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

摘　要：DTMF技術(shù)廣泛應(yīng)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(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸，其特點(diǎn)是利用單片機(jī)的I／O口模擬產(chǎn)生MT8880的接口信號(hào)時(shí)序。以89C51為控制器，利用MAX232實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，完成計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞：DTMF；數(shù)據(jù)通信；單片機(jī)；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(hào)（DTMF）是由一組低音頻信號(hào)和一組高音頻信號(hào)以一定方式的組合構(gòu)成，每組音頻信號(hào)各有4個(gè)音頻信號(hào)，而每種組合有一個(gè)高音頻信號(hào)和一個(gè)低音頻信號(hào)，共16種組合。過去主要用于電話撥號(hào)信息傳輸，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。目前市場(chǎng)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(jī)控制MT8880實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。

　　1　DTMF技術(shù)介紹

　　1．1　DTMF信號(hào)介紹

　　DTMF信號(hào)的產(chǎn)生原理：雙音頻信號(hào)是2個(gè)正弦波信號(hào)的疊加，選定2個(gè)頻率f1和f2后可得到這種信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)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(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，則很容易計(jì)算出每一個(gè)采樣點(diǎn)的A／D值，而如果將這些采樣值形成一張表，在單片機(jī)里用同樣的采樣頻率將這張表中的數(shù)值用D／A轉(zhuǎn)換器輸出，就是雙音頻信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中常用1 b的DM編碼來實(shí)現(xiàn)A／D和D／A過程，其中A／D過程可以在PC機(jī)上完成，用程序生成對(duì)應(yīng)每一個(gè) DTMF信號(hào)的DM編碼表，D／A過程在單片機(jī)上完成。與單音編碼不同，DTMF信號(hào)是采用八中取二的方式來構(gòu)成一個(gè)音頻信號(hào)，由虛假信號(hào)的干擾，所以應(yīng)用范圍特別廣泛。

　　對(duì)照表1可以發(fā)現(xiàn)DTMF信號(hào)由2個(gè)不同的頻率信號(hào)合成。分為高頻組和低頻組，包各含有4個(gè)頻率，可以構(gòu)成16種不同的信號(hào)，依次對(duì)應(yīng)著16個(gè)不同的BCD碼。

　　1．2　MT8880介紹

　　MT8880C是一個(gè)帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號(hào)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(shù)。DTMF信號(hào)的接收部分采用DTMF信號(hào)接收單片機(jī)MT8870的工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)送部分采用開關(guān)電容進(jìn)行D／A轉(zhuǎn)換發(fā)送高精度、低畸變的DTMF信號(hào)。內(nèi)部寄存器提供一個(gè)群模式。在雙音頻群模式下DTMF信號(hào)可以通過精確的時(shí)序被發(fā)送出去。可選擇呼叫處理濾波器讓一個(gè)微處理器處理呼叫音頻信號(hào)。MT8880C還具有標(biāo)準(zhǔn)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(jī)的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)帶有可變?cè)鲆娴膬?nèi)部放大器的高性能接收器和一個(gè)帶有脈沖計(jì)數(shù)器的發(fā)射器。一個(gè)可以訪問MT8880內(nèi)部的寄存器的標(biāo)準(zhǔn)的微處理器接口。MT8880的內(nèi)部寄存器包括1個(gè)狀態(tài)寄存器、2個(gè)數(shù)據(jù)寄存器和2個(gè)控制寄存器，如圖1所示。

　　2　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　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(shí)現(xiàn)PC機(jī)的兩機(jī)間的通信步驟如下：

　?。?）將PC的信號(hào)與串口芯片的MAX232相連，將PC中的電平信號(hào)通過MAX232實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。

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

　?。?）將解碼后的信號(hào)接入89C51中進(jìn)行處理。

　　（4）從89C51出來的信號(hào)再次經(jīng)過串口芯片MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)接入計(jì)算機(jī)的串口后就實(shí)現(xiàn)了兩機(jī)的通信。

　　2．2　MT8880接收電路設(shè)計(jì)

　　當(dāng)MT8880作為DTMF接收器的時(shí)候，DTMF信號(hào)經(jīng)由IN＋和IN－輸入，經(jīng)過運(yùn)算放大濾除信號(hào)中的撥號(hào)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(hào)，通過數(shù)字計(jì)數(shù)的方式檢出DTMF信號(hào)的頻率，并且通過譯碼器譯成4位二進(jìn)制碼。4位二進(jìn)制編碼被鎖存在接收數(shù)據(jù)寄存器中，此時(shí)狀態(tài)寄存器中的延時(shí)控制識(shí)別位復(fù)位，狀態(tài)寄存器中的接收數(shù)據(jù)寄存器滿標(biāo)識(shí)位置位，對(duì)外而言，當(dāng)寄存器中的延時(shí)控制識(shí)別位復(fù)位時(shí)，IRQ／CP由高電平變?yōu)榈碗娖?。如果用IRQ／CP作為單片機(jī)的中斷信號(hào)，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(qǐng)求，當(dāng)CPU響應(yīng)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(jī)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(shè)計(jì)

　　當(dāng)MT8880作為發(fā)送器時(shí)數(shù)據(jù)總線上D0～D3四位二進(jìn)制碼被鎖存在發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中，發(fā)送的DTMF信號(hào)頻率由3．58 MHz的晶振分頻產(chǎn)生。分頻器首先從基準(zhǔn)頻率分離出8個(gè)不同頻率的正弦波，行列計(jì)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(gè)高頻信號(hào)和一個(gè)低頻信號(hào)，經(jīng)開關(guān)電容做D／A轉(zhuǎn)換，在加法器中合成DTMF信號(hào)，并從TONE端輸出，電路圖如圖4所示。

　　3　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3．1　MT8880的數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)

　　MT8880的數(shù)據(jù)發(fā)送程序中用到了相應(yīng)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(shè)計(jì)

　　MT8880的數(shù)據(jù)接收程序中用到了相應(yīng)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(jié)語

　　應(yīng)用MT8880使DTMF信號(hào)的收發(fā)功能于一體，完成DTMF信號(hào)的編碼與解碼，達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。大大?jiǎn)化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，可以降低成本，減少體積。

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