基于73M2901的遠程數據傳輸系統(tǒng)的設計
哈爾濱工程大學 張曉峻 孫晶華 哈爾濱韓信通信設備責任有限公司 王永平
引言
遠程數據傳輸系統(tǒng)應用廣泛,尤其是在一些特殊的應用場合,監(jiān)測或者控制對象由于距離較遠或者現場比較危險,只能把采集的數據傳輸到遠離現場的地方進行分析處理,因此需要一種可以進行遠程數據傳輸的嵌入式系統(tǒng),以便能夠實現在遠處對工作系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和故障排除,避免惡劣的環(huán)境對身體造成損害,本系統(tǒng)是通信電纜健康狀況檢測系統(tǒng)的一部分,將通信電纜的工作狀況遠程傳輸,從先實現異地監(jiān)測,本文提出了一種體積小、重量輕、成本低、實施方便,基于LPC2132芯片的,以電話線為數據傳輸媒質的嵌入式應用系統(tǒng),從硬件和軟件方面對系統(tǒng)的設計進行了詳細說明,并給出具體實現方法。
1 硬件設計
1.1 系統(tǒng)原理
如圖1所示,遠程數據傳輸系統(tǒng)由主控LPC2132、Modem芯片73M2901、RS232串口轉換電路組成,LPC2132通過UART0接收通信電纜數據采集儀的數據,進行CRC校驗后通過UART1發(fā)給Modem,LPC2132是Philips公司基于32/16位ARM7TDMI-S內核[1]開發(fā)的微控制器,由于LPC2132內嵌64KB的高速Flash存儲器和16KB片內靜態(tài)RAM,具有2個符合16C550工業(yè)標準的串行接口,且其中一個包含標準的調制解調器接口信號,因此非常適合用來控制Modem芯片進行遠程數據傳輸,73M2901是TDK公司推出的低功耗、低速、單片機調制解調器[2],具有很高的集成度,與LPC2132一起可以構成一個輕便小巧的嵌入式遠程終端。
1.2 73M2901芯片簡介
73M2901內置標準的8032微處理器和1個協處理器,因此在處理復雜信號的同時還可以實現多種控制功能,其數據終端采用異步串行傳輸方式,最多可以支持2400bps個雙工數據傳送,此外,還支持AT指令集,其主要引腳功能[3]如表1所列。
1、數據終端接口：主要功能是完成數據終端設備（DTE）與調制解調器之間的連接,73M2901芯片提供的串行數據終端接口包括TXD、RXD、RTS、CTS、DSR、DCD、TXCLK、RXCLK等。
2、調制解調部件：核心是調制解調芯片。Modem的絕大多數功能都是由這片大規(guī)模集成電路來實現的,包括調制解調過程,擾碼解擾碼過程,信道分割、線路均衡和指示工作狀態(tài)等。
3、模擬終端接口,包括撥號脈沖電路、振鈴檢測電路和音頻信號通道3部分,通過這部分電路可以將Modem與通信信道連接起來。
撥號脈沖電路,摘掛機信號由73M2901/5V的RELAY引腳給出,完成摘掛機動作,當RELAY發(fā)出高電平時為掛機,發(fā)出低電平時為摘機。
振鈴檢測電路,用于檢測電話線送來的振鈴信號,當信道內沒有振鈴信號時,73M2901的RING端為無效的高電平,當振鈴信號來到時,RING變?yōu)橛行У牡碗娖?完成振鈴檢測。
音頻信號通道,模擬信號發(fā)送端是73M2901/5V芯片的TXAN和TRAP引腳,提供差分信號輸出,73M2901/5V還提供一個輸入引腳RXA,RXA端是非平衡的模擬輸入端口,接收的音頻信號為單端對地的模擬信號。
模擬接口電路主要功能如下：
