FX909在无线高速MODEM中的应用

无线通信广泛应用于移动通信、空中交通管制和导航系统，数字化是通信发展的必然要求。从我国目前情况来看，广泛应用的大量VHF/UHF电台多为模拟话音电台，通信手段仍以短波、超短波话音通讯为主，数据传输能力很低，不能适应当前数字化数据传输的要求。而专门设计数字电台又有设计周期长、费用高等弊端。本文提出了一种设计方案，通过话音接口使MODEM与常规FM电台连接，同时还可与主控计算机或其它具有标准RS－232C接口的数据设备相连，从而实现数据的无线传输，有效地利用了现有设备，在一定程度上满足了日益增长的高速数据传输的要求。我们设计的MODEM是针对常规FM电台设计的，信道间隔为25kHz的电台可实现9600bps或更高速率数据传输。
1 FX909简介
1.1 FX909芯片特征
　　FX909是英国康舒微电路有限公司(CML)推出的调制解调芯片，它具有实现GMSK无线数据调制解调所需的基带信号处理功能，并具有相应的协议。它可方便地和主控器及电台调制/鉴频电路相接，实现无线数据链中的半双工数据传输。
　　在发送模式下，FX909从主控器接收数据，计算并加上前向纠错码(FEC)及循环冗余校检码(CRC)，并采用交织(突发错误保护)及扰码技术提高其性能。然后加上位同步及帧同步码，将数据打包并转变为模拟GMSK信号送往电台调制器接口。在接收模式下，FX909完成相反的过程，从接收机鉴频器接收模拟GMSK信号，解码并纠错后送主控器。
　　其主要特征如下：
　　·GMSK调制 ·灵活的操作模式
　　·最大速率19.2kb/s ·低电压(3.3/5V)工作
　　·数据打包格式 ·Mobitex兼容
　　·24脚小型封装 ·主控器接口
1.2 FX909原理框图
　　FX909原理框图如图1所示。

1.3 FX909封装形式及管脚说明
　　FX909为24引脚封装，有贴片和双列直插两种封装形式，各管脚说明如表1所示。

    

1.4 寄存器及其选择
　　FX909有3个只读寄存器和4个只写寄存器。通过A0、A1和读写信号进行选择。如表2所示。
　　其中数据寄存器为主控器和FX909之间数据及命令传送的缓冲区。命令寄存器的不同设置使得FX909执行相应的任务，控制寄存器及模式寄存器决定了FX909的操作模式和不同设置，状态寄存器反映了FX909的当前状态，数据质量寄存器的值反映了接收数据信号的质量。
　　这里需要特别指出的是，FX909的18字节数据缓冲区比较特殊，在写入或读取多个数据时，只需对同一地址进行顺序的读写，FX909的内部电路可以保证数据的正确性。
2 MODEM的硬件框图
　　该MODEM主要包括串行口RS－232C接口、主控器89C51与FX909接口、电台接口三部分，其硬件框图如图2所示。

　　RS－232C接口包括标准232C接口信号线RXD、TXD、CTS和RTS。电台接口包括发送信号线(TX)、接收信号线(RX)、电台收/发控制信号(PTT)和电台载波检测信号(CD)。主控器89C51与FX909接口有数据总线(D0～D7)、地址线(A0，A1)、读写信号线(WRN，RDN)、中断请求信号线(INT0)、片选信号(CSN)。
2.1 FX909的外部电路
　　FX909的外部电路如图3所示。

   

2.2 主控器接口及电台接口
　　MODEM的主控器接口及电台接口电路如图4所示。
　　数字信号由主控器进入FX909编码并调制后形成模拟信号，经发送接口送往电台。电台接收的信号，经接收电路，转换成与FX909匹配的模拟信号，经过解调解码成原数字信号，送入主控器。
3 MODEM的程序组成
　　程序主要由主循环程序和串行中断、外部中断0(INT0)、定时中断(T0)等子程序组成。串行中断完成与RS－232C接口间的数据传送。外部中断(INT0)完成对FX909A的操作，包括设置命令、读取状态、数据传送与接收等功能。定时中断(T0，定时周期设置为1ms)检测是否有数据要发送(条件是串行口收到新的数据)，若有则置电台到“发送”状态，主循环检测到“发送”标志位后，即调用发送初始化程序。另外，主循环程序检测是否有数据要接收(条件是CD信号为1)，若有则调用接收初始化程序。
　　主程序流程图如图5所示。

　　按本方案设计的MODEM已成功地应用于某动态监控系统中、效果良好。采用该设计方案有设计简单、易实现、开发周期短等优点，可用于实时监控系统、远程数据采集系统、GPS车辆定位、调度、报警等系统，具有广泛的实用价值和推广价值。