【文章內(nèi)容簡介】 入 AMBE2000 芯片進(jìn)行壓縮打包 ,每 20ms 產(chǎn)生一個(gè)由 12 個(gè)格式字和 12 個(gè)數(shù)據(jù)字所組成的壓縮語音數(shù)據(jù)包 ,此 24 個(gè)字的數(shù)據(jù)包由單片機(jī) （ 1） 的 RXD 口以同步串行方式高速讀出并送入 DS1609 雙口 RAM的發(fā)送區(qū)加以存儲。為保障信號傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和系統(tǒng)的可開發(fā)性 ,壓縮語音數(shù)據(jù)包向電力載波芯片的傳輸用另一塊單片機(jī)完成。用單片機(jī) ( 2) 控制半雙工電力載波芯片處于發(fā)送狀態(tài) ,同時(shí)通過并行 I/O 口對雙口 RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行串行低速讀出 ,此時(shí)只讀有效數(shù)據(jù)字 ,并把讀出數(shù)據(jù)送入 SC1128 芯片的數(shù)據(jù)收發(fā)端加以擴(kuò)頻調(diào)制 ,已調(diào)信號再經(jīng)過電力線接口耦合至低壓電力線上 ,當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢之后 ,再由單片機(jī) ( 2) 將電力載波芯片切換到接收狀態(tài) ,從而完成了整個(gè)語音信號的發(fā)送過程。接收過程 :來自電力線的已調(diào)信號 ,經(jīng)過電力線接口電路的耦合之后送入 SC1128 芯片的解調(diào)信號輸入端加以解調(diào) ,輸出的壓縮語音數(shù)據(jù)字由單片機(jī) ( 2) 的并行 I/O 口串行讀入 DS1609 雙口 RAM 的接收區(qū)加以存儲 ,同時(shí)再濰其添加 12 個(gè)格式字和剩余的數(shù)據(jù)字從而組成一個(gè)完整的壓縮數(shù)據(jù)包 ,然后由單片機(jī) ( 1) 將棋從 RXD 口讀出并送入 AMBE2000 進(jìn)行解壓縮 ,得到的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字語音再送入 AD73311 的解碼輸入端進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換 ,最后再將模擬語音信號送入接收通道 ,經(jīng)揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換 成聲波信號輸出 ,從而完成了整個(gè)語音信號的接收過程。壓縮語音數(shù)據(jù)包存取 過程如圖 3 AMBE2000 輸出的語音壓縮包 （ 12 個(gè)格式字） 輸入 AMBE2000 的語音壓縮包 （ 12 個(gè)格式字） 信道傳輸語音數(shù)據(jù)字 存儲語音壓縮包，分離數(shù)據(jù)字 存儲語音數(shù)據(jù)字，添加格式字 10 在信號的發(fā)送和接收過程中 ,最重要的應(yīng)該是壓縮數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間要求。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)分雙工 (TDD) 和正確的解壓縮 ,從 AMBE2000 輸出的壓縮數(shù)據(jù)包傳遞到對方 AMBE2000 的整個(gè)時(shí)間不能超過 10ms ,因而 ,對兩個(gè)單片機(jī)的兩次數(shù) 據(jù)的存取都有嚴(yán)格的時(shí)間要求 ,即通信波特率不能太小 ,應(yīng)該盡量讓單片機(jī) (1)能在最短的時(shí)間取出壓縮語音數(shù)據(jù)包 ,這樣就可以保證單片機(jī) ( 2) 在剩余時(shí)間傳輸壓縮包所需的通信波特率能滿足電力載波芯片的要求。對 SC1128 芯片的接收和發(fā)送轉(zhuǎn)換也要兩端能分時(shí)交替 ,否則會(huì)發(fā)生信道中信號的碰撞 ,造成通信失敗 ,這一點(diǎn)由控制電路通過軟件來實(shí)現(xiàn)。