调制解调器CMX866在现代通信系统中的应用

摘要：为了实现通信系统的网络化通信与远程控制需求，系统采用调制解调器CMX866将通信设备接入公用电话通信网中，实现了系统的远程通信控制。介绍了调制解调器CMX866的主要功能，从硬件设计和软件控制方面详细论述了CMX866在网络化通信系统中的应用。
关键字：调制解调器；CMX866；CPU；网络化通信

    随着现代科学技术的发展，信息交换量日益增大，通信方式从简单的单机通信发展为网络通信，对通信系统的抗毁性、远程通信控制能力也提出了更高的要求。现代通信设备通过网络互联一方面确保部分通信设备遭受意外摧毁或干扰时，通信联络不间断；另一方面实现通信系统的远程通信控制，提高工作效率。
    本文采用基于电话网传输的通信系统，通过调制解调器CMX866将通信设备接入电话通信网，实现网络化通信与远程控制功能。下面介绍调制解调芯片CMX866在该通信系统中的应用。

1 CMX866概述
    CMX866是CML公司的一款多模式、低功耗的调制解调芯片。CMX866支持AT命令集，其内部集成了一个μC控制器和一个DSP内核；μC控制器负责AT指令的解析和对DSP内核的状态进行控制；DSP内核主要完成信号的调制与解调等工作。
    CMX866的工作电压为3．3 V。支持V．23、V．22bis、V．22、V．21、BELL212A、BELl202、BELL103等通信协议；支持2 400Kb／s，1200 Kb／s，300 Kb／s全双工通信的二线或四线电话等功能。CMX866的内部简要结构图如图1所示。

    从图1可以看到，CMX866一端通过RS 232串行接口与本地控制器相连，另一端通过二线／四线电话接口与电话通信网相连。

2 基于CMX866的通信系统设计
    基于CMX866的通信系统主要包括本地CPU控制单元、数据采集单元、DSP信号处理单元，CMX866调制解调单元和多个通信终端设备。本地通信系统结构框图如图2所示。

    在该通信系统中，本地CPU控制单元主要负责本地通信系统的协同工作，同时与远程控制中心进行通信；数据采集单元采集本地数据，将采集的数据通过CPU送往DSP信号处理单元进行数据分析处理；DSP信号处理单元分析处理CPU送过来的数据；同时将处理结果送回给CPU。CPU通过CMX866调制解调单元将本地信息上报远程控制中心，远程控制中心根据各站点的信息对各地的通信终端进行统一控制。

3 CMX866应用电路设计
    CMX866应用电路主要包括电话振铃检测电路，自动摘机和挂机电路，线路接口电路，及CPU控制电路，CMX866的应用电路如图3所示。

    振铃信号为信号幅度较大的交流输入信号。通过C299和RJ1衰减后，D41对输入信号进行整形，整形后的信号通过R410和R409做进一步衰减，再送往CMX866的RD输入引脚。当有振铃信号时，RD输入引脚为高电平，其他时候为低电平。
    CMX866支持二线电话接口和四线电话接口，本文采用电路较为简单的二线电话接口。需要发送的数据通过CMX866调制后，采用二线电话传送到电话网，再通过电话网将数据传给远端控制中心；接收与发送相对应，二线电话口从电话网上接收数据，传给CMX866进行解调，解调后的数据送给CPU处理。在图3中，C311和C303用于衰减线路输入的高频噪声，R413和R412用来设置输入CMX866的接收信号电平，输入信号的增益控制门限通过S26寄存器来设定。输出信号电平由CMX866的TXA引脚跟TXAN引脚之间波动的电压来决定，输出电压控制门限通过S25寄存器来设定。
    CPU与CMX866间通过RS 232串行接口进行通信。CPU通过发送AT指令对CMX866进行控制；CPU需要发送的数据也通过该串口传送给CMX866，相应地，CMX866接收的数据也通过该串口传回给CPU。

4 CMX866状态控制
    CMX866内部集成了μC控制器、DSP内核。μC控制器接收并解析用户的AT指令，根据AT指令控制DSP的状态，DSP接收、发送数据的工作方式通过AT指令对S寄存进行配置来实现。AT指令控制CMX866的状态转换图如图4所示。

    CPU与CMX866在物理上通过RS 232串行接口连接，CPU通过AT指令集对CMX866的工作状态进行转换。上电时，CPU对CMX866寄存器进行配置，初始化CMX866到既定工作状态。初始化完成后，CMX866进入守候状态，等待数据收发。
    若系统检测到振铃信号，CPU控制CMX866摘机，与对方进行握手，建立数据链路。若在建链过程中没有检测到载波或发生系统错误，则链路建立失败，系统自动挂机，继续守候；若建链成功，则双方进入通信状态，进行数据收发，直到工作完成，通信结束，挂机进入守候状态；在数据收发过程中若出现链路中断情况，则系统挂机，等待下一次通信。
    若系统需要呼叫对方时，系统摘机拨号，建立数据链路。若系统忙或出现没有拨号音的情况，则挂机等待；若链路建立成功，则进行数据通信，直到任务完成，挂机，等待下次呼叫。

    CPU控制CMX866状态转换的状态图如图5所示。

5 结语
    CMX866有效地将单个通信设备接入到电话通信网中，实现网络化通信和远程通信控制。CMX866内部集成了μC控制器、DSP内核等功能模块，外围配置电路相对简单，应用方便，适合于传输数据量不太大、实时性较高的网络化通信控制系统。