DTMF專用芯片MT8880在通信網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸中的應用

摘　要：DTMF技術廣泛應用于通信網(wǎng)中。本文介紹了如何利用MT8880這種DTMF專用芯片實現(xiàn)計算機間的簡單的數(shù)據(jù)傳輸，其特點是利用單片機的I／O口模擬產(chǎn)生MT8880的接口信號時序。以89C51為控制器，利用MAX232實現(xiàn)轉換，完成計算機間的數(shù)據(jù)通信。給出了MT8880與89C51連接、89C51與MAX232連接的軟、硬件設計。

　　關鍵詞：DTMF；數(shù)據(jù)通信；單片機；MT8880

　　Transmission of Communication Network

　　GAO Xiu′e

　?。―epartment of Electronics＆Information，Yangtze University，Jingzhou，434023，China）

　　Abstract：DTMF technology is applied to communication network extensively．The paper introduced to use the kind of DTMFspecial-purpose chip base on MT8880 which receive and transmit the chip to realize the simple data transmission among thecomputer．It′s characteristic utilizes a I／O to simulate interface signalofMT8880．Design and regard 89C51 as controller this time andmake use of MAX232 to realize flatto change electricity，in order to finishing the data communications ofcomputer．AT Meantme，MT8880 connects with 89C51，the hardware and software design of89C51 connects with MAX232 are given．

　　Keywords：DTMF；data communication；single-chip microcomputer；MT8880

　　雙音多頻信號（DTMF）是由一組低音頻信號和一組高音頻信號以一定方式的組合構成，每組音頻信號各有4個音頻信號，而每種組合有一個高音頻信號和一個低音頻信號，共16種組合。過去主要用于電話撥號信息傳輸，具有很強的抗干擾能力。目前市場上銷售的DTMF專用芯片集編解碼于一體，MT8880具有收發(fā)功能。本文通過89C51單片機控制MT8880實現(xiàn)計算機間的遠距離數(shù)據(jù)傳輸。

　　1　DTMF技術介紹

　　1．1　DTMF信號介紹

　　DTMF信號的產(chǎn)生原理：雙音頻信號是2個正弦波信號的疊加，選定2個頻率f1和f2后可得到這種信號的數(shù)學表達式：

　　 f（t）＝A.sin（2.pi.f1.t）＋A.sin（2.pi.f2.t）

　　如果用合適的采樣頻率對這個信號進行A／D轉換，則很容易計算出每一個采樣點的A／D值，而如果將這些采樣值形成一張表，在單片機里用同樣的采樣頻率將這張表中的數(shù)值用D／A轉換器輸出，就是雙音頻信號。在實際應用中常用1 b的DM編碼來實現(xiàn)A／D和D／A過程，其中A／D過程可以在PC機上完成，用程序生成對應每一個 DTMF信號的DM編碼表，D／A過程在單片機上完成。與單音編碼不同，DTMF信號是采用八中取二的方式來構成一個音頻信號，由虛假信號的干擾，所以應用范圍特別廣泛。

　　對照表1可以發(fā)現(xiàn)DTMF信號由2個不同的頻率信號合成。分為高頻組和低頻組，包各含有4個頻率，可以構成16種不同的信號，依次對應著16個不同的BCD碼。

　　1．2　MT8880介紹

　　MT8880C是一個帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號收發(fā)器。他的制造采用MITEL公司的低功耗、高穩(wěn)定性的ISO-CMOS技術。DTMF信號的接收部分采用DTMF信號接收單片機MT8870的工業(yè)制造標準；發(fā)送部分采用開關電容進行D／A轉換發(fā)送高精度、低畸變的DTMF信號。內部寄存器提供一個群模式。在雙音頻群模式下DTMF信號可以通過精確的時序被發(fā)送出去?？蛇x擇呼叫處理濾波器讓一個微處理器處理呼叫音頻信號。MT8880C還具有標準的微處理器總路線與6800系列的微處理器直接連接。

　　整合了收發(fā)功能的MT8880C單片機的結構包括一個帶有可變增益的內部放大器的高性能接收器和一個帶有脈沖計數(shù)器的發(fā)射器。一個可以訪問MT8880內部的寄存器的標準的微處理器接口。MT8880的內部寄存器包括1個狀態(tài)寄存器、2個數(shù)據(jù)寄存器和2個控制寄存器，如圖1所示。

