【正文】 的工作原理 ： X25045 包括一個(gè) 8 位指令寄存器，它可以通過(guò) SI()輸入來(lái)訪問(wèn)，數(shù)據(jù)在SCK()的上升沿由時(shí)鐘同步輸入。在整個(gè)工作周期內(nèi)， CS ()必須為低電平，WP 必須為高電平。 X25045 監(jiān)視總線，如果在預(yù)置時(shí)間內(nèi)沒(méi)有總線活動(dòng)，那么它將提供 RESET 信號(hào)輸出。在 ST 線上輸入的數(shù)據(jù)在 CS 變?yōu)榈碗娖胶蟮?SCK 的第一個(gè)上升沿被采樣，由 SCK 的下降沿輸出到 SO()線上。 SCK 是靜態(tài)的，允許用戶停止時(shí)鐘并在其后恢復(fù)操作。所有的指令、地址和數(shù)據(jù)都以 MSB(最高有效位 )在前的方式傳送，讀和寫指令的指令格式中均包含有地址高位 A8，此位用于選擇器件的上半部或下 半部。在上電和字節(jié)、頁(yè)或狀態(tài)寄存器寫周期完成以后及 WP 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，寫使能鎖存器被復(fù)位 (即禁止寫操作 )，因此寫操作前必須設(shè)置寫使能鎖存器。狀態(tài)寄存器格式如圖 16 所示 ： 4 用戶端自動(dòng)報(bào)警器設(shè)計(jì) 26 圖 16 狀態(tài)寄存器格式 1． 本系統(tǒng)中對(duì) X25045 的讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)、置位寫使能的操作過(guò)程簡(jiǎn)述如下 : 1） 從 X25045 中讀數(shù)據(jù)的操作為 ： 把 CS 拉低以選擇芯片 ； 發(fā)送 8 位的讀(READ)指令 ； 送 8 位的 字節(jié)地址 ； 將所選定地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)移到 SO 線上。繼續(xù)提供時(shí)鐘脈沖可連續(xù)讀出接下的地址空間中的數(shù)據(jù)。每移出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)之后，字節(jié)地址自動(dòng)增加到下一個(gè)較高地址。達(dá)到最高地址 ($1FFH)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)至 $00H，無(wú)限循環(huán)下去。把 CS 置為高電平，可以中止操作。 2） 置位寫使能鎖存器操作為 ： CS 先被拉到低電平 ； 由時(shí)鐘同步送入寫使能指令 ； 將 CS 變?yōu)楦唠娖?，否則寫操作忽略。 3） 寫數(shù)據(jù)到 X25045 的操作為 ： 拉低 CS 并保持在低電平 ； 發(fā)送寫指令 ； 寫數(shù)據(jù)。可以連續(xù)寫多達(dá) 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，但必須是這 4 個(gè)字節(jié)駐留在同一頁(yè)上。否則計(jì)數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到頁(yè)的首地址并重新寫可能已有數(shù)據(jù)寫入的任何單元。 2． X25045 接口電路 X25045 具有允許簡(jiǎn)單的三線總線工作的串行外設(shè)接口 (Serial Peripheral Interface， SPI)，最高可達(dá) 1MHz 串行時(shí)鐘頻率。這里用單片機(jī)的三根口線 、 來(lái)模擬 SPI 接口。 X25045 接口電路如圖 17 所 示， 與 X25045 的串行輸入腳 SI 相連，用于輸出操作碼、字節(jié)地址以及寫入數(shù)據(jù) ； 與 X25045 的串行輸出引腳 SO 相連，用于讀出數(shù)據(jù) ； 與 X25045 串行時(shí)鐘輸入腳 SCK 相連，作為串行數(shù)據(jù)輸入和輸出的時(shí)鐘信號(hào)。由于 X25045 的復(fù)位輸出信號(hào)為高電平有效，4 用戶端自動(dòng)報(bào)警器設(shè)計(jì) 27 故和 89C51 復(fù)位方式一致。本系統(tǒng)中自動(dòng)報(bào)警器也將處理過(guò)的數(shù)據(jù)存入 X25045，以備管理中心中央控制器快速查詢。 看門狗定時(shí)器 (WD0 和 WD1)位用于設(shè)置延時(shí)時(shí)間，具體設(shè)置如表 3 所列。這些非易失性的位通過(guò) WRSR 指令來(lái)設(shè)置。本系統(tǒng)中采用 的超時(shí)周期。 