探索Z02215单芯片调制解调器评估板：功能、配置与应用

在电子工程领域，调制解调器一直是实现数据通信的关键设备。今天，我们将深入探讨ZiLOG公司的Z02215单芯片调制解调器评估板，详细了解其功能、硬件规格、软件配置以及如何使用AT命令集进行操作。

文件下载：Z0221500ZCO.pdf

一、评估板概述

Z02215调制解调器评估套件（Z0221500ZCO）为评估ZiLOG Z02215单芯片调制解调器提供了一个平台。评估板本身是一个功能齐全的调制解调器，支持AT命令，其芯片ROM中包含了多种调制标准，如V.22bis、V.22、V.21、V.23、Bell 103、Bell 212A、Bell 202和Bell 202T，以及基本的数据泵驱动程序、AT命令和其他控制器代码。

关键特性

• 集成设计：Z02215单芯片集成了DSP、模拟前端、控制器和用于存储所有调制解调器固件的片上ROM。
• 接口丰富：提供RS - 232 DB25端口接口和RJ - 11电话线路接口，方便与计算机和电话线路连接。
• 状态指示：配备LED指示灯，方便用户了解调制解调器的工作状态。
• 音频功能：带有扬声器，可提供音频反馈。
• 电源简单：可通过单个12V AC、1A的墙式适配器电源供电。

相关ZiLOG产品

设备	描述
Z02215	2400 bps单芯片调制解调器
Z02202	2400 bps调制解调器数据泵 + 模拟前端
Z02923	9600 bps调制解调器数据泵 + 模拟前端
Z02205	调制解调器控制器

硬件规格

规格	详情
尺寸	4.50英寸高 x 6.00英寸宽
振荡器频率（OSC）	24.576 MHz（Z02215）
主机接口	RS - 232 DB25串行接口
终端串行数据速率	9600 BPS（最大）
电源电压	+12V AC
电源电流	1 A
工作温度	20 °C ± 10 °C
工作湿度	10 - 90% RH（非冷凝）

套件内容

• 硬件：Z02215 V.22bis调制解调器评估板、12V AC电源转换器、2.1MM（内径）x 5.5MM（外径）的母连接器、6英尺长的RJ11电话线。
• 软件：Diplomat™实用程序，包括部分国家的表格文件和十六进制文件；Biquad™滤波器设计实用程序。
• 文档：Z02215调制解调器评估套件用户手册、Z02215单芯片调制解调器产品规格、电路板原理图打印文件、评估板OrCAD和Gerber文件。

额外所需和可选项目

使用该评估板需要一台IBM PC（或兼容机），其最低推荐配置如下：

• 486 CPU，66 MHz
• 4 MB RAM
• 1 MB可用硬盘空间
• VGA视频适配器
• 3.5英寸高密度软盘驱动器
• RS - 232C通信端口
• Windows 95

为了获得更好的性能，建议使用486或奔腾系列机器，运行频率为66 MHz或更高，配备8 MB RAM。

二、设置与安装

硬件设置

1. 串行端口接口：使用DB25 - 公头到DB25 - 母头电缆将评估板的DB25串行端口与PC主机连接。如果PC使用DB9串行端口接口，则需要使用DB25 - 公头到DB9 - 母头电缆或等效适配器。
2. RJ - 11接口：将模拟电话线连接到RJ11插孔，注意不能使用数字电话线，以免损坏调制解调器。
3. 电源连接：将12V AC墙式适配器电源连接到评估板的12V AC插孔，并插入110V AC电源。打开电源开关后，红色的PWR LED和DCD LED应亮起。

软件配置

1. 启动PC，等待启动过程完成。
2. 启动终端程序（PC主机通信软件），并将通信设置更改为评估板连接的COM端口号。
3. 从终端程序设置中选择2400 bps或更低的数据速率，推荐使用2400 bps。
4. 在命令行中输入AT&F初始化调制解调器，若返回OK，则表示初始化成功。

国家配置

评估板的默认固件仅适用于北美地区。可以使用Diplomat™实用程序修改调制解调器固件，以适应其他国家的使用。

1. 安装Diplomat：将Diplomat安装磁盘插入软盘驱动器，通过Windows的“运行”命令执行A:setup进行安装。
2. 运行Diplomat：在Windows 95/98/NT中，右键单击扩展名为.tb1的国家文件；在MS - DOS中，设置当前路径到包含Diplomat文件的目录，然后输入相应命令。

