新型MODEM芯片CMX868的应用

美国Consumer Microcircuit Limited MX-COM Inc．公司开发的新产品ＣＭＸ８６８是一种新型的多模式ｍｏｄｅｍ芯片。可应用于低电压的Ｖ．２２ｂｉｓ调制解调器的设计。ＣＭＸ８６８芯片的功能在中国由于很少有相关介绍而未获得充分开发，本文介绍用单片机和该ｍｏｄｅｍ芯片及其相关的硬件来开发一套通信设备的设计方案。由于本设计对终端的性能要求并不是很高(只需要不定时地向外界发送或接收０～９９９９之间的数据)，所以由价格不到ＰＣ机十分之一的单片机(例如ＡＴ８９Ｃ５１)构建一个能够控制ｍｏｄｅｍ芯片行为的终端机系统即可满足要求，而且还能大大降低设备的运行费用。

１　系统工作原理

１．１ ＣＭＸ８６８主芯片

ＣＭＸ８６８多模式调制解调器是一种低电压Ｖ．２２ｂｉｓ的调制解调器芯片，非常适合于嵌入式系统。它采用低几何ＣＭＯＳ技术，正常工作电压为２．７Ｖ，工作电流为５Ａ，同状态时的功耗为零。ＣＭＸ８６８支持Ｖ．２２，Ｂｅｌｌ ２１２Ａ?Ｖ．２３?Ｂｅｌｌ ２０２?Ｖ．２１等协议，最高传输速率为２４００ｂｐｓ。对其内部参数寄存器进行设置可使该芯片以特定协议与外界通信。但此设置将影响信号调制解调的方式，同时也决定着通信过程中所采用的信令系统。

１．２ 信号的传输

ＣＭＸ８６８的数据信号在系统内的传输路径如图１所示。其中，ＣＭＸ８６８和单片机通过串口相连，芯片常处于“零状态”的等待模式，消耗电流仅为１μＡ。用响铃信号可将零状态下的ＣＭＸ８６８激活，以使之进入工作状态。ＣＭＸ８６８芯片可产生一个中断信号ＩＲＱＮ以通知单片机允许在其接收输入数据之后，再通过单片机的Ｐ１．０引脚(与ＣＭＸ８６８上的ＣＳＮ相连)和Ｔ１引脚(与ＣＭＸ８６８上的ＳＥＲＩＡＬ ＣＬＯＣＫ相连)向ＣＭＸ８６８发送信号。当它们同时处于“使能”状态时，数据和地址即可分别通过ＣＯＭＡＮＤ ＤＡＴＡ和ＲＥＰＬＹ ＤＡＴＡ这两条数据线进行传输。

图2

    以往的设计通常是将响铃检测电路和双线接口电路分别与ＣＭＸ８８及电话线相连。而本设计则将两者整合为一个整体，从而简化了电路，提高了系统的可靠性。

２　硬件设计

图２所示是笔者设计的一个基于ＣＭＸ８６８的Ｍｏｄｅｍ系统电路，本电路设计参考了国外相关的设计原理及思想[１]～[４]，同时也考虑到了国内的元件来源等因素。

印制电路板的设计可采用软件ｐｒｏｔｅｌ９９ｓｅ来完成，并可在完成原理设计后导入网络表、布局、布线，从而完成印制电路板的制作。

３　软件设计

该系统的主要任务是对ＣＭＸ８６８芯片的初始化和通信线路的参数进行设定，同时将采集到信息进行编码发送并将接收到的信息解码后送至显示系统。系统的主要程序流程可以分为“信息发送”和“信息接收”两个相对独立的部分，图３和图４分别是该系统数据发送和接收的软件流程图，其程序可以采用Ｃ语言编制。由于数据接收和发送过程是不断切换的，因此，当其处于“接收信息”状态时，由于不知道接收信息的数据量，因此可能需要程序对接收的信息做出判断，以便在接收到预设的信息结尾后再进行模式的转换。另外，ＣＭＸ８６８的初始化与通信线路的参数设定只是在系统加电启动时才是必需的，因而在模式转换时不必重复。

４　测试结果

本系统调试在“信源”(系统Ａ)和“信宿”(系统Ｂ)之间进行。调试时，首先分别完成两套系统的电路特性测试和软硬件联调工作，随后进行Ａ、Ｂ两套系统间的通信过程调试。当在系统Ａ的键盘上键入数１２３４时，系统Ｂ数码管显示的数据与之吻合，从而证实：所研制的系统可满足设计要求。