2 3 ，v 2 1 ，以及b e l l 2 1 2 和b e l l1 0 3 等等。 i t u tv 8 协议：公共魄诺交换礴( p s t n ) 上癌动数摄抟输会诿豹过程，为 两台蒸予p s t n 连接静终灞，建供了鑫动判定焱好霹甬操作模式的方法。使焉 v 8 协议可以自动选择最适于线路状况和双方可用的协议，进行自动速率选择。 嵌a 式翁患终端逶链子系缝疑诤及窭琨 l 毛寮郯电太学鹾圭学往逾文2 0 0 3 4 。3 4 。远程控制服务 远程控制服务是和特殊行业需求密切相关的一种服务。例如( 如下圈所示) ， 我们谈璃的开发平台上稳供有9 锌r s 2 3 2 审霞，可戳糟来 | 殳鬃闻串舀糖连酶矫 部器件的信息，丽信息终端可以通过通讯子系统同远端的终端进行信息交互，宽 成对外部器件的控制和信息交换。 远程控制鞭务有麓广泛的行业霉求。智熊化楼字繁理中，爨阉内设整翅f l 、 窗，甚至于智能化家电，都可以实现远程化智能数据收集和管瑷。再如烟草行业 孛，烟摹豹售爽谊塞葶瑟订货痿怠黉要鼓零售囊安霹救集，汇集到烟鼙警壤掇秘统 一管理，信息终端便可以提供这样的服务。 远程控番鞠袋务可溺的资议， 富号裔： d t m f 信号 在p s t n 上进行数据传输的相关协议 4 。4 。嚣菠务流程 服务流稔，用于描述通讯子系统程得到线上信息或系统拨号指示后，如何 响应和渤 篁酶过程。 4 41 主流程 程信息终端工作时。系统处于服务流程的主流程中，根据子系统工作状态 豹不嗣，主浚疆孛雹会主动溅务模鍪鞠受动缀务禳鍪。 系统加电开始工作后，首先进行初始化。初始化工作包括通讯予系统用到 的信惑终端捐关资源的裙始纯，如接酾初始仡、系统中断资源初始亿蒋；还包括 m o d e m 芯片初始化。由于信息终端的通讯予系统在初始化宠成之后，应该处予 等待状态，等待用户指示系统进行拨弩( 主动服务) ，监听线上呼叫信息( 受动 服务) ，所以稠始化应该将子系统设置裁主列号码识别状态，弱对蓝巍蠲户通过 i 6 戕入式信息终端通讯子系统敬计投安现北京枷；i u 大学顺1 l 学位论文2 0 0 3 手耩或m o d e m 摘辊。 4 4 2 生动服务模型 主流程图 主动服务流程图 1 7 嵌入式信息终端通讯子系统设计及实现北