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電話信令收發器CMX860在信息終端中的應用
摘要：介紹CMX860芯片的主要性能、電路模塊及在固網短信息端——信息電話中的應用，給出相應的硬件軟件控制流程圖。該芯片最大的優點是只用一片芯片就能完成CTS1協議中要求的三項基本功能：DTMF信號發送、FSK信號接收、CAS信號檢測，從而簡化了設計。它與微處理器的接口簡單、功耗低，可大量應用于智能信息終端。關鍵詞：CTSI協議 C-BUS DTMF FSK CAS
引言
移動電話推出的短信息服務經市場檢驗，取得了很好的經濟效率和社會效益。固定電話能不能也推出類似的服務，從而實現傳統電話的增值呢？最近提出的固網短信技術恰好滿足了運營商的這一需求。建立在模擬線上的中文信息終端服務接口規范CTSI協議，為信息電話與服務在模擬話音線上進行雙向數據通信提供了標準。它規定了上行使用DTMF（雙音多頻）或FSK（頻移鍵控）信號及下行使用FSK信號，服務器與終端之間通過CAS（服務器發生終端的提示音）信號的發送和回應來互相確認。項國Consumer Microcircuits Limited公司推出的CMX860芯片，其內部集成有FSK發送/接收器、DTMF發送器和CAS檢測器，可直接應用于我國的固網短信系統。
圖1 CMX860內部功能框圖
1 CMX860
CMX860是一種通用的電話信令收發器，兩個獨立的通道LINE端和PHONE端通過模擬開關的切換可分別獨立工作于各自的信號收發模式。它是由一臺主機μC通過一個叫做C-BUS（公開總線）的串行接口來控制的，這與大多數通用的μC串行接口是兼容的。
它的發送和接收方式是獨立可編程的。例如，接收器部分作為一個調制解調器運行時，接收信號便饋入一個帶通濾波器以濾去不想要的信號，并提供固定的折中線路均衡；具有“零功率”待機模式，在待機模式下，C-BUS、振鈴檢測、摘機檢測、RDRVN依然有效；當有振鈴或摘機時，會產生中斷信號以提醒主機進行相應的操作。
CMX860采用11.059 2MHz時鐘振蕩器，在運行時的最低工作電壓為2.7V，有三種封裝形式：28引腳SOIC（CMX860D1）、28引腳TSSOP（CMX860E1）和28引腳SSOP（CMX860D6）。可由電話線饋電提供工作所需電壓，而不需接額外電源。CMX860芯片的內部功率框圖如圖1所示。
XTALN：晶體振蕩器輸出；
XTAL/CLOCK：晶振電路或外部時鐘源輸入；
SERIAL CLOCK：C-BUS串行時鐘輸入端；
COMMAND DATA：C-BUS串行數據輸入端
REPLY DATA：三態C-BUS串行數據輸出，不傳送數據時，輸出為高阻；
CSN：片選輸入；
IRQN：中斷申請輸出，低有效，無效時為高阻，需外接一上拉電阻；
Vbias:VDD/2偏壓，應靠近該腳通過電容旁路到AVSS；
RDRVN：繼電器驅動輸出，低有效；
DVSS：數字地；
AVSS：模擬地
DVDD：數字電源；
AVDD：模擬電源；
RD、RT：振鈴檢測的兩個施密特觸發器輸入端；
HD、HT：摘機檢測的兩個施密特觸發器的輸入端；
LINERXF：LINE端接收放大器的輸出；
LINERXN：LINE端接收放大器的反向輸入；
LINERXP：LINE端接收放大器的正向輸入；
LINETXN：LINE端發送驅動器的反向輸出；
LINETXP：LINE端發送驅動器的正向輸出；
PHONERXF：PHONERXN、PHONERXP、PHONETXN、PHONETXP：與上述LINE端五引腳相對應的PHONE端。
圖2 CMX860應用電路
2 CMX860在固網短信電話中的應用
正確控制CMX860 DTMF信號的發送、FSK信號的接收、CAS信號的是實現固網短信系統的關鍵。
（1）CTSI協議簡介
CTSI協議層可分為三層：物理層、鏈路層、消息層。
①物理層負責服務器與終端之間物理的數據單元（數據位流）的傳送，即它們的調制和解調的編碼方式、電氣特性、傳送要求。規定下行數據采用FSK二進制異步串行方式傳送；上行數據采用DTMF或FSK方式傳送。其中DTMF分短音模式和確認音模式等類型。CAS是服務器發送終端的提示音，時長80～85ms。
②鏈路層提供可靠聽數據傳送機制。下行FSK信息包格式如下：
同步引導串 信息類型 信息長度 信息包編號 信息內容 校驗和同步引導串：由8個同步前導字符（0x550）+一個同步結束字符構成，終端讀到至少5個同步前導字符和同步結束字符后，可認為同步建立。
信息類型：指明信息內容的類型，為和其它相關協議保持關聯，此處取值（0x84）。
信息長度：信息包編號的字節數（=1）加信息內容的字節數。
信息包編號：取值（0x01）。
信息內容：由消息層組織，可含一條或多條CTSI操作命令，最大長度不大于254字節。
校驗和：用于數據傳送過程的偵錯，取值為：該數據包中除同步引導串之外的所有字節的和，按256取模，再取補得到的值。
③消息層定義了信息包的格式、信息（命令）的格式和回送信息的格式。
（2）硬件電路
圖2是應用8051 MCU控制CMX860實現固網短信終端系統的應用電路，該電路已在我公司研制的信息電話中得到成功的應用。圖2中，將CMX860的三條C-BUS信號線（SERIAL CLOCK、COMMAND DATA、REPLY DATA）及片選線接到8051的P1口上，將其中斷申請輸出端接到8051的外部中斷端，因而對CMX860的指令操作可通過對P1口I/O線的控制直接完成。
C8～C10、R2～R6、D1～D4組成了振鈴檢測電路，在對控制寄存器進行適當設置后，當振鈴到來，會觸發外部中斷處理。DTMF信號的發送、FSK信號的接收、CAS信號的檢測 是CMX860通過用戶線接口電路來完成的。
（3）軟件設計
CMX860的內部寄存器號外部MCU之間的數據、控制和狀態信息是通過C-BUS串行總線來傳送的，因此，對C-BUS的控制是對CMX860芯片編程的關鍵所在。這里介紹一個檢查C-BUS操作時序是否正確的簡單方法。芯片初始化后RDRVN引腳是高電平，當通過C-BUS對GENRAL CONTROL寄存器的b9位寫入1后，如果該引腳變成低電平，則證明對C-BUS的控制時序是正確的。
標準型信息終端平臺提供的主要業務有：短消息、信息查詢、信息點播與訂閱等。圖3給出了其中一項，即自動接收消息下載的程序流程圖。
圖3 自動接收短消息下載的程序流程圖
結語
實際應用表明，CMX860功能強，易操作、控制使用靈活、工作穩定可靠，將其應用于固網短信系統，可以成功完成短消息的發送、接收，信息的點播、訂閱。此外，它還能應用于互聯網設備、遠程儀表讀出和機頂盒等系統中
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