文章编号:1009-2439(2001)04-0272-04
单 片 机 接 口 技 术
———单片机与D TMF 收发器接口
江世明
(邵阳高等专科学校电气工程系，湖南邵阳422004)
摘要:M T8880DTMF 收号器芯片集收发信号于一体，功能多、性能可靠。介绍了其工作原理及其与微处理器的接口技术。 关键词:DTMF 收发器、8051单片机、接口技术中图分类号:TN43 文献标识码:A
收稿日期:2001-06-10
双音多频信号D TMF (Dual -Tone Multi -Freguency )是由一组低音频信号和一组高音频信号，按一定
湖南电视台百科全说
的组合而构成的。每组音频信号各有4个音频信号，而每种组合有一个高频信号和一个低频信号，总共有16种组合，如表1所示。
目前市场上D TMF 接收器和发生器大多
是独立制造的，而在实际应用中同时需要D TMF 信号的收发功能，因此我们就希望有一
种芯片能集D TMF 信号的收发功能于一体，这样就可以简化设计，降低成本，减少体积。M T8880就是一个带有呼叫处理滤波器(call progress filter )的单片D TMF 收发器。它的特点是：集成度高；数据传送稳定，抗干扰强；具有多种工作模式，可编程控制，容易与微机接口。D TMF 技术早期主要应用在程控交换、移动通信，近年来的研究发现它在远程控制、过程控制等自动控制领域方面，有着广阔的应用和发展 前景。表1 DTMF 信号组合DTME FH
FL
1209
城市轨道交通研究
133614771633697123A 770456B 8527
89C 941
3
#
什么是小三通D
本文介绍M T8880的工作原理,M T8880与MCS -8051系列单片机实现软、硬件接口技术。
图1 M T8880引脚功能
1 M T8880的工作原理
1.1 M T8880管脚及引脚功能
M T8880有两种封装形式:20-pin 的DIP 和28-pin 的LCC 。
管脚排列如图1所示，管脚定义如下:
IN +：运放输入;TN -：运放输入;GS :G ain Select ，运放输出端;REF ：参考电压;V ss ：电源负极;OSC2：时钟输出;SC1:TM 时钟振荡器输入，采用用3.579545M 的时钟;R /W ：读写控制;CS :：片选;RS0：寄存器选择;C K：系统时钟输入;IRQ /CP ：中断请求呼叫处理，向CPU 发中断申请。当选择了呼叫处理模式时，输入信号线上有呼叫信号时输出就发出与之相应的方波信号;DO -D3：数据线;Est ：滞后前输出，当检测到有效音频对时，就变 第14卷 第4期邵阳高等专科学校学报Vol.14.No.4
2001年12月Journal of Shaoyang College Dec.2001
为高电平，信号条件不满足时又立刻返回低电平;St/Gt ：滞后输出保护后输出，当电压高于TST 时,(参见
收发工作时序图)时就保存检测到的音频对，同时更新输出锁存器的内容，当电压低于TST 堡时，芯片就可以重新接收新的音频对,Gt 的输出对滞后时间常数有影响，它的状态是刺和加到st 的电压的函数;VDD ：电源正极。1.2 M T8880的内部结构
M T8880的内部结构如图2所示
ezproxy
.
图2 M T8880内部结构图
图3 接收时序图
1.3 M T8880的工作原理
接收方式(接收时序如图3所示)。
当M T8880作为D TMF 接收器时,D TMF 信号由IN +和IN -输入，经运算放大器放大并滤除信号中的拨号音频率，然后送到双音滤波器，分离出低频组和高频组信号。通过数字计数方式检出D TMF 信号的频率，并通过译码器按表2译成四位二进制码。
四位二进制编码被锁存在接收数据寄存器中，此时状态寄存器中的延时控制识别位复位，状态寄存器中的接收数据寄存器满标识位置位，对外来说，当寄存器中的延时控制识别位复位时IRQ/CP 由高电平变为
低电平。如果图3接收时序图IRQL/CP 作为单片机的中断信号,IRQL
由高电平变为低电平，向CPU 发出中断申请，当CPU 响应中断，读出寄存器中的数据后,IRQL 返回高电平。
发送方式：当M T8880作为D TMF 发送器时,
数据总线D0D3上四位二进制码被锁存在发送数据寄存器中，发送的D TMF 信号频率由3.58MHz
的晶振分频产生。分频器首先从基准频率分离出8个不同频率的正弦波，行列计数器根据发送数据寄存器中的数据，以八取二方式分离出一个高频信号和一个低频信号，经开关电容作D/A 转换，在加法器中合成D TMF 信号，并从TON E 端输出。
控制方式如表2。
2 8051单片机与M T8880接口技术
M T8880采用了标准的微处理器接口这样使
得信号的接收和发送变得简单。M T8880内部有5个寄存器，这个寄存器可分为三类：数据暂存寄存
表2 输出编码表F LOW F HIGH NO D3D2D1D069712091000169713362001069714773001177012
