双音多频编存储器在单片机上的应用

双音多频编存储器在单片机上的应用

1双音多频编/解码器电路作为现代高科技的产物，电子技术得到了迅速发展。由于双音多频信令的编/解码器较好的解决了程控交换机中拨号码的产生、快速识别及处理,解决了无线通信系统中用户身份码、入网识别码、本机地址码等信令码的产生、识别、控制,解决了遥控系统中的指令代码。此外双音多频编/解码器集成电路还具有体积小、工作稳定可靠、抗干扰能力强、功耗小、编码容量大等优点,所以被广泛应用于程控交换机、无线通信、遥控等领域。双音多频编/解码器集成电路,已经从最初的编码器和解码器分开在两块芯片上,发展到现在集成在一块芯片上。现阶段常见的双音多频编码器和解码器分开的集成电路有MT5087,MT5089,MT5395等编码器,MT8870,MT8872,MH880305等解码器;常见的双音多频编/解码器集成在一起的电路有MT8880,近期出产的电路有MT888。本文将以MT8880为例,并结合MCS-51系列8031单片机介绍应用情况。2mt980电路概述MT8880集成电路应用了CMOS技术,使其具有低功耗和高可靠性的特点。可提供完整的双音多频编码和解码功能,它的解码电路是基于MT8870解码器的技术,编码器电路是由行列计数器与数/模转换器产生高精度的双音多频信令。具有解码呼叫信号和带通滤波能力,可工作于自动音频突发模式。此外还具有多个内部寄存器和控制接口数据缓冲器,可与微处理器直接接口,电路工作模式控制灵活功能较强等特性。MT8880集成电路具有20个引脚,引出端符号说明如下:IN+,IN-为运放同,反向输入端,GS为增益选项端,VREF为基准电压输出端,VSS为负电源,OSCI为振荡器输入端,OSCO为振荡器输出端,DTMFO为双音多频信号输出端,R/ˉW为读写控制输入端,¯CS为片选信号端,RSI为寄存器选择输入端,CP为系统时钟输入端,¯ΙRQ/CALL为中断请求输出端,D3-D0为数据总线,ECO为初始控制输出端,CI/GTO为控制输入时间监测输出端,VDD为正电源。MT8880集成电路通过单片微机接口确定RSI,CS,R/W控制信号和D3-D0数据信号,由此来设定内部寄存器,并控制电路的工作状态或工作模式。内部寄存器分别为编码数据寄存器(TDR)、解码数据寄存器(RDR)、状态寄存器(SR)、控制寄存器A(CRA)和B(CRB),由RSI和R/W端的信号逻辑电平的高或低将数据线D3-D0的数据写入TDR或CRA,CRB,以选择电路的工作模式,控制DTMF信号的编码和解码。该电路有六种工作模式,分别是双音多频DTMP模式、呼叫处理CP模式,突发(BURST)模式,单/双音产生(S/ˉD)模式、测试(TEST)模式、中断模式。3单台微型机器的电路和程序流程3.1编码电路工作原理当作为解码电路时,双音多频信号0.1μF电容耦合至运放反向输入端IN-,两个100kΩ/100kΩ电阻决定运放电压增益(AV)。信号经过运放高、低频滤波器、译码变换以及控制、监控逻辑电路,当检测有效时,由ECO端输出高电平,经过374kΩ电阻和0.1μF电容使CI/GTO端电位升高,当达到双音逻辑电平门限,则锁存相应四位码于解码数据寄存器。如选择中断模式,测¯ΙRQ/CALL端产生低电平中断信号给单片机接口,然后由单片机控制读取解码数据寄存器内容,完成解码过程。当编码电路工作时,由单片机控制电路使之处于双音多频模式下的编码信号状态,首先将编码数据送入编码数据寄存器,然后经过行、列计数器。数/模变换器,相加放大器合成经DTMO端输出,完成编码过程。其他工作方式主要由单片机程序控制完成。3.2解码过程程序设计电路由单片机最小微机系统(单片机8031,EPROM2764,地址锁存器74LS373),4×4键盘,双音多频编/解码器MT8880输入输出电路,移动通信系统接口电路等组成。最小微机系统P1口作为外部4×4键盘扫描控制口,P2口实现对MT8880的片选、读/写及寄存器选择控制,它与MT8880内部五个寄存器配合,可充分发挥和利用MT8880的所有功能。MT8880的¯ΙRΟ/CALL引脚接至ΙΝΤˉΟ外部中断输入。图1,图2是该控制电路应用于移动通信系统中的主要程序框图。编码程序框图如图1所示。系统上电后首先对MT8880进行初始化,将其控制寄存器复位后再设置成所需工作状态,例如DTMF模式,开外部中断,然后系统处于守侯状态。单片机采用查询方式扫描该控制器键盘,从P1口反复送出行列扫描信号以判断键盘是否有键按下,此时如MT8880检测到有效信号输入,则将其译码数据锁存并向8031申请中断。8031在中断服务程序中将解码数据寄存器的数据读入,置解码标志,然后返回到主程序中对解码数据进行分析、判断并转入相应处理过程。当键盘有键按下时,单片机将该码寄存,待一组编码收齐后,或用一个代码然后根据需要可采用突发方式控制依次将一组编码按占/空比为50MS的标准间隔编码给移动通信系统。解码中断程序框图如图2所示。MT8880编/解码器解码输出端与8031外部中断INTO相连,当MT8880接收到DTMF信号时,解码输出端由高变低,如果此时8031允许外部中断,将进入解码中断子程序。首先保护工作现场读状态寄存器,如果接收标志被置位确认是收到数据,则从接收数据寄存器中读取数据。然后根据数据内容设置标志,恢复现场,最后中断返回。由于MT8880还具有检测呼叫处理方式和编码单音方式,这就为系统与有线电话接口提供了方便。例如在移动通信中,无线用户呼叫有线用户时,如有线方占线则忙音信号将输入到MT8880,此时如MT8880设置成呼叫处理(CP)模式,其¯ΙRQ/CALL端将有相应信号输出,8031通过判断该信号间隔时间,即可确定其服务音类别然后进行折线处理。当有线用户呼叫无线用户时,需提供二次拨号音,利用MT8880的单音方式即可实现。4双音多频编码器与解码器的选型MT8888是在MT8880基础上,配合8080808318085系列微处理器而设计的。原MT8880的R/ˉW控制端在MT8880上改为¯RW控制端,原MT8880的CP控制端在MT8888上改为¯RD控制端,¯WR‚¯RD可直接与以上系列