表 3 看門狗延時(shí)時(shí)間設(shè)置 狀態(tài)寄存器位 看門狗超時(shí)周期 WD1 WD0 典型值 0 0 0 1 600ms 1 0 200ms 1 1 禁止 圖 17 X25045 接口電路 5 自動(dòng)撥號(hào)及語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 28 5 自動(dòng)撥號(hào)及語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 撥號(hào)電路 撥號(hào)電路的主要功能 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)撥號(hào)電路可通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋呼，對(duì)所指定的機(jī)構(gòu)或人員發(fā)出求救信號(hào)，簡(jiǎn)述事故性質(zhì)及地點(diǎn)，使救援人員采取相應(yīng)措施來(lái)制止事故，系統(tǒng) 主要功能如下 : 178。 報(bào)警優(yōu)先功能 ： 主機(jī)與用戶電話機(jī)共用一條電話線，非報(bào)警時(shí)，不影響電話的正常使用，電話機(jī)的正常使用不影響也不干擾主機(jī)報(bào)警。主機(jī)報(bào)警時(shí)，優(yōu)先撥打報(bào)警電話。 178。 自動(dòng)撥號(hào)功能 ： 可設(shè)定 16 組電話或手機(jī)號(hào)碼，每組不超過(guò) 15 位數(shù)。 178。 用戶對(duì)自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警系統(tǒng)可自行設(shè)定和修改密碼。 178。 可自行錄制語(yǔ)音 ： 語(yǔ)音播送，由使用者自行錄制，存錄“狀況” (如有人闖入，失火，等 )，使用者的姓名，地址，電話等。 178。 自動(dòng)探測(cè)通話狀態(tài) ： 報(bào)警時(shí)自動(dòng)探測(cè)對(duì)方電話機(jī)的使用狀態(tài)，若對(duì)方為占線或響鈴后無(wú)人接，則保留跳過(guò)，等下一輪續(xù)撥。 178。 記憶儲(chǔ)存功能 ： 本系統(tǒng)采用 X25045 為記憶元件，電話號(hào)碼，報(bào)警信息存錄等所有輸入都不會(huì)因?yàn)殡娫词ザ儎?dòng)。 MT8888 芯片簡(jiǎn)述 加拿大 Mitel 公司生產(chǎn)的 DTMF 信號(hào)編 /解碼芯片 MT8888 芯片，不僅具有DTMF 信號(hào)收發(fā)功能，而且具有電話信號(hào)音檢測(cè)功能。 由于是采用 CMOS 制造工藝，芯片集成度高，功耗低 (只有 )，工作穩(wěn)定可靠，因此在必須同時(shí)具備 DTMF 信號(hào)接收和發(fā)送的功能的系統(tǒng)中倍受人們的青睞。另外， MT8888 可以方便與 MCS51 系列單片機(jī)接口，外圍電路簡(jiǎn)單。因此，MT8888 被 廣泛應(yīng)用于信用卡系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、移動(dòng)通信、互連撥號(hào)以及個(gè)人電腦等領(lǐng)域。 MT8888 引腳排列如圖 18 所示 5 自動(dòng)撥號(hào)及語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 29 圖 18 MT8888 引腳排列圖 1． MT8888 芯片特點(diǎn) ： 178。 具有多種工作模式，可由內(nèi)部控制寄存器選擇，所以功能很強(qiáng)。如編程選擇雙音群 (BURST)發(fā)送模式時(shí)，它間歇發(fā)送任意個(gè)數(shù)的雙音信號(hào) ，“雙音信號(hào)持續(xù)時(shí)間精確控制在 51ms177。 lms，符合 DTMF 信號(hào)解碼標(biāo)準(zhǔn)。也可擴(kuò)充為102ms177。 2ms 雙音群模式，符合電話自動(dòng)撥號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。編程選 擇呼叫進(jìn)程檢測(cè)(call progress)模式時(shí)，能檢測(cè)電話信號(hào)音。 178。 頻率精度高，片內(nèi)對(duì)雙音群模式的占空時(shí)間精確定時(shí)。 2． 芯片工作原理 MT8888 硬件電路由接收、發(fā)送和控制三個(gè)主要部分組成。接收電路包括信號(hào)放大、撥號(hào)音抑制濾波、輸入信號(hào)的高低頻帶通濾波、譯碼及鎖存等功能，用于完成 DTMF 信號(hào)的接收、分離和譯碼，并以 4 位 (16 個(gè)數(shù)字 )并行二進(jìn)制碼的方式輸出。 