基于STCl2C2052單片機的對講機加密系統設計
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CTCSS(Continuous Tone Controlled Squelch Systern，連續語(yǔ)音控制靜噪系統)是一種將低于音頻頻率的頻率(67．0～250．3 Hz)附加在音頻信號中一起傳輸的技術(shù)。國際標準的CTCSS編碼一共有38組頻率，因為這些靜噪信號頻率為67．0～250．3 Hz，低于話(huà)音通信帶寬的下限，所以被稱(chēng)為“亞音頻”。CTCSS技術(shù)已經(jīng)廣泛用于無(wú)線(xiàn)電通信中，是傳統無(wú)線(xiàn)電臺通信中一種常見(jiàn)的收發(fā)限制手段。在電臺的中繼站和對講機中，采用CTCSS技術(shù)可以避免接收到不相干的呼叫。
在對講機設計中采用亞音頻技術(shù)，其目的是避免不同用戶(hù)的相互干擾，避免收聽(tīng)無(wú)關(guān)的呼叫和干擾信號。因為它可以在共同信道中制止來(lái)自其他用戶(hù)的話(huà)音和信令干擾，故也稱(chēng)為音鎖(tone lock)。當對講機的發(fā)射機發(fā)送話(huà)音信號的同時(shí)不斷發(fā)出亞音頻連續信號，經(jīng)調制后在同一信道發(fā)射出去。當接收機收到載波信號和亞音頻信號后進(jìn)行調解。亞音頻信號經(jīng)過(guò)濾波器整形輸入CPU中進(jìn)行解碼后，與本機預置的CTC-SS碼進(jìn)行比較以決定是否開(kāi)啟靜噪電路。只有亞音頻碼相同時(shí)，靜噪電路音頻輸出才能打開(kāi)，通過(guò)揚聲器發(fā)出聲音。如果沒(méi)有檢測到CTCSS信號，或者信號和當前設置不符，則關(guān)閉靜噪，揚聲器聽(tīng)不到聲音。本文就此提出一種基于STC12C2052單片機的對講機加密系統設計方案。
STC12C2052是宏晶科技推出的STC12系列增強型8051單片機，速度比普通的8051快12倍，具有較寬的操作電壓范圍。其片上集成：256字節的RAM；15個(gè)通用可編程I／O口，可以設置成準雙向口／弱上拉、推挽／強上拉、僅為輸入／高阻、開(kāi)漏(復位后為準雙向口／弱上拉模式)4種模式；EEPROM功能；2個(gè)16位定時(shí)器／計數器；RC振蕩器，在精度要求不高時(shí)可以省略外部晶振；獨立的片內看門(mén)狗定時(shí)器。
1．1 STC12C2052的PCA／PWM工作原理
STC12C2052單片機中的PCA可編程計數器陣列含有一個(gè)特殊的16位定時(shí)器，它可與2個(gè)16位捕獲／比較模塊相連。每個(gè)模塊可編程工作在4種模式下，即上升／下降沿捕獲、軟件定時(shí)器、高速輸出和可調制脈沖輸出。設計時(shí)，可將模塊0連接到P3．7(CEX0／PCA0／PWM0)，模塊1連接到P3．5(CEX1／PCA1／PWM1)。由于寄存器CH和CL的內容是正在自由遞增計數的16位PCA定時(shí)器的值，因此，PCA定時(shí)器可作為2個(gè)模塊的公共時(shí)間基準，并可通過(guò)編程工作在1／12振蕩頻率、1／2振蕩頻率、定時(shí)器0溢出或ECI腳的輸入(P3.4)。定時(shí)器的計數源由CMOD SFR的CPS1和CPS0位來(lái)確定。
1．2 STC12C2052的PCA脈寬調節模式
所有PCA模塊都可用作PWM輸出。其輸出頻率取決于PCA定時(shí)器的時(shí)鐘源。由于所有模塊共用僅有的PCA定時(shí)器，所以它們的輸出頻率相同。各個(gè)模塊的輸出占空比是獨立變化的，與使用的捕獲寄存器對EPCnL、CCAPnL有關(guān)。當CL SFR的值小于EPCnL、CCAPhL時(shí)，輸出為低；而當PCA CLSFR的值等于或大于EPCnL、CCAPnL時(shí)，輸出為高。當CL的值由FF變?yōu)?0溢出時(shí)，EPCnH、CCAPnH的內容將被裝載到EPCnL、CCAPnL中，這樣就可無(wú)干擾地更新PWM。使能PWM模式時(shí)，模塊CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必須置位。由于PWM是8位的，所以可用下式來(lái)計算PWM的信號頻率：
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