另外 AM2BE2000 的工作時(shí)序由四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器分頻得到 ,壓縮包的存取時(shí)序由單片機(jī) ( 1) 的同步串行口 TXD 端得到。 第 4 章 SC1128 擴(kuò)頻通信芯片 SC1128 芯片是面向電力線載波通信市場而開發(fā)研制的專用擴(kuò)頻調(diào)制／解調(diào)器電路 。由于采用了直接序列擴(kuò)頻、數(shù)字信號處理、直接數(shù)字頻率合成等新技術(shù)，因此該電路應(yīng)用在 電力線通信方面具有較強(qiáng)的抗干擾及抗衰減性能。 SC1128 芯片內(nèi)部集成了 擴(kuò)頻 ／ 解擴(kuò)、 調(diào)制／解調(diào) 、 D/A 和 A/D 轉(zhuǎn)換、內(nèi)置電子表、輸出驅(qū)動(dòng)、輸入信號放大、看門狗、工作電壓檢測以及與單片機(jī) (MCU)串口通信等功能。該芯片在小型多功能應(yīng)用系統(tǒng)中可以起到降低系統(tǒng)成本并提高系統(tǒng)功能的作用。 SC1128 芯片是采用 CMOS 技術(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)模 混合電路。其 功能特點(diǎn)： ?直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)； ?發(fā)射信號分為兩種形式輸出：一種是經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器后正弦緩沖器輸出，諧波成 份少；另一種以高壓開漏緩沖器輸出，應(yīng)用成本低； ?輸入信號放大器，對輸入信號進(jìn)行前置放大； ?內(nèi)置看門狗電路，監(jiān)視系統(tǒng)程序的工作狀態(tài)； 11 ?內(nèi)置電壓監(jiān)測器，監(jiān)視電源電壓的變化，并及時(shí)向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號； ?內(nèi)置電子表電路（ 24小時(shí)制），滿足對不同時(shí)間段記費(fèi)率的要求（支持掉電工作）； ?內(nèi)置串行半雙工同步傳輸通信接口 ,方便與 MCU 之間的控制命令和數(shù)據(jù)交換； ?63 位擴(kuò)頻碼 , 數(shù)據(jù)速率典型值為 ； ?捕獲門限值從 200～ 6290 由軟件設(shè)定； ?內(nèi)置 64 X 8 SRAM 存儲器（支持掉電工作），為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)暫存； ?提供 QFP44 線封裝形式（ LQFP44PIN）； ?單 +5伏電壓工作； SC1128 芯片的工作原理和封裝說明 SC1128 的內(nèi)部邏輯框圖 圖 4－ 1 SC1128 的內(nèi)部邏輯框圖 12 SC1128 芯片引腳圖： 圖 4－ 2 SC1128 芯片引腳圖 SC1128 的電特性指標(biāo) (VDD=5V， TA=工作環(huán)境溫度 ) 名 稱 符號 條 件 20≤ TA≤ 85℃ ) 規(guī) 范 值 單 位 最小 最大 V 輸出高電平 VOH IOH=20μ A VIH = VIL= IOH= VIH = VIL= 輸出低電平 VOL IOH=20μ A VIH = VIL= IOH= VIH = VIL= 輸入高電平 VIH VOUT= 或 輸 入低電平 VIL VOUT= 或 輸入漏電流 II VI=VDD或 GND 177。 μ A 靜態(tài)電源電流2 IDDT 電子表工作電流 5 50 輸出驅(qū)動(dòng)電流 IDRV SINOUT 輸出端 5 15 MA 13 SC1128 管腳說明 序 號 符 號 簡 單 說 明 1 CP32 內(nèi)置電子表晶體振蕩器輸入端（ 32768HZ） 2~5 NC 無連接。在使用中要保持浮空狀態(tài)。 6 GND 數(shù)據(jù)地 7~9 NC 無連接。在使用中要保持浮空狀態(tài)。 