發(fā)送電路包括數(shù)據(jù)鎖存、行列計(jì)數(shù)、 D/A 轉(zhuǎn)換和混頻等功能。 MT8888 的發(fā)送部分采用信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)定性高的開關(guān)電容式 D/A 變換器，可發(fā)出 16 種雙音多頻 DTMF 信 號(hào)。 MT8888 芯片可調(diào)整雙音頻模式的占空比，能自動(dòng)抑制撥號(hào)音和調(diào)整信號(hào)增益，還帶有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線，可與 TTL 電平兼容，并可方便地進(jìn)行編程控制。 3． 芯片工作方式 MT8888 通過(guò)微處理器接口由 RSO， WR ， RD ， D0— D3 選擇內(nèi)部寄存器，以控制電路的工作模式。它有 5 個(gè)寄存器 :發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 (TDR)、接收數(shù)據(jù)寄存器(RDR)、狀態(tài)寄存器 (SR)、控制寄存器 A (CRA)和控制寄存器 B (CRB)。其中 CRA5 自動(dòng)撥號(hào)及語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 30 和 CRB 占用同一地址，先寫 CRA，后寫 CRB，是否寫 CRB 由 CRA 的最高位控制。 MT8888 的 6 種工作模式分別為： 1） DTMF 模式：發(fā)送與接收 DTMF 信號(hào)。輸入數(shù)據(jù)經(jīng) TDR 控制可編程行、列計(jì)數(shù)器、 D/A 變換器，合成需要發(fā)送的 DTMF 信號(hào)?；?DTMF 信號(hào)經(jīng)撥號(hào)音抑制、分離帶通濾波器、監(jiān)頻與確認(rèn)，譯成相應(yīng)的 4 比特碼，經(jīng) RDR 輸至數(shù)據(jù)總線。DTMF 編譯碼對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 3 所示。 表 4 DTMF 編譯碼對(duì)應(yīng)關(guān)系 雙音頻鍵 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * A B C D 十 時(shí)制數(shù) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * A B C D 2）呼叫處理 （ CALL）模式：電路可以檢測(cè)電話呼叫過(guò)程中的各種信號(hào)音，只要信號(hào)的頻率落在 320Hz510Hz 范圍內(nèi)，片內(nèi)呼叫處理濾波器便可濾出。經(jīng)限幅得到的方波信號(hào)，由 IRQ /CP 端輸出，以用于微處理器對(duì)呼叫性質(zhì)和類別進(jìn)行判斷。若無(wú)信號(hào)濾出，則 IRQ /CP 端始終保持低電平。 3）突發(fā)（ BURST）模式：在 DTMF 模式下，工作于突發(fā)狀態(tài)，信號(hào)突發(fā)和暫停 時(shí)間各為 51177。 1ms；在 CALL 模式下，工作于突發(fā)狀態(tài)，信號(hào)突發(fā)和暫停時(shí)間各為 102177。 2ms，此時(shí)電路只可發(fā)送 DTMF 信號(hào)，但不能接收。 4）單 /雙音（ S/D ）產(chǎn)生模式：電路可產(chǎn)生單音或 DTMF 信號(hào)（由 CRB 控制），用于測(cè)試和監(jiān)測(cè)。 5）測(cè)試（ TEST）模式：使電路從 DTMF 接收部分得到延遲監(jiān)測(cè)信號(hào)，并從IRQ /CP 端輸出。 6）中斷模式：此模式下若選擇 DTMF 狀態(tài)，當(dāng) DTMF 信號(hào)被接收或出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)，或準(zhǔn)備發(fā)送更多數(shù)據(jù) （突發(fā)模式下）時(shí)，則 IRQ /CP 端下接至低電平。 各種模式的選擇由控制寄存器（ CRA 和 CRB）的相應(yīng)位完成，如表 5 和表 6 所示。狀態(tài)寄存器 SR 各位所表示的關(guān)系如表 7 所示。 5 自動(dòng)撥號(hào)及語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 31 表 5 控制寄存器 A（ CRA）的功能表 位 符號(hào) 功能 b0 TOUT 信號(hào)音輸出控制。高電平有效，該位控制所有信號(hào)的發(fā)送。 b1 CP/DTMF 呼叫處理或 DTMF 模式選擇。低電平為 DTMF 模式；高電平為 CALL 模式?？