單片機微處理器AT89C51在時(shí)隙變換和控制中的應用

1 引言

近年來(lái)，數字通信無(wú)論在理論上和技術(shù)上都有突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各種寬帶傳輸技術(shù)，綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)（ISDN）等全數字的通信方式必將逐步取代模擬通信方式?，F在，全球通信數據信號無(wú)一例外地采用著(zhù)PCM碼，為了最大限度地利用信道，降低傳輸成本，常在傳輸前對基帶PCM信號進(jìn)行多路調制，以形成時(shí)分復用PCM信號。我國采用的是32路的PCM標準，此32路的時(shí)分復用信號稱(chēng)為PCM的一次群信號。0時(shí)隙用于傳輸系統的同步信息。第16時(shí)隙用于傳輸信令，其余30路時(shí)隙來(lái)傳輸語(yǔ)音或數據。時(shí)分程控交換和數據傳輸是數字通信的基礎。

2 MT8980D時(shí)間交換器的原理

根據一次群信號的形成原理，一路基帶PCM信號一旦占用一一次群的某個(gè)時(shí)隙，它隨后所有的8位編碼抽樣都將位于該時(shí)隙。因此，對于64kB/s的基帶PCM源而言，一次群系統等提供了32條獨立的64kb/s信道。時(shí)間交換器的任務(wù)就是完成這些信道的相互交換，或者說(shuō)，要實(shí)現信號由一個(gè)時(shí)隙至另一個(gè)時(shí)隙的遷移。目前已出現了一些中、小容量的VLSI數字交換專(zhuān)用芯片。圖1是Mitel公司MT8980D單片數字時(shí)間交換器的功能框圖。該交換器的輸入和數輸出均為8個(gè)32路CHPCH信號，每個(gè)稱(chēng)為一個(gè)ST總線(xiàn)（Serial

Telecom Bus）。串行PCM數據流以2.048Mb/s的速率（共32個(gè)64kB/s，8比特數值時(shí)隙）分8中由STI0～STI7輸入，經(jīng)串-并變換后，根據碼流號和信道（時(shí)隙）號依次存入256×8比特數據存儲器的相應單元內。控制寄存器通過(guò)控制接口接受來(lái)自微處理器的指令，并將此指令寫(xiě)到接續存儲器。這樣，數據存儲器中各信道的數據即可按照接續存儲器的內容（即接續命令）以某種順序從中讀出，再經(jīng)復用、緩存、并-串變換后變?yōu)闀r(shí)隙交換后的八路2.048Mb/s串行碼流，從而達到數字交換的目的。

接續存儲器的容量為256×11位，對應于256個(gè)輸出信道。每個(gè)接續存儲器11位又分為高3位和低8位兩部分，前者決定本輸出時(shí)隙的狀態(tài)，后者決定本輸出時(shí)隙所對應的輸出時(shí)隙，MT8980D可工作于兩種模式。一種為交換模式，可實(shí)現任意輸入信道至任意輸出信道的交換；另一種是消息模式，它允許交換機的控制系統通過(guò)MT8980D的控制接口直接讀任何語(yǔ)音存儲單元或寫(xiě)任何接續存儲單元。這種模式對于控制系統的收、發(fā)信念十分方便。

3 A89C51和MT8980D的接口

MT8980D和MCS51系列單片機不能直接連接，因為MT8980D有一個(gè)DTA數據應答信號輸出。該輸出信號為與微處理器接口時(shí)的數據證實(shí)信號，當讀寫(xiě)MT8980時(shí)，若此端上拉為低電平，表示電路處理完數據。其時(shí)序關(guān)系如圖2所示。從時(shí)序關(guān)系中可以看出，在DS選通信號的上升沿，控制信號必須有效，DTA應答后，在DS下降沿，微處理器讀寫(xiě)數據有效。帶有WAIT腳的CPU可與DTA相連接。但對于AT89C51，我們可以用I/O口直接控制MT8980，在讀寫(xiě)MT8980時(shí)，需判斷DTA是否為低有效。AT89C51與MT8980的連接圖如圖3所示。

4 AT89C51的控制程序

圖3所示電路內部的全部功作均由微處理器通過(guò)控制接口控制，通過(guò)該接口電路可以讀取數據存儲器、控制寄存器和接續存儲器的內容，并可向控制寄存器和接續存儲器寫(xiě)入指令。存儲器的功能定義請參考Mitel公司的數據手冊。在開(kāi)發(fā)中把MT8980D所有的功能濃縮為三個(gè)子程序。調用三個(gè)子程序可實(shí)現MT8980D的所有功能。其中：W-CONNECTION用于完成寫(xiě)MT8980高低位接續寄存器，入口參數：R5（存數據），R6（存信道地址）