　　2　系統(tǒng)硬件設計

　　2．1　系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)由發(fā)送和接收2大部分組成。如圖2所示。實現(xiàn)PC機的兩機間的通信步驟如下：

　?。?）將PC的信號與串口芯片的MAX232相連，將PC中的電平信號通過MAX232實現(xiàn)電平轉換。

　?。?）將從MAX232中轉換出來的信號接入89C51中進行處理，將出來的信號引入DTMF芯片MT8880中進行編碼，編碼后的信號經(jīng)由普通的電纜線與另一個MT8880芯片進行連接，由MT8880進行解碼處理。

　?。?）將解碼后的信號接入89C51中進行處理。

　?。?）從89C51出來的信號再次經(jīng)過串口芯片MAX232進行電平轉換，將轉換后的信號接入計算機的串口后就實現(xiàn)了兩機的通信。

　　2．2　MT8880接收電路設計

　　當MT8880作為DTMF接收器的時候，DTMF信號經(jīng)由IN＋和IN－輸入，經(jīng)過運算放大濾除信號中的撥號音頻率，然后發(fā)送到雙音頻濾波器，分離出低頻組和高頻組信號，通過數(shù)字計數(shù)的方式檢出DTMF信號的頻率，并且通過譯碼器譯成4位二進制碼。4位二進制編碼被鎖存在接收數(shù)據(jù)寄存器中，此時狀態(tài)寄存器中的延時控制識別位復位，狀態(tài)寄存器中的接收數(shù)據(jù)寄存器滿標識位置位，對外而言，當寄存器中的延時控制識別位復位時，IRQ／CP由高電平變?yōu)榈碗娖?。如果用IRQ／CP作為單片機的中斷信號，IRQL由高電平變?yōu)榈碗娖?，?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/132/" target="_blank">CPU發(fā)出中斷請求，當CPU響應中斷，讀出寄存器中的數(shù)據(jù)后，IRQ返回高電 平。MT8880的D0～D3與單片機的P1．0～P1．3相連，P1.4-P1.7分別與CK,RSO,CS,R/W相連，電路圖如圖3所示。

　　2．3　發(fā)送電路設計

　　當MT8880作為發(fā)送器時數(shù)據(jù)總線上D0～D3四位二進制碼被鎖存在發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中，發(fā)送的DTMF信號頻率由3．58 MHz的晶振分頻產(chǎn)生。分頻器首先從基準頻率分離出8個不同頻率的正弦波，行列計數(shù)器根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)，以八取二方式分離出一個高頻信號和一個低頻信號，經(jīng)開關電容做D／A轉換，在加法器中合成DTMF信號，并從TONE端輸出，電路圖如圖4所示。

　　3　系統(tǒng)軟件設計

　　3．1　MT8880的數(shù)據(jù)發(fā)送程序設計

　　MT8880的數(shù)據(jù)發(fā)送程序中用到了相應的串口接收程序，其程序流程圖如圖5所示。

　　 程序清單如下：　







　　3．2　MT8880的數(shù)據(jù)接收程序設計

　　MT8880的數(shù)據(jù)接收程序中用到了相應的串口發(fā)送程序，其程序流程圖如圖6所示。

　　 程序清單如下：





　　4　結語

　　應用MT8880使DTMF信號的收發(fā)功能于一體，完成DTMF信號的編碼與解碼，達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹４蟠蠛喕嗽O計的復雜性，可以降低成本，減少體積。

　　參考文獻

　　［1］孫涵芳系列單片機原理與應用［M］．北京：北京航空航天大學出版社，1988．

　?。?］馬家辰單片機原理及接口技術［M］．北京：北京航空航天大學出版社，1990．

　?。?］夏雪生．微機化儀器設計［M］．北京：科學技術出版社，1988．

　?。?］王毅．單片機器件應用手冊［M］．北京：人民郵電出版社，1994．

　　［5］龔冬梅．基于DTMF信號方式的數(shù)據(jù)傳輸接口軟件設計［J］．電腦開發(fā)與應用，2003，16（6）：17．