信息電話(huà)機關(guān)鍵模塊的研究與應用

摘要 本裝置利用來(lái)電顯示服務(wù)，通過(guò)FSK解碼芯片MC14LC5447完成對來(lái)電顯示數據的解碼；使用AT89C2051單片機進(jìn)行數據采集和數據存儲；通過(guò) DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫控制USB203（8位并行輸入USB傳輸模塊），完成對存儲數據的傳輸，并對該數據進(jìn)行分析處理。通過(guò)本裝置，可完成對來(lái)電數據的采集、分析與處理，使用改進(jìn)后的軟件接口進(jìn)行數據傳輸，且提供可用于VC、VB和DELPHI語(yǔ)言編程環(huán)境的接口函數。

關(guān)鍵詞  主叫號碼顯示  移頻鍵控（FSK）  單片機  USB接口設計  USB203

　　來(lái)電顯示是近年來(lái)電信部門(mén)推出的一種新的業(yè)務(wù)——顯示被叫方的電話(huà)號碼和呼叫時(shí)間等信息。來(lái)電顯示電話(huà)機和來(lái)電顯示器產(chǎn)品應用十分廣泛，其技術(shù)也相當成熟。

圖1  來(lái)電顯示信號解碼模塊電路原理

　　傳統的來(lái)電顯示信息電話(huà)僅將數據顯示在自身的話(huà)機上，而無(wú)法將數據提供給計算機或其他設備。所以，開(kāi)發(fā)來(lái)電顯示電話(huà)與計算機的接口和相關(guān)的數據采集系統是十分必要的，也是有實(shí)用價(jià)值的。

　　本裝置共分為4個(gè)子模塊設計，分別為來(lái)電顯示信號解碼模塊、信號采集模塊、電話(huà)信號處理模塊、USB傳輸模塊。其中USB傳輸模塊通過(guò)接口函數調用，且通過(guò)接口函數即可得到來(lái)電顯示號碼。

1  來(lái)電顯示信號解碼模塊設計

　　來(lái)電顯示信號解碼模塊主要采用FSK解碼芯片MC14LC5447實(shí)現，其原理如圖1所示。來(lái)電顯示輸出有兩路信號，分別為DOC、DOR。其數據格式不同的地方在于，DOC處理了來(lái)電顯示的信道占用信號（由前導的300個(gè)連續的0、1交替的位組成），而DOR為芯片解碼后的數據，沒(méi)有刪減。由于兩路信號的差別僅在于信道占用信號的不同，那么，使用DOC將比DOR方便，因為DOC的數據流即為來(lái)電顯示的數據流。

　　數據檢測有兩路，分別為RDO與CDO。RDO為振鈴檢測輸出，在沒(méi)有振鈴的情況下，RDO輸出高電平，當有振鈴時(shí)，RDO輸出低電平直到振鈴結束；CDO為載波檢測輸出，在沒(méi)有載波時(shí)，CDO輸出高電平，當有載波時(shí)，CDO輸出低電平直到載波結束。RDO不受芯片開(kāi)關(guān)（PWRUP）信號的限制，而在芯片開(kāi)關(guān)為高電平時(shí)，無(wú)論是否檢測到載波信號，都將始終保持高電平。

　　TIP和RING為電話(huà)線(xiàn)，連接無(wú)要求，可隨意連接。TIP線(xiàn)與RING線(xiàn)的區別在于承載的電壓不同，TIP線(xiàn)電壓為負電壓，RING線(xiàn)電壓為正電壓。兩線(xiàn)路之間的壓差為60 V或48 V（地區差異）。

　　PWRUP信號接地可以作為測試端（PWRUP接地使芯片始終處于打開(kāi)狀態(tài)），DOR信號在本測試中始終存在干擾信號，但當有來(lái)電時(shí)，信號正常。為了提高系統的穩定性，一般不使用DOR作為數據信號輸出。CDO需要PWRUP支持，如果使PWRUP接地，并使芯片始終處于工作的狀態(tài)，則CDO 可做觸發(fā)信號使用?？紤]到系統的低功耗要求，必須使芯片在不使用的狀態(tài)下關(guān)閉；但芯片在關(guān)閉狀態(tài)下，CDO無(wú)任何信號發(fā)出，而RDO不受電源控制，更容易使用。另外，將芯片關(guān)閉也可以增強系統的穩定性，同時(shí)提高數據的安全可靠性。

圖2  來(lái)電顯示時(shí)序

　　圖2是DOC信號的測試結果（數字示波器中采集結果）。由于分時(shí)分段采集，僅作數據參考，時(shí)間幀和校驗幀不為一次采集的結果。圖3是經(jīng)過(guò)圖形化處理后的時(shí)序。

圖3  來(lái)電顯示時(shí)序(計算機圖形化處理后)

　　由采樣時(shí)序圖可知，來(lái)電顯示波形按異步串行數據格式排列，以0作為起始位，1作為終止位；但與多種資料不同的是，無(wú)字段校驗位，按排列應是每個(gè)數據包的第9位，類(lèi)型字段和長(cháng)度字段以及最后的校驗字段除外?？梢钥吹?，采集的數據均無(wú)校驗位。來(lái)電顯示數據包的速率為1 200 bps，由數字示波器測量也可得到，每位數據占用時(shí)間為830 μs（由于數字示波器的時(shí)間精度不能準確地調整到1 μs，所以只能精確到830  μs），基本與1 200 bps的速率相同（1 s÷1 200位≈833.333 μs），所以來(lái)電數據是穩定的。需要指出的是，在來(lái)電數據包結束后，即在本采樣包81H結束后，實(shí)際上還有數據信號，每位信號占用的時(shí)間為410  μs，數據速率為2 400 bps。此信號是空閑信號，所以在采集時(shí)需要通過(guò)濾波器進(jìn)行濾除。