TB1参数文件格式

TB1参数文件可用于修改调制解调器的各种参数，包括ON/OFF控制、呼叫进度检测频率、振铃检测、线路使用检测、DTMF传输电平、音调检测阈值电平、传输电平偏移、S寄存器的最小值、最大值和默认值以及眼图质量监控值等。

初始检查/示例会话

该部分提供了一个示例会话，展示了如何使用Z02215调制解调器评估板拨号连接到远程计算机。

1. 启动会话：在调制解调器命令行中输入ATI3检查板卡版本，输入ATI4检查固件的国家配置。然后输入ATDT<电话号码>开始拨号，等待远程调制解调器应答。
2. 结束会话：通过输入+++进入命令模式，输入ATO返回在线模式，输入ATH断开连接。

故障排除

如果终端程序无法识别评估板或调制解调器不响应AT命令，可能是由于COM端口冲突、电源未开启、数据速率设置过高、RS - 232电缆连接不良、RJ - 11插孔连接问题、使用数字电话线、电话线故障等原因导致。可以根据具体问题进行相应的排查和解决。

三、使用AT命令集

约定

在本手册中，RS - 232控制信号（如RTS、CTS、DTR、DSR和DCD）的OFF和ON状态对应特定的电压值。命令行以AT开头，以字符结束，长度不超过40个字符。输入命令行时，可以使用退格键纠正错误，使用Ctrl - X中止部分命令行。

AT命令

AT命令集用于控制和测试ZILOG调制解调器的所有功能，常见的AT命令包括：

• A（应答）：使调制解调器摘机并响应来电。
• B（通信标准选项）：指定特殊的电话线路调制标准。
• &C（数据载波检测选项）：确定调制解调器的数据载波检测（DCD）信号与其他调制解调器的载波信号之间的关系。
• #CID（呼叫者ID选项）：控制北美呼叫者识别信息的显示。
• D（拨号）：使用拨号字符串发起电话呼叫。
• &D（数据终端就绪选项）：确定调制解调器对终端DTR信号的响应。
• E（命令模式字符回显）：启用或禁用字符回显。
• %E（自动重训练选项）：启用或禁用调制解调器在电话线路连接期间的重训练功能。
• &F（恢复出厂配置）：将AT命令选项恢复为默认值。
• &G（保护音选项）：指定调制解调器在发送高频带时发送的保护音。
• H（挂机/摘机）：H0用于挂机，H1用于摘机。
• &HT（PTT测试命令）：使调制解调器发送用于PTT测试的音调。
• I（识别）：请求调制解调器的相关信息。
• &K（流控制）：提供与Rockwell AT命令集中&K功能的兼容性。
• M（扬声器开关选项）：控制扬声器的开关状态。
• N（异步终端数据选项）：确定异步格式数据通过调制解调器到终端的路径。
• O（返回在线模式）：使调制解调器返回在线模式。
• P（脉冲拨号）：选择脉冲拨号方式。
• &P（脉冲拨号通断比）：设置脉冲拨号的节奏。
• Q（结果代码显示选项）：启用或禁用结果代码的显示。
• &Q（通信模式选项）：选择终端通信模式。
• Q（流控制）：指定调制解调器和终端之间的流控制字符。
• R（Minitel线路反转命令）：配置调制解调器在Minitel连接时进入静态反转模式。
• R（带RTS选项的Minitel线路反转）：在V.23 Minitel连接时，根据RTS信号的变化执行线路反转。
• Sn（设置当前S寄存器）：将当前S寄存器设置为用户选择的值。
• &S（数据集就绪）：控制数据集就绪信号。
• ?（读取S寄存器）：显示最后一个Sn命令中指定的S寄存器的值。
• =x（写入S寄存器）：将值x写入最后一个Sn命令中指定的S寄存器。
• T（音频拨号）：选择音频拨号方式。
• V（结果代码格式）：更改结果代码的显示格式。
• X（呼叫进度）：启用或禁用拨号期间忙信号或拨号音的检测。
• &Z0=x（存储电话号码）：将拨号字符串保存到调制解调器的非易失性存储器中。

拨号修饰符

拨号修饰符在D命令中执行特殊功能，常见的拨号修饰符包括：	修饰符	效果
0 - 9、A、B、C、D、#、*	拨号数字和字符
P	脉冲拨号
R	以应答模式发起呼叫
S=n	拨打存储的电话号码
T	音频拨号
W	等待拨号音
,	延迟处理下一个字符
@	等待安静应答
!	定时中断召回（挂机闪断）
;	拨号后返回命令状态