10 GNDA 模擬地 11 CAP 模擬濾波電容 12 V+ 一級放大器輸入 V+端 13 V 一級放大器輸入 V端 14 VOUT 一級放大器 VOUT 輸出端 15 Vi1 二級放大器輸入端 16 VO1 二級放大器輸出端 17 Vi2 三級放大器輸入端 18 VO2 三級放大器輸 出端 19 VCMPIN 過零比較輸入端 20 FIROUT 濾波輸出 21 VDDA 模擬電源 22 GNDP 發(fā)射輸出驅(qū)動(dòng)器地 23 SINOUT 發(fā)射輸出（正弦） 24 SEND 發(fā)射輸出（數(shù)字）。高壓開漏輸出。 25 VDDP 發(fā)射輸出驅(qū)動(dòng)器電源 26 FIRIN 濾波輸入 27 CP6M 1/4 工作主時(shí)鐘輸出 28 CP12M 1/2 工作主時(shí)鐘輸出 29 VDD 數(shù)字電源 30 CPOUT 電路工作主時(shí)鐘晶體振蕩器輸出端 31 CP 電路工作主時(shí)鐘晶體振蕩器輸入端 32 POWIN 電源監(jiān)測輸入端。 33 SPLDOG 看門狗輸入端。當(dāng)大于 768mS 此端無高低變化輸入，則DOGOUT 端輸出 1/3 占空比的復(fù)位脈沖（ 256mS 高， 768mS低）。出 1/3 占空比的復(fù)位脈沖（ 256mS 高， 768mS 低）。 34 DOGOUT 看門狗輸出端，與 SPLDOG 端輸入配合，正常時(shí)，輸出為低電平。否則，輸出 1/3 占空比的復(fù)位脈沖。 35 POWALM 電源報(bào)警輸出端。當(dāng)電源監(jiān)測輸入端監(jiān)測到的電源信號低于監(jiān)測值時(shí)，輸出為低電平。當(dāng)電源監(jiān)測輸入端監(jiān)測到的電源信號高于監(jiān)測值時(shí)，輸出為高 電平。 36 SR 發(fā)射／接收控制端。 0 為接收， 1為發(fā)射。 37 SYN 發(fā)射／接收同步端。發(fā)射或接收同步后產(chǎn)生同步脈沖。 靜態(tài)電源電流1 IDD VI=VDD或 GND， IO＜ 10μ A 3 10 輸入電容 CI1) TA =25℃ 10 PF 輸出電容 CO1) 10 工作頻率 FT 外接晶體 8 36 MHz 14 38 TX 發(fā)射／接收數(shù)據(jù)端（雙向端口） 39 LINE 設(shè)置數(shù)據(jù)及狀態(tài)的輸入／輸出端（雙向端口） 40 SETCLK 同步設(shè)置時(shí)鐘輸入端（ MCU 對本電路設(shè)置） 41 CS 設(shè)置片選輸入端（ MCU 對本電路設(shè)置） 42 NC 無連接。在使用中要保持浮空狀態(tài)。 43 VDDT 內(nèi)置電子表電源輸入端 44 CP32OUT 內(nèi)置電子表晶體振蕩器輸出端（ 32768HZ） SC1128 芯片參數(shù)的設(shè)置 MCU 對電路的設(shè)置（讀或?qū)懀? MCU 對 SC1128 芯片的設(shè)置是通過 CS,SETCLK 和 LINE 三端進(jìn)行的。其中 CS為片選輸入端，SETCLK 為設(shè)置時(shí)鐘輸入端， LINE 為串行數(shù)據(jù)輸入或輸出端（雙向端口）。 MCU 對 SC1128 芯片的設(shè)置（讀或?qū)懀┦墙y(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式即每次讀或?qū)懚际怯蓛蓚€(gè)字節(jié)（控制字和數(shù)據(jù)位）完成的，其格式說明如 圖 1－ 3： 圖 4－ 3 MCU電路 的設(shè)置示意圖 MCU對電路設(shè)置（讀或?qū)懀r(shí)要向電路的 CS端給出低電平，再向電路發(fā)出同步脈沖 SETCLK，在同步脈沖的控制下首先向 LINE 端串行給出 8 位控制字，即先由高到底分別給出六位（ A5～A0）地址，再給出讀／寫控制位（第七位）和空操作位（第八位）；然后再給出 8 位數(shù)據(jù)。 特別要注意的是 LINE 端為雙向端口，當(dāng) MCU 給出的 8 位控制字中的第七位（讀／寫控制位）為 0（讀操作）時(shí)，電路將在 SETCLK 的第七個(gè)脈沖的下跳沿把 LINE 端由輸入狀態(tài)變?yōu)檩敵鰻顟B(tài)，因此 MCU 在對電路進(jìn)行讀操作時(shí)一定要在 SETCLK 的第七個(gè)脈沖的下跳沿之前將MCU 端的輸出（與電路的 LINE 相對應(yīng)的端子）狀態(tài)改為輸入狀態(tài)。 