電話(huà)信令收發(fā)器CMX860在信息終端中的應用

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

引言

移動(dòng)電話(huà)推出的短信息服務(wù)經(jīng)市場(chǎng)檢驗，取得了很好的經(jīng)濟效率和社會(huì )效益。固定電話(huà)能不能也推出類(lèi)似的服務(wù)，從而實(shí)現傳統電話(huà)的增值呢？最近提出的固網(wǎng)短信技術(shù)恰好滿(mǎn)足了運營(yíng)商的這一需求。建立在模擬線(xiàn)上的中文信息終端服務(wù)接口規范CTSI協(xié)議，為信息電話(huà)與服務(wù)在模擬話(huà)音線(xiàn)上進(jìn)行雙向數據通信提供了標準。它規定了上行使用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(guò)CAS（服務(wù)器發(fā)生終端的提示音）信號的發(fā)送和回應來(lái)互相確認。項國Consumer Microcircuits Limited公司推出的CMX860芯片，其內部集成有FSK發(fā)送/接收器、DTMF發(fā)送器和CAS檢測器，可直接應用于我國的固網(wǎng)短信系統。

圖1 CMX860內部功能框圖

1 CMX860

CMX860是一種通用的電話(huà)信令收發(fā)器，兩個(gè)獨立的通道LINE端和PHONE端通過(guò)模擬開(kāi)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(guò)一個(gè)叫做C-BUS（公開(kāi)總線(xiàn)）的串行接口來(lái)控制的，這與大多數通用的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(gè)調制解調器運行時(shí)，接收信號便饋入一個(gè)帶通濾波器以濾去不想要的信號，并提供固定的折中線(xiàn)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(shí)，會(huì )產(chǎn)生中斷信號以提醒主機進(jìn)行相應的操作。

CMX860采用11.059 2MHz時(shí)鐘振蕩器，在運行時(shí)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?huà)線(xiàn)饋電提供工作所需電壓，而不需接額外電源。CMX860芯片的內部功率框圖如圖1所示。

XTALN：晶體振蕩器輸出；

XTAL/CLOCK：晶振電路或外部時(shí)鐘源輸入；

SERIAL CLOCK：C-BUS串行時(shí)鐘輸入端；

COMMAND DATA：C-BUS串行數據輸入端

REPLY DATA：三態(tài)C-BUS串行數據輸出，不傳送數據時(shí)，輸出為高阻；

CSN：片選輸入；

IRQN：中斷申請輸出，低有效，無(wú)效時(shí)為高阻，需外接一上拉電阻；

Vbias:VDD/2偏壓，應靠近該腳通過(guò)電容旁路到AVSS；

RDRVN：繼電器驅動(dòng)輸出，低有效；

DVSS：數字地；

AVSS：模擬地

DVDD：數字電源；

AVDD：模擬電源；

RD、RT：振鈴檢測的兩個(gè)施密特觸發(fā)器輸入端；

HD、HT：摘機檢測的兩個(gè)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)送驅動(dòng)器的反向輸出；

LINETXP：LINE端發(fā)送驅動(dòng)器的正向輸出；

PHONERXF：PHONERXN、PHONERXP、PHONETXN、PHONETXP：與上述LINE端五引腳相對應的PHONE端。

圖2 CMX860應用電路

2 CMX860在固網(wǎng)短信電話(huà)中的應用

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

（1）CTSI協(xié)議簡(jiǎn)介

CTSI協(xié)議層可分為三層：物理層、鏈路層、消息層。

①物理層負責服務(wù)器與終端之間物理的數據單元（數據位流）的傳送，即它們的調制和解調的編碼方式、電氣特性、傳送要求。規定下行數據采用FSK二進(jìn)制異步串行方式傳送；上行數據采用DTMF或FSK方式傳送。其中DTMF分短音模式和確認音模式等類(lèi)型。CAS是服務(wù)器發(fā)送終端的提示音，時(shí)長(cháng)80～85ms。

②鏈路層提供可靠聽(tīng)數據傳送機制。下行FSK信息包格式如下：

同步引導串：由8個(gè)同步前導字符（0x550）+一個(gè)同步結束字符構成，終端讀到至少5個(gè)同步前導字符和同步結束字符后，可認為同步建立。

信息類(lèi)型：指明信息內容的類(lèi)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(cháng)度：信息包編號的字節數（=1）加信息內容的字節數。

信息包編號：取值（0x01）。

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

校驗和：用于數據傳送過(guò)程的偵錯，取值為：該數據包中除同步引導串之外的所有字節的和，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是應用8051 MCU控制CMX860實(shí)現固網(wǎng)短信終端系統的應用電路，該電路已在我公司研制的信息電話(huà)中得到成功的應用。圖2中，將CMX860的三條C-BUS信號線(xiàn)（SERIAL CLOCK、COMMAND DATA、REPLY DATA）及片選線(xiàn)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(guò)對P1口I/O線(xiàn)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(jìn)行適當設置后，當振鈴到來(lái)，會(huì )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(guò)用戶(hù)線(xiàn)接口電路來(lái)完成的。

（3）軟件設計

CMX860的內部寄存器號外部MCU之間的數據、控制和狀態(tài)信息是通過(guò)C-BUS串行總線(xiàn)來(lái)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(gè)檢查C-BUS操作時(shí)序是否正確的簡(jiǎn)單方法。芯片初始化后RDRVN引腳是高電平，當通過(guò)C-BUS對GENRAL CONTROL寄存器的b9位寫(xiě)入1后，如果該引腳變成低電平，則證明對C-BUS的控制時(shí)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(xún)、信息點(diǎn)播與訂閱等。圖3給出了其中一項，即自動(dòng)接收消息下載的程序流程圖。

圖3 自動(dòng)接收短消息下載的程序流程圖

結語(yǔ)

實(shí)際應用表明，CMX860功能強，易操作、控制使用靈活、工作穩定可靠，將其應用于固網(wǎng)短信系統，可以成功完成短消息的發(fā)送、接收，信息的點(diǎn)播、訂閱。此外，它還能應用于互聯(lián)網(wǎng)設備、遠程儀表讀出和機頂盒等系統中