设置最高线路速率

可以通过S寄存器S37指定连接速率，支持的连接速率如下：	S37值	载波	数据速率
0		最后一个AT命令的数据速率
1	V.23	1200/75 bps
2	Bell 202	1200/150 bps
3	V.21, Bell 103	300 bps
5	V22, Bell 212A	1200 bps
6	V.22bis	2400 bps

调制解调器结果代码

调制解调器通过结果代码向终端指示命令执行的结果，常见的结果代码包括：	数字代码	结果代码	描述
0	OK	命令行执行无错误
1	CONNECT	调制解调器处于在线状态，准备传输数据
2	RING	调制解调器检测到电话线路上的振铃信号
3	NO CARRIER	应答或拨打电话时未检测到载波信号，或通话期间载波信号丢失
4	ERROR	命令无效或命令行存在错误
5	CONNECT 1200	调制解调器处于在线状态，准备以1200 bps传输数据
6	NO DIALTONE	调制解调器摘机时未检测到拨号音
7	BUSY	调制解调器检测到电话线路上的忙信号
8	NO ANSWER	使用@拨号修饰符时未检测到所需的安静期
10	CONNECT 2400	调制解调器处于在线状态，准备以2400 bps传输数据
16	CONNECT 1200TX/ 75RX	调制解调器处于在线状态，发送速率为1200 bps，接收速率为75 bps
17	CONNECT 75TX/ 1200RX	调制解调器处于在线状态，发送速率为75 bps，接收速率为1200 bps
18	CONNECT 1200TX/ 150RX	调制解调器处于在线状态，发送速率为1200 bps，接收速率为150 bps
19	CONNECT 150TX/ 1200RX	调制解调器处于在线状态，发送速率为150 bps，接收速率为1200 bps
20	BLACKLISTED	某个号码在调制解调器重置前不能拨打
21	DELAYED	某个号码在未来某个时间才能拨打

S寄存器

调制解调器的S寄存器包含特殊用途的ASCII字符、定时参数和其他调制解调器参数。每个S寄存器都有默认值、上限和下限，可根据不同国家进行配置。常见的S寄存器及其功能如下：	寄存器	范围	默认值	单位	描述
S0	0 - 255	0	振铃次数	设置自动应答的振铃次数
S1	0 - 255	0	振铃次数	返回电话振铃的次数
S2	0 - 255	43	ASCII	设置转义序列字符
S3	0 - 127	13	ASCII	设置行结束字符
S4	0 - 127	10	ASCII	设置换行字符
S5	0 - 127	8	ASCII	设置退格字符
S6	2 - 255	2	秒	盲拨号前的延迟时间
S7	1 - 255	30	秒	拨号后等待载波的延迟时间
S8	0 - 255	2	秒	处理逗号拨号修饰符时的延迟时间
S9	1 - 255	6	1/10秒	载波被识别前必须存在的时间
S10	1 - 255	14	1/10秒	载波丢失到挂机的延迟时间
S11	50 - 255	95	ms	多频音调持续时间
S12	0 - 255	50	1/50秒	从在线状态到命令状态的转义提示延迟时间
S17	6 - 43	10	-dBm	设置传输电平
S25	0 - 255	5	秒或1/100秒	DTR检测
S28	0 - 255	0	分钟	终端无活动超时时间
S29	0 - 255	25	1/50秒	挂机闪断的挂机时间
S37	0 - 6	0		设置最高线路速率

四、原理图

手册中提供了评估板的完整原理图，包括扬声器电路、RS - 232接口、电源和指示灯、数据访问安排等。这些原理图对于深入了解评估板的硬件设计和电路原理非常有帮助。

五、总结

Z02215单芯片调制解调器评估板为工程师提供了一个方便的平台，用于评估和开发基于Z02215调制解调器的应用。通过本文的介绍，我们了解了评估板的硬件规格、软件配置、AT命令集的使用以及故障排除方法。在实际应用中，工程师可以根据具体需求对调制解调器进行配置和调整，以实现稳定、高效的数据通信。

你在使用Z02215评估板的过程中遇到过哪些问题？你对调制解调器的设计和应用有什么独特的见解？欢迎在评论区分享你的经验和想法。