ARM的智能來電顯示器的設(shè)計(jì)

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 ARM的智能來電顯示器的設(shè)計(jì) 0 引言 目前我國(guó)電話網(wǎng)交換機(jī)傳送主叫識(shí)別信息CID（Calling Identity Delivery） 有兩種方式，較常用的是FSK（頻移鍵控） 方式，另一種是DTMF（雙音多頻） 方式。通過掌握相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)格式，可通過ARM 控制芯片HT9032C 實(shí)現(xiàn)解調(diào)FSK 格式的來電信息，通過E2PROM 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)來電信息，并利用液晶顯示，同時(shí)控制ISD1402 語音芯片播放來電號(hào)碼。以SPI 串行接口智能顯示鍵盤控制芯片ZLG7289A 為設(shè)計(jì)的鍵盤電路實(shí)現(xiàn)查閱、刪除來電信息。 1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 整個(gè)

2、系統(tǒng)由5 部分組成，分別是： （1） FSK 信號(hào)解調(diào)； （2） 來電號(hào)碼語音播報(bào)； （3） 顯示來電； （4） 存儲(chǔ)來電信息； （5） 按鍵控制部分。具體如圖1 所示。 圖1 系統(tǒng)組成框圖 1.2 系統(tǒng)各組成部分設(shè)計(jì) （1） FSK 信號(hào)解調(diào)。 CID 芯片HT9032C 解調(diào)器是*HOLTEK 公司生產(chǎn)的雙列直插、低功耗的接收物理層主叫識(shí)別信息的CMOS 集成電路FSK 解調(diào)芯片，它能滿足Bell 202 和CCITT V.23 標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)1200 波特率FSK數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，且能檢測(cè)鈴流和載波，電話線經(jīng)過接口電路接到HT9032C 的TIP,RING,RDET1 和RDET2腳，當(dāng)有振鈴信

3、號(hào)來時(shí)，HT9032C 的RDET 腳觸發(fā)下降沿。在次和第二次振鈴之間HT9032C 把邏輯1 （1200 12） Hz、邏輯0 （2200 22） Hz、傳輸速率為1200 bit /s 的FSK 信號(hào)解調(diào)成串行異步二進(jìn)制數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)到有效載波信號(hào)，CDET 觸發(fā)下降沿。在DOUT 腳輸出包括信道占用信號(hào)、標(biāo)志信號(hào)和主叫識(shí)別信號(hào)的所有信號(hào)； 在DOUTC 腳只輸出主叫識(shí)別信號(hào)。 HT9032C 與ARM9 的具體硬件連線如圖2 所示。 圖2 CID 芯片HT9032C 與ARM9 的硬件連線 HT9032C 的RDET 引腳接MCU 的外部中斷0,當(dāng)有振鈴信號(hào)時(shí)，RDET 腳觸發(fā)外部中斷0

4、服務(wù)程序。 HT9032C 的CDET 引腳接MCU 的外部中斷1,當(dāng)檢測(cè)到有效解調(diào)后的主叫識(shí)別信號(hào)，CDET 腳觸發(fā)外部中斷1 程序。HT9032C 的DOUTC 引腳接MCU 的串行中斷。當(dāng)檢測(cè)到振鈴和有效載波信號(hào)，便打開串口中斷，接收解調(diào)的FSK 信號(hào)，得到來電信息。 （2） 來電號(hào)碼語音播報(bào)。 采用錄放一體化的高保真單片固態(tài)語音集成電路ISD1420 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)語音播放來電號(hào)碼。其內(nèi)部有128K 的E2PROM 用于存放語音信息，并可分成160段，每段信息為0.125 s,總共可存儲(chǔ)20 s 的信息。語音分段的信息是由ISD1420 的地址線A0 A7 的值決定的。在錄制過程中將可能要播

5、放的語音庫按每個(gè)0. 5 s 的單位開展錄制，每個(gè)漢字或數(shù)字的語音信息對(duì)應(yīng)到一個(gè)地址。在檢測(cè)到來電號(hào)碼后，依次給定A0 A7 的值就能構(gòu)成一句話，播放來電號(hào)碼。 （3） 顯示來電。 液晶顯示模塊LCD 用來顯示主叫號(hào)碼、日期、時(shí)間等信息。LCD 接收到來電信息后即依次取出各個(gè)信息并開展顯示。 （4） 存儲(chǔ)來電信息。 采用允許三總線工作的串行外設(shè)接口（SPI） 芯片X25045 作為存儲(chǔ)器。此芯片把看門狗定時(shí)器、電壓監(jiān)控和E2PROM 集成在單個(gè)封裝內(nèi)，降低了系統(tǒng)成本并減少了對(duì)電路板空間的要求； 其看門狗功能提供了對(duì)微控制器的保護(hù)，通過編程監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)以RESET 信號(hào)作出響應(yīng)