09401007701336501017701447601108521209701118521336810008521477910019411336010109411209310119411477#11006971633A 11017701633B 11108521633C 1111941
1633
D
第4期江世明:8051系列单片机与M T8880收发器接口技术273
器、收发控制寄存器和收发器状态寄存器。数据暂存寄存器有两个：接收数据寄存器和发送数据寄存器，接收数据寄存器用于存放最后一次接收到的有效值，是一个只读寄存器；发送数据寄存器中的数据决定要发送的双音频信号的频率组成，我们只能向发送数据寄存器中写入数据。收发控制寄存器也有两个(CRA 和CRB )，它们占用同一个地址，轮流使用。对CRB 的操作是通过CRA 中某一个特定位的置位操作来实现，因此在程序的开始和加电、系统复位时在软件上要对控制寄存器进行初始化寄存器的功能如表3～6)。
表3 内部寄存器功能
RSO R/W 功能
00写发送数据寄存器01读接收数据寄存器10写控制寄存器1
1
读状态寄存器
三中全会报告
表4 控制寄存器(CRA )功能
制控
名称与功能
说明
b0Tout 音调输出输逻辑“1”使能音调输出b1CP/DTMF 模式。逻辑“1”为为模式模b2IRQ 中断使能使逻辑“1”使能中断模式。b3
RSEL 寄存器选择
逻辑“1”允许选择CRB
表5 控制寄存器(CRB )功能
控制位
名称与功能
说 明
b0BURST 双音模式逻辑“0”使能双音模式音
b1TEST 实验模式模逻辑“1”使能实验模式。该模式时,IRQ/CP 引脚输出延迟控制信号
b2S/D 单双音产生逻辑“0”允许产生聿 ，否则，输出单音频
b3
C/R 列行音选择
b2=1,”逻辑“使能产生单音信号
表6 状态寄存器功能
状态位
名称
状态标志置位状态标志清除b0IRQ
发生中断;b1或b2=0读状态寄存器清除
b1发送寄存器空(模式)
暂停结束：准备发送新数据同上b2接收寄存器满
接收寄存器的数据有效同上
b3
DELA YED -STEERIN G
二十一世纪成人在线检测不到DTMF 信号时置位
检测DTMF 信号时清除
图4 8051与M T8880接口电路
2.1 硬件接口电路
如图4所示:P0.0-P0.3分别接入M T8880的D0-D ；单片机的片机的P0.4分别接0.7分的接8880\R/W \C K.(其中C K 是由时钟和P0.7共同控制的)IRQL 接P3.2。工作原理:M T8880每接收一个外部信号IRQL 由高变低一次,IRQL 接8051的中断0(P3.2)，单片机在中断期间将数据D0D3从M T8880读入内部数据存储器，中断服务完成后,IRQL 由低变高，开始接收下一个信号(设计时应注意中断服务时间小于拔号内部数字时间间隔)。当对外发布命令时,8051将内部数据D0D3传送到P0口，然后再从P0口传送到M T8880的D0D3，数据在M T8880中经双音频调制后
从TON E 脚输出D TMF 信号。M T8880控制线联接:
片选信号CSL 通过与非门与P2.3相连,P2.3=1，选中M T8880,P2.3=0，选中程序存储器2716。时钟信号由8051的信号提供:C K =PSEN ・AL E ・WR 。读写信号R/W 由P2.6提供，寄存器选择信号由P2.5提供。OSC1、OSC2接3.58Hz 晶振,E ST 和S T /G T 端外接RC 积分电路，使解码数据产生一个延时，让CPU 可正确读取数据。2.2 软件设计
收发信号的程序流程图如图5.
274 邵阳高等专科学校学报第14卷
图5 程序流程图
按图3接口电路M T8880初始化程序可写成:
MAIN :MOV A , #90H
MOV P0, A ；写8880CR MOV P0, A ；写8880CR MOV A , #98H
MOV P0, A ；写8880CRA MOV A , #90H
MOV P0, A ；写8880CR MOV A , #94H
MOV P0, A ; 写 8880CRA ,888模
式模为1为D TMF
:
:
3 应用概述
3.1 应用于通信系统
①用于程控电话交换系统;②用于多点共线通信系统;③用于无中心多信道选址通信系统;3.2 应用于自动控制系统
如果把D TMF 的发送电路用于主控，接收电路用于被控，就可以方便地组成多通道有线或无线遥控系统。由于8051微处理器具有分析、判断和处理能力，因此该接口电路不仅实用于开关量的控制，而且可实现自动调节。
4 结束语
M T8880专用芯片与MCS -8051系列微处理器实现接口，使D TMF 的发送与接收变得十分简单。M T8880高可靠性的D TMF 编码技术与微处理器数据处理技术相结合，促使D TMF 技术更加广泛地应用
于现代通信和自动控制领域。
(责任编辑 钱关民)
第4期江世明:8051系列单片机与M T8880收发器接口技术275
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议