摘 要: 介紹了GMSK調(diào)制解調(diào)芯片FX909的特點(diǎn)及其在無線高速M(fèi)ODEM中的應(yīng)用,并給出了相應(yīng)的硬件框圖和主程序流程圖。該MODEM可通過音頻接口與調(diào)頻話音電臺(tái)相接,,同時(shí)也可與具有標(biāo)準(zhǔn)RS-232C接口的數(shù)據(jù)設(shè)備相接,,從而通過傳統(tǒng)話音電臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的無線傳輸。
關(guān)鍵詞: 調(diào)制解調(diào)芯片F(xiàn)X909 MODEM 高速數(shù)據(jù)傳輸 GMSK CRC FEC 交織
無線通信廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信,、空中交通管制和導(dǎo)航系統(tǒng),數(shù)字化是通信發(fā)展的必然要求。從我國目前情況來看,,廣泛應(yīng)用的大量VHF/UHF電臺(tái)多為模擬話音電臺(tái),通信手段仍以短波,、超短波話音通訊為主,,數(shù)據(jù)傳輸能力很低,不能適應(yīng)當(dāng)前數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。而專門設(shè)計(jì)數(shù)字電臺(tái)又有設(shè)計(jì)周期長,、費(fèi)用高等弊端,。本文提出了一種設(shè)計(jì)方案,通過話音接口使MODEM與常規(guī)FM電臺(tái)連接,,同時(shí)還可與主控計(jì)算機(jī)或其它具有標(biāo)準(zhǔn)RS-232C接口的數(shù)據(jù)設(shè)備相連,,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸,有效地利用了現(xiàn)有設(shè)備,,在一定程度上滿足了日益增長的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。我們設(shè)計(jì)的MODEM是針對(duì)常規(guī)FM電臺(tái)設(shè)計(jì)的,信道間隔為25kHz的電臺(tái)可實(shí)現(xiàn)9600bps或更高速率數(shù)據(jù)傳輸,。
1 FX909簡介
1.1 FX909芯片特征
FX909是英國康舒微電路有限公司(CML)推出的調(diào)制解調(diào)芯片,,它具有實(shí)現(xiàn)GMSK無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)所需的基帶信號(hào)處理功能,并具有相應(yīng)的協(xié)議,。它可方便地和主控器及電臺(tái)調(diào)制/鑒頻電路相接,,實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)鏈中的半雙工數(shù)據(jù)傳輸。
在發(fā)送模式下,,F(xiàn)X909從主控器接收數(shù)據(jù),,計(jì)算并加上前向糾錯(cuò)碼(FEC)及循環(huán)冗余校檢碼(CRC),并采用交織(突發(fā)錯(cuò)誤保護(hù))及擾碼技術(shù)提高其性能,。然后加上位同步及幀同步碼,,將數(shù)據(jù)打包并轉(zhuǎn)變?yōu)槟MGMSK信號(hào)送往電臺(tái)調(diào)制器接口。在接收模式下,,F(xiàn)X909完成相反的過程,,從接收機(jī)鑒頻器接收模擬GMSK信號(hào),解碼并糾錯(cuò)后送主控器,。
其主要特征如下:
·GMSK調(diào)制 ·靈活的操作模式
·最大速率19.2kb/s ·低電壓(3.3/5V)工作
·數(shù)據(jù)打包格式 ·Mobitex兼容
·24腳小型封裝 ·主控器接口
1.2 FX909原理框圖
FX909原理框圖如圖1所示,。
1.3 FX909封裝形式及管腳說明
FX909為24引腳封裝,有貼片和雙列直插兩種封裝形式,,各管腳說明如表1所示,。
1.4 寄存器及其選擇
FX909有3個(gè)只讀寄存器和4個(gè)只寫寄存器。通過A0,、A1和讀寫信號(hào)進(jìn)行選擇,。如表2所示。
其中數(shù)據(jù)寄存器為主控器和FX909之間數(shù)據(jù)及命令傳送的緩沖區(qū),。命令寄存器的不同設(shè)置使得FX909執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù),,控制寄存器及模式寄存器決定了FX909的操作模式和不同設(shè)置,狀態(tài)寄存器反映了FX909的當(dāng)前狀態(tài),,數(shù)據(jù)質(zhì)量寄存器的值反映了接收數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量,。
這里需要特別指出的是,F(xiàn)X909的18字節(jié)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)比較特殊,,在寫入或讀取多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),,只需對(duì)同一地址進(jìn)行順序的讀寫,,F(xiàn)X909的內(nèi)部電路可以保證數(shù)據(jù)的正確性。
2 MODEM的硬件框圖
該MODEM主要包括串行口RS-232C接口,、主控器89C51與FX909接口,、電臺(tái)接口三部分,其硬件框圖如圖2所示,。
RS-232C接口包括標(biāo)準(zhǔn)232C接口信號(hào)線RXD,、TXD、CTS和RTS,。電臺(tái)接口包括發(fā)送信號(hào)線(TX),、接收信號(hào)線(RX)、電臺(tái)收/發(fā)控制信號(hào)(PTT)和電臺(tái)載波檢測信號(hào)(CD),。主控器89C51與FX909接口有數(shù)據(jù)總線(D0~D7),、地址線(A0,A1),、讀寫信號(hào)線(WRN,,RDN),、中斷請(qǐng)求信號(hào)線(INT0),、片選信號(hào)(CSN)。
2.1 FX909的外部電路
FX909的外部電路如圖3所示,。
2.2 主控器接口及電臺(tái)接口
MODEM的主控器接口及電臺(tái)接口電路如圖4所示,。
數(shù)字信號(hào)由主控器進(jìn)入FX909編碼并調(diào)制后形成模擬信號(hào),經(jīng)發(fā)送接口送往電臺(tái),。電臺(tái)接收的信號(hào),,經(jīng)接收電路,轉(zhuǎn)換成與FX909匹配的模擬信號(hào),,經(jīng)過解調(diào)解碼成原數(shù)字信號(hào),,送入主控器。
3 MODEM的程序組成
程序主要由主循環(huán)程序和串行中斷,、外部中斷0(INT0),、定時(shí)中斷(T0)等子程序組成。串行中斷完成與RS-232C接口間的數(shù)據(jù)傳送,。外部中斷(INT0)完成對(duì)FX909A的操作,,包括設(shè)置命令、讀取狀態(tài),、數(shù)據(jù)傳送與接收等功能,。定時(shí)中斷(T0,定時(shí)周期設(shè)置為1ms)檢測是否有數(shù)據(jù)要發(fā)送(條件是串行口收到新的數(shù)據(jù)),,若有則置電臺(tái)到“發(fā)送”狀態(tài),,主循環(huán)檢測到“發(fā)送”標(biāo)志位后,,即調(diào)用發(fā)送初始化程序。另外,,主循環(huán)程序檢測是否有數(shù)據(jù)要接收(條件是CD信號(hào)為1),,若有則調(diào)用接收初始化程序。
主程序流程圖如圖5所示,。
按本方案設(shè)計(jì)的MODEM已成功地應(yīng)用于某動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中,、效果良好。采用該設(shè)計(jì)方案有設(shè)計(jì)簡單,、易實(shí)現(xiàn),、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn),可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),、GPS車輛定位、調(diào)度,、報(bào)警等系統(tǒng),,具有廣泛的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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