6、； X25045 的存貯器部分是CMOS 的4096 bit（512 8） 串行E2PROM. （5） 按鍵控制部分。 采用ZLG7289A 控制3 個(gè)按鍵： DEL、上UP、下DOWN分別用于刪除、查閱主叫信息。 2 主叫識(shí)別信息的兩種數(shù)據(jù)格式 終端交換機(jī)向該被叫用戶傳送主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)傳送時(shí)序如圖3 所示。 圖3 主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)傳送時(shí)序 符號(hào)時(shí)間值： A-0.5 1.5 s 次振鈴結(jié)束與數(shù)據(jù)傳送開始之間的時(shí)間間隔。 B + C-2.9 s 傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間包括信道占用信號(hào)Channel Seizure Signal 和標(biāo)志信號(hào)Mark Signal. D-0.2 s 數(shù)據(jù)傳送結(jié)束與第二次振

7、鈴開始之間的時(shí)間隔。 E-1 s 鈴流。 B + C + D-3.1 s 各時(shí)段可根據(jù)具體情況定。 信道占用信號(hào)和標(biāo)志信號(hào)的目的是提示電話終端準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，校驗(yàn)字是用作差錯(cuò)檢查。信道占用信號(hào)是由一組300 個(gè)連續(xù)的0和1交替的位組成，其個(gè)比特為0,一個(gè)比特為1.在通話狀態(tài)下，信道占用信號(hào)不發(fā)送。標(biāo)志信號(hào)是由180 個(gè)（在掛機(jī)狀態(tài)下） 或80 個(gè)（在通話狀態(tài)下） 標(biāo)志位（邏輯1） 組成，標(biāo)志位由0 10 個(gè)邏輯1組成。 每個(gè)數(shù)據(jù)字之前先行一位0作為起始位，在加一位1作為結(jié)束位，每個(gè)數(shù)據(jù)字的位先發(fā)送。這樣，實(shí)際每個(gè)字占10 bit,即1PXXXXXXX0 （P為奇偶校驗(yàn)位） .數(shù)據(jù)傳送時(shí)，信道占用

8、信號(hào)發(fā)送后接收標(biāo)志信號(hào)。主叫識(shí)別數(shù)據(jù)格式有兩種： 單數(shù)據(jù)消息格式（SDMF） 和復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式（MDMF） . （1） 單數(shù)據(jù)消息格式（SDMF）。 單數(shù)據(jù)消息格式由消息頭和消息體組成，這種格式的構(gòu)造簡(jiǎn)單，可容納的信息內(nèi)容較少，如： 呼叫序號(hào)、呼叫建立日期和時(shí)間及主叫號(hào)碼。消息頭由消息類型和消息長(zhǎng)度組成，它們均為8 bit.消息類型的值用來識(shí)別消息的特征，消息長(zhǎng)度指明后面所跟的消息字的長(zhǎng)度。消息體包括交換機(jī)需傳給終端用戶的消息，消息體可容納1255 個(gè)8 bit 的消息字，每個(gè)字用8 bit 帶校驗(yàn)位的7 位編碼字符集表示。其消息格式如圖4 所示。 圖4 單數(shù)據(jù)消息格式組成圖 （2） 復(fù)合數(shù)

9、據(jù)消息格式（MDMF）。 這種格式的構(gòu)造比較復(fù)雜，可傳送的信息包括除單數(shù)據(jù)格式內(nèi)容外還有主叫用戶的姓名等。復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式也是由消息頭和消息體組成，不同的是，復(fù)合數(shù)據(jù)的消息體由一個(gè)或多個(gè)小的參數(shù)消息組成，參數(shù)消息也具有參數(shù)頭和參數(shù)體。參數(shù)頭包括參數(shù)類型和參數(shù)長(zhǎng)度，它們均為8 bit,參數(shù)類型值用來識(shí)別后續(xù)參數(shù)字，參數(shù)長(zhǎng)度指明參數(shù)體中參數(shù)字的數(shù)目。復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式允許不同特征產(chǎn)生的不同消息在同一個(gè)幀中傳送。在此不再詳述。 3 系統(tǒng)軟件流程設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件由四部分組成，分別為主程序，中斷0 程序，中斷1 程序和串口中斷程序。 主程序及各程序功能介紹如下。 （1） 主程序開始初始化系統(tǒng)各功能芯片，設(shè)置

10、串行通信的波特率，從E2PROM 中讀存儲(chǔ)的來電信息，并顯示一條信息； 然后開中斷0 循環(huán)等待振鈴信號(hào)。程序流程圖如圖5 所示。 圖5 主程序流程圖 （2） 外部中斷0 服務(wù)程序。 當(dāng)有振鈴信號(hào)來時(shí)，便觸發(fā)外部中斷0 服務(wù)程序。 若判斷為次振鈴，則開外部中斷1,判斷是否有有效解調(diào)FSK 信號(hào)。 （3） 外部中斷1 服務(wù)程序。 當(dāng)判斷有有效信號(hào)來時(shí)，便觸發(fā)外部中斷0 服務(wù)程序。若判斷為次振鈴，則打開串口中斷，準(zhǔn)備接收解調(diào)為串行異步二進(jìn)制數(shù)據(jù)的來電信息。 （4） 串口中斷程序。 在串口服務(wù)程序中不斷記錄緩沖器SUBF 中的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)并顯示當(dāng)前信息。 4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 串口輸出的字符串為： 0 x80 0 x18 0 x32 0 x00 0 x310 x31 0 x30 0 x38 0 x33 0 x30 0 x31 0 x30 0 x33 0 x34 0 x300 x31 0 x35 0 x32 0 x31 0 x36 0 x37 0 x36