MCU 對 SRAM 的讀／寫： 由于控制字的地址 A5～ A0 只有六位，因此可尋址范圍是 64。電路內(nèi)部實(shí)際上只有 60X8位 SRAM，其地址范圍 000000～ 111011。另四個(gè)字節(jié)分別是保留寄存器、工作狀態(tài)寄存器、內(nèi)部電子表的低八位和高八位。因此，對電路內(nèi)部 60X8 位 SRAM 的讀寫操作同樣是按照圖２的 15 格式先給出地址再給出讀或?qū)懖僮魑缓涂詹僮?，最后給出寫入 SRAM 的數(shù)據(jù)或讀出 SRAM 內(nèi)的數(shù)據(jù)。 SRAM 支持掉電工作方式，若系統(tǒng)出現(xiàn)掉電情況則在 VDDT 電源端的維持下可以保持 SRAM內(nèi)的數(shù)據(jù)不丟失。因此可為小型應(yīng)用系 統(tǒng)提供數(shù)據(jù)暫存避免系統(tǒng)突然掉電而丟失一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。 MCU 對工作狀態(tài)寄存器讀／寫： 工作狀態(tài)寄存器（地址： 111101）的每一位分別控制著電路不同的工作狀態(tài)，具體格式如圖 1－ 4： 圖 4－ 4 工作狀態(tài)寄存器示意圖 對工作狀態(tài)寄存器的設(shè)置可以得到多種工作狀態(tài)。如通信速率快慢和捕獲門限的大小。工作狀態(tài)寄存器的 S1 和 S0 是控制通信速率快慢的，由這兩位可以選擇三種通信速率值。見下表 2： —— S1 S0 D4 D3 D2 D1 D0 保留位 捕獲門限值設(shè)置 周波選擇 周波選擇 16 表 2 通信速率的設(shè)置 S1 S0 通信速率 (PN 碼 63 位 ) 周波 0 0 6K 單周波 0 1 3K 雙周波 1 0 四周波 工作狀態(tài)寄存器的 D4～ D0 是控制捕獲門限設(shè)置值的。在使用中可根據(jù)通信環(huán)境的實(shí)際情況來選擇不同的捕獲門限值以達(dá)到比較好的通信效果。在設(shè)置捕獲門限值時(shí)要特別注意與通信速率值的配合，否則將因?yàn)樵O(shè)置的捕獲門限值過大而出現(xiàn)無法同步的結(jié)果。 捕獲門限值共有 32 個(gè)基本數(shù)值可以選擇，捕獲門限設(shè)置值與捕獲門限的具體對應(yīng)的數(shù)值見下表： 表 3捕獲門限設(shè)置值（ D4～ D0） 設(shè)置值（ D4～D0） 門限數(shù)值（十進(jìn)制） 設(shè)置值（ D4～ D0） 門限數(shù)值（十進(jìn)制） 00000 (00H) 200 10000 (10H) 450 00001 (01H) 256 10001 (11H) 550 00010 (02H) 290 10010 (12H) 660 00011 (03H) 360 10011 (13H) 750 00100 (04H) 396 10100 (14H) 890 00101 (05H) 496 10101 (15H) 1128 00110 (06H) 596 10110 (16H) 1300 00111 (07H) 710 10111 (17H) 1490 01000 (08H) 793 11000 (18H) 1780 01001 (09H) 992 11001 (19H) 2180 01010 (0AH) 1190 11010 (1AH) 2680 01011 (0BH) 1400 11011 (1BH) 3100 01100 (0CH) 1580 11100 (1CH) 3710 01101 (0DH) 1980 11101 (1DH) 4510 01110 (0EH) 2380 11110 (1EH) 5320 01111 (0FH) 2850 11111 (1FH) 6290 表 4 內(nèi)部寄存器地址表（ A5～ A0） 地 址（ A5～ A0） 說 明 000000～ 111011 SRAM 1～ 60 字節(jié) 111100 保留位 111101 狀態(tài)寄存器 111110 電子