《電子技術(shù)應用》
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DTMF專用芯片MT8880在通信網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸中的應用
摘要: 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(gòu)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,。
關(guān)鍵詞: IPTV|VoIP DTMF MT8880 雙音多頻 89C51
Abstract:
Key words :

  雙音多頻" title="雙音多頻">雙音多頻信號(DTMF" title="DTMF">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(gòu)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" title="MT8880">MT8880具有收發(fā)功能,。本文通過89C51" title="89C51">89C51單片機控制MT8880實現(xiàn)計算機間的遠距離數(shù)據(jù)傳輸。

  1DTMF技術(shù)介紹

  1.1DTMF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(zhuǎn)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(zhuǎn)換器輸出,,就是雙音頻信號。在實際應用中常用1b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(gòu)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(gòu)成16種不同的信號,,依次對應著16個不同的BCD碼,。

DTMF信號由2個不同的頻率信號合成

  1.2MT8880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(shù),。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(guān)電容進行D/A轉(zhuǎn)換發(fā)送高精度,、低畸變的DTMF信號,。內(nèi)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(jié)構(gòu)包括一個帶有可變增益的內(nèi)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(nèi)部的寄存器的標準的微處理器接口。MT8880的內(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,,如圖1所示。

MT8880C單片機的結(jié)構(gòu)

  2系統(tǒng)硬件設(shè)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:

系統(tǒng)組成

 ?。?)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(zhuǎn)換,。

 ?。?)將從MAX232中轉(zhuǎn)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,。

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

  2.2MT8880接收電路設(shè)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)榈碗娖健H绻肐RQ/CP作為單片機的中斷信號,,IRQL由高電平變?yōu)榈碗娖?,向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。

8880接收電路設(shè)計

  2.3發(fā)送電路設(shè)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3.58MHz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(guān)電容做D/A轉(zhuǎn)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,。

發(fā)送電路設(shè)計

   3系統(tǒng)軟件設(shè)計

  3.1MT8880的數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)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,。

 

程序流程圖

  程序清單如下:

程序清單

程序清單

  3.2MT8880的數(shù)據(jù)接收程序設(shè)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。

程序流程圖

  程序清單如下:

程序清單

程序清單

  4結(jié)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(shè)計的復雜性,,可以降低成本,,減少體積。

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