美國Consumer Microcircuit Limited MX-COM Inc．公司開發的新產品ＣＭＸ８６８是一種新型的多模式ｍｏｄｅｍ芯片。可應用于低電壓的Ｖ．２２ｂｉｓ調制解調器的設計。ＣＭＸ８６８芯片的功能在中國由于很少有相關介紹而未獲得充分開發，本文介紹用單片機和該ｍｏｄｅｍ芯片及其相關的硬件來開發一套通信設備的設計方案。由于本設計對終端的性能要求并不是很高(只需要不定時地向外界發送或接收０～９９９９之間的數據)，所以由價格不到ＰＣ機十分之一的單片機(例如ＡＴ８９Ｃ５１)構建一個能夠控制ｍｏｄｅｍ芯片行為的終端機系統即可滿足要求，而且還能大大降低設備的運行費用。

１　系統工作原理

１．１ ＣＭＸ８６８主芯片

ＣＭＸ８６８多模式調制解調器是一種低電壓Ｖ．２２ｂｉｓ的調制解調器芯片，非常適合于嵌入式系統。它采用低幾何ＣＭＯＳ技術，正常工作電壓為２．７Ｖ，工作電流為５Ａ，同狀態時的功耗為零。ＣＭＸ８６８支持Ｖ．２２，Ｂｅｌｌ ２１２Ａ?Ｖ．２３?Ｂｅｌｌ ２０２?Ｖ．２１等協議，最高傳輸速率為２４００ｂｐｓ。對其內部參數寄存器進行設置可使該芯片以特定協議與外界通信。但此設置將影響信號調制解調的方式，同時也決定著通信過程中所采用的信令系統。

１．２ 信號的傳輸

ＣＭＸ８６８的數據信號在系統內的傳輸路徑如圖１所示。其中，ＣＭＸ８６８和單片機通過串口相連，芯片常處于“零狀態”的等待模式，消耗電流僅為１μＡ。用響鈴信號可將零狀態下的ＣＭＸ８６８激活，以使之進入工作狀態。ＣＭＸ８６８芯片可產生一個中斷信號ＩＲＱＮ以通知單片機允許在其接收輸入數據之后，再通過單片機的Ｐ１．０引腳(與ＣＭＸ８６８上的ＣＳＮ相連)和Ｔ１引腳(與ＣＭＸ８６８上的ＳＥＲＩＡＬ ＣＬＯＣＫ相連)向ＣＭＸ８６８發送信號。當它們同時處于“使能”狀態時，數據和地址即可分別通過ＣＯＭＡＮＤ ＤＡＴＡ和ＲＥＰＬＹ ＤＡＴＡ這兩條數據線進行傳輸。

圖2

    以往的設計通常是將響鈴檢測電路和雙線接口電路分別與ＣＭＸ８８及電話線相連。而本設計則將兩者整合為一個整體，從而簡化了電路，提高了系統的可靠性。

２　硬件設計

圖２所示是筆者設計的一個基于ＣＭＸ８６８的Ｍｏｄｅｍ系統電路，本電路設計參考了國外相關的設計原理及思想[１]～[４]，同時也考慮到了國內的元件來源等因素。

印制電路板的設計可采用軟件ｐｒｏｔｅｌ９９ｓｅ來完成，并可在完成原理設計后導入網絡表、布局、布線，從而完成印制電路板的制作。

３　軟件設計

該系統的主要任務是對ＣＭＸ８６８芯片的初始化和通信線路的參數進行設定，同時將采集到信息進行編碼發送并將接收到的信息解碼后送至顯示系統。系統的主要程序流程可以分為“信息發送”和“信息接收”兩個相對獨立的部分，圖３和圖４分別是該系統數據發送和接收的軟件流程圖，其程序可以采用Ｃ語言編制。由于數據接收和發送過程是不斷切換的，因此，當其處于“接收信息”狀態時，由于不知道接收信息的數據量，因此可能需要程序對接收的信息做出判斷，以便在接收到預設的信息結尾后再進行模式的轉換。另外，ＣＭＸ８６８的初始化與通信線路的參數設定只是在系統加電啟動時才是必需的，因而在模式轉換時不必重復。

４　測試結果

本系統調試在“信源”(系統Ａ)和“信宿”(系統Ｂ)之間進行。調試時，首先分別完成兩套系統的電路特性測試和軟硬件聯調工作，隨后進行Ａ、Ｂ兩套系統間的通信過程調試。當在系統Ａ的鍵盤上鍵入數１２３４時，系統Ｂ數碼管顯示的數據與之吻合，從而證實：所研制的系統可滿足設計要求。