介紹一種基于C8051F單片機,，以DTMF編碼的方式識別電臺身份的系統(tǒng),。該系統(tǒng)使用簡單，在不改變電臺原有特性的基礎(chǔ)上,，只需和電臺的擴展口連接，便可實現(xiàn)對電臺身份的識別,。即使對方破解了語音信號,，還可通過地址編碼來分辨電臺的身份。該系統(tǒng)在保密性要求高的場所有一定應(yīng)用前景,。

　　2 系統(tǒng)組成與工作原理

　　圖1為識別電臺身份系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,。單片機選用C8051F020，DTMF單元選用MT8880雙音多頻器,，語音存儲播放模塊采用ISD4004,，另外還有顯示單元、存儲單元,、鍵盤,。

　　電臺一般都預(yù)留擴展接口：音頻輸入、音頻輸出、PTT發(fā)射控制,、電源,、地。該系統(tǒng)通過這些接口與電臺相連,，如圖2所示,。

　　系統(tǒng)工作原理：作為發(fā)射機時，電臺按下FTT鍵,，PTT從高電平變?yōu)榈碗娖?，并將該信號送入單片機，單片機的中斷程序?qū)⒈緳C的地址碼通過數(shù)據(jù)接口送至MT8880,，經(jīng)MT8880調(diào)制后送入電臺的音頻輸入接口,，伴隨語音信號一同發(fā)送。作為接收機時需分多種情況,，如圖3所示,。

　　接收到語音信號后，判斷是否有DTMF信號輸入,。如果有,，MT8880解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳送給C8051F020,，C805117020再判斷此地址是否為預(yù)先規(guī)定的電臺地址碼,。若是，此地址碼在LCD上顯示,，否則顯示ERROR;若沒有DTMF信號而只有語音信號,，則說明此信號非本網(wǎng)內(nèi)信號，操作者通過放音鍵回復(fù)事預(yù)先錄制好的一些語音信號迷惑對方,。

　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　整個系統(tǒng)根據(jù)功能可分為DTMF編/解碼和語音存儲播放兩部分,。并由主控單元控制。由于該系統(tǒng)由電臺的蓄電池供電,，所以選用低功耗器件,。這里主控單元采用C8051F020。它是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片(SoC),，具有與8051兼容的高速CIP-51內(nèi)核,，與MCS-51指令集完全兼容。C8051F020的時鐘頻率可達25 MHz,，含有64 KB片內(nèi)Flash程序存儲器,，4 352 B的RAM、8個I/O端口,、64根I/O線,。

　　3.1 DTMF編/解碼

　　DTMF編/解碼器選用MT8880。MT8880C是一個帶有呼叫處理濾波器的單片DTMF信號收發(fā)器。該器件采用低功耗,、高穩(wěn)定性的 ISO-CMOS技術(shù),，內(nèi)置1個帶有可變增益的內(nèi)部放大器的高性能接收器，1個帶有脈沖計數(shù)器的發(fā)射器,，以及1個可訪問MT8880內(nèi)部寄存器的標準微處理器接口,。其內(nèi)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,，其電路如圖4所示,。

　　該系統(tǒng)采用單端輸入方式，IN-為運放輸入端,，R1與R2調(diào)節(jié)輸入信號增益,。TDNE為音頻輸出，用于發(fā)送DTMF信號,。OSCl為時鐘/振蕩器輸入端,，OSC2為時鐘輸出端，MT8880采用3.579 5 MHz的工作時鐘,。IRQ/CA為中斷請求信號,，漏極開路輸出，當有DTMF信號輸入時,，IRQ/CA向C8051F020發(fā)出中斷申請,。D0～D3為微機數(shù)據(jù)總線，與TTL兼容,，輸出測得的DTMF信號和輸入要發(fā)出的DTMF信號,，與C8051F020 的I/O接口相連。12引腳CP2端為系統(tǒng)時鐘輸入,，與讀寫控制端R/W配合完成MT8880的讀寫操作,，RS0引腳為寄存器選擇，TTL電平兼容,。地址碼可由0～9以及A～D組成,。由于該系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性，地址碼都經(jīng)加密算法,。當終端作為發(fā)射機時，DTMF編/解碼部分把終端的地址碼經(jīng)一定算法加密后,，調(diào)制成DTMF信號,，再送入電臺，便于網(wǎng)內(nèi)其他電臺識別,。當終端作為接收機時,，DTMF編/解碼部分把所接收的DTMF信號解調(diào)成數(shù)字碼，再經(jīng)解密算法得到地址碼?？紤]到該系統(tǒng)阻抗與電臺音頻I/O接口阻抗可能不匹配,，應(yīng)在兩者間加入一個音頻變壓器。

　　由于MT8880提供的標準微機接口和6800系列兼容,，如果改用其他單片機控制,。必須通過硬件或軟件的方式模擬其工作時序。筆者在使用 MT8880過程中發(fā)現(xiàn),，關(guān)鍵是為MT8880提供接口時鐘信號CP2,。其時鐘周期tCYC的典型值為250 ns，實際上tCYC在0.167～1 0 s(6 MHz～100 kHz)之間取值,，MT8880也仍能正常工作,，故tCYC取值范圍較寬，如圖5所示,。因此,，CP2的產(chǎn)生比較靈活。

　　該系統(tǒng)中,，通過C8051F020的引腳P1.0與MT8880的引腳CP相連,，模擬MT8880所需的工作時序。

　　3.2 語音存儲播放

　　語音存儲播放模塊選用ISD公司的ISD4004,。該語音器件采用多電平直接模擬存儲(Chip Corder)專利技術(shù),，聲音無需經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和壓縮，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)的閃爍存儲器中,，從而避免一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲,。圖6為語音播放原理電路。語音輸人通過話筒(MIC)直接與ISD4004的引腳IN+,、IN-連接差分驅(qū)動輸入,。語音輸出端則是通過LM386放大后連接到電臺的語音輸出端。系統(tǒng)采用鍵控分段錄放音模式,。通過錄音鍵可錄制10段不同的語音,，每段錄音對應(yīng)鍵盤上一個按鍵，根據(jù)所接收到的語音信號,，通過10個按鍵可播放不同的語音,，使用方便、靈活,。

　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)程序基于匯編語言編寫,，所有DTMF的收/發(fā)工作均由中斷服務(wù)程序完成。主程序只負責(zé)初始化程序和鍵盤掃描,。圖7為主程序流程,。圖8為接收中斷處理程序流程,。圖9為發(fā)送中斷處理程序流程。

　　5 結(jié)束語

　　在某*項目研制中,，成功利用上述系統(tǒng)實現(xiàn)了電臺身份識別及語音自動播放功能,，實際使用情況證明，該系統(tǒng)接口簡單,、可靠,，取得令人滿意的效果。