蓹z測(cè)呼叫信號(hào)音，從 IRQ /CP 端輸出方波（ IRQ=1 時(shí)） b2 IRQ 中斷允許位。高電平有效，使電路工作于中斷模式。 b3 RSEL 寄存器選擇位。高電平時(shí)，下一個(gè)寫周期選 CRB，繼而寫周期返回選 CRA。 表 6 控制寄存器 B（ CRB）的功能表 位 符號(hào) 功能 b0 BUSRT 突發(fā)模式選擇位。低電平選擇突發(fā)模式。此時(shí)數(shù)據(jù)寫入 TDR，產(chǎn)生突發(fā) /暫停各為 51177。 1ms 的 DTMF 信號(hào)，然后更新 SR，使 TDR 準(zhǔn)備接收下一指令。若中斷允許，則產(chǎn)生中斷；若 CALL 模式允許，則產(chǎn)生 102177。 2ms擴(kuò)展突發(fā)信號(hào)。 b1 TEST 測(cè)試方式控制。高電平設(shè)定電路工作于測(cè)試方式。 b2 DS/ 單 /雙音產(chǎn)生選擇位。低電平設(shè)定電路產(chǎn)生 DTMF 信號(hào)；高電平設(shè)定電路列或行（由 C/位決定）單音頻信號(hào)輸出。 b3 RC/ 列或行單音選擇。高電平選擇列單音輸出；低電平選擇行單音輸出。該位與 S/位一起使用。 表 7 狀態(tài) 寄存器（ SR）的功能 位 名稱 狀態(tài)標(biāo)志設(shè)定 狀態(tài)標(biāo)志清除 b0 中斷請(qǐng)求 中 斷發(fā)生， b1 或 b2 置位 中斷禁止， SR 讀出后清楚 b1 突發(fā)模式下 TDR空 暫停時(shí)間結(jié)束，準(zhǔn)備發(fā)送新數(shù)據(jù) SR 讀完數(shù)據(jù)后清除 b2 RDR 滿 RDR 已有有效數(shù)據(jù) SR 讀完數(shù)據(jù)后清除 b3 延遲控制 設(shè)定無(wú) DTMF 信號(hào)有效檢測(cè)功能 清除有效 DTMF 信號(hào)檢測(cè)功能 4． DTMF 撥號(hào)原理 現(xiàn)在的電話機(jī)多數(shù)是雙音頻電話，下面就以雙音頻為例介紹電話撥號(hào)的原理。 雙音多頻 (DTMF)是指用兩個(gè)特定的單音信號(hào)的組合來(lái)代表數(shù)字或功能。兩個(gè)單音頻的頻率不同，所代表的數(shù)字和功能也不同。雙音多頻撥號(hào)方式中有 16 個(gè)按鍵，對(duì)應(yīng)有 8 種不同的單音信號(hào)，因其采用的頻率有 8 種，所以稱為多頻，如表 8 所示。從中任意抽出 2 中進(jìn)行組合，又稱其為 8 中取 2 的編碼方法。根據(jù)國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì) (CCITT) 號(hào)建議， DTMF 選號(hào)方式選用 8 個(gè)頻率，把這 8 種頻率5 自動(dòng)撥號(hào)及語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 32 分成兩個(gè)群，即高頻群和低頻群，其中低頻群有 4 種頻率 ： 679MHz， 770MHz，852MHz， 941MHz，高頻群也有 4 種頻率 ： 1209MHz， 1336MHz， 1477MHz，1633MHz。從高頻群和低頻群中任意各抽出一種頻率進(jìn)行組合，共有 16 種不同的組合，每一個(gè)鍵號(hào)分別對(duì)應(yīng)于一種低 音頻和高音頻的正弦波之和，代表 16 種不同的數(shù)字或功能。 表 8 DTMF 撥號(hào)方式中 16 鍵組合表 1029MHz 1366MHz 1477MHz 1633MHz 679MHz 1 2 3 A 770MHz 4 5 6 B 862MHz 7 8 9 C 941MHz * 0 D 用雙音多頻撥號(hào)方式傳遞音頻信號(hào)，其傳播速度快，不發(fā)生畸變，傳輸方便，抗干擾能力強(qiáng)，可以減少交換機(jī)的差錯(cuò)。 MT8888 外圍電路 MT8888 提供了與微處理器相連的接口，以對(duì)其發(fā)送、接收和工作模式進(jìn)行控制。 MT8888 可與 Intel 微處理器直接接口，即使使用 16MHz 的單片機(jī) 80C51，也無(wú)需插入等待周期。 在本系統(tǒng)中， MT8888 及外圍電路參見(jiàn)圖 19。它的接收部分采用單端輸入，由R20 R202 和 C201 組成，其輸入電壓增益為 R202/R201=2。它的發(fā)送部分 R20R20 C20 C205 和 XTAL2 構(gòu)成，其中 XTAL2 為 的晶體振蕩器，負(fù)責(zé)產(chǎn)生全部 16 種標(biāo)準(zhǔn)雙音信號(hào)。它的控制部分由 R20 C201 構(gòu)成。另外，由于CPIRQ/ 端為開源輸出，故要 用上拉電阻 R204，與單片機(jī) 腳相連。 C203 為去耦 電容。 DTMF IN 和 DTM