基于ARM的智能来电显示器的设计

摘要：介绍基于ARM的来电号码显示器的实现方法。利用CID芯片HT9032C来解调FSK码，同时可实现液晶显示、E2PROM存储和语音播报电话主叫号码等功能，以SPI串行接口智能显示键盘控制芯片ZLG7289A为核心设计的键盘电路可实现查阅、删除信息。文章详细介绍了系统的硬件电路设计和软件流程。实践表明，显示器外围器件少，抗干扰能力强，使用方便。

0引言

目前我国电话网交换机传送主叫识别信息CID（CallingIdentityDelivery）有两种方式，较常用的是FSK（频移键控）方式，另一种是DTMF（双音多频）方式。通过掌握相应的协议标准和数据格式，可通过ARM控制芯片HT9032C实现解调FSK格式的来电信息，通过E2PROM存储器存储来电信息，并利用液晶显示，同时控制ISD1402语音芯片播放来电号码。以SPI串行接口智能显示键盘控制芯片ZLG7289A为核心设计的键盘电路实现查阅、删除来电信息。

1系统硬件设计

1。1系统总体设计

整个系统由5部分组成，分别是：（1）FSK信号解调；（2）来电号码语音播报；（3）显示来电；（4）存储来电信息；（5）按键控制部分。具体如图1所示。

图1系统组成框图

1。2系统各组成部分设计

（1）FSK信号解调。

CID芯片HT9032C解调器是台湾HOLTEK公司生产的双列直插、低功耗的接收物理层主叫识别信息的CMOS集成电路FSK解调芯片，它能满足Bell202和CCITTV。23标准，实现1200波特率FSK数据传输标准，且能检测铃流和载波，电话线经过接口电路接到HT9032C的TIP，RING，RDET1和RDET2脚，当有振铃信号来时，HT9032C的RDET脚触发下降沿。在第一次和第二次振铃之间HT9032C把逻辑"1"（1200±12）Hz、逻辑"0"（2200±22）Hz、传输速率为1200bit/s的FSK信号解调成串行异步二进制数据。当检测到有效载波信号，CDET触发下降沿。在DOUT脚输出包括信道占用信号、标志信号和主叫识别信号的所有信号；在DOUTC脚只输出主叫识别信号。

HT9032C与ARM9的具体硬件连线如图2所示。

图2CID芯片HT9032C与ARM9的硬件连线

HT9032C的RDET引脚接MCU的外部中断0，当有振铃信号时，RDET脚触发外部中断0服务程序。

HT9032C的CDET引脚接MCU的外部中断1，当检测到有效解调后的主叫识别信号，CDET脚触发外部中断1程序。HT9032C的DOUTC引脚接MCU的串行中断。当检测到振铃和有效载波信号，便打开串口中断，接收解调的FSK信号，得到来电信息。

（2）来电号码语音播报。

采用录放一体化的高保真单片固态语音集成电路ISD1420实现自动语音播放来电号码。其内部有128K的E2PROM用于存放语音信息，并可分成160段，每段信息为0。125s，总共可存储20s的信息。语音分段的信息是由ISD1420的地址线A0~A7的值决定的。在录制过程中将可能要播放的语音库按每个0。5s的单位进行录制，每个汉字或数字的语音信息对应到一个地址。在检测到来电号码后，依次给定A0~A7的值就能构成一句话，播放来电号码。

（3）显示来电。

液晶显示模块LCD用来显示主叫号码、日期、时间等信息。LCD接收到来电信息后即依次取出各个信息并进行显示。

（4）存储来电信息。

采用允许三总线工作的串行外设接口（SPI）芯片X25045作为存储器。此芯片把看门狗定时器、电压监控和E2PROM集成在单个封装内，降低了系统成本并减少了对电路板空间的要求；其看门狗功能提供了对微控制器的保护，通过编程监控系统，当系统发生故障时自动以RESET信号作出响应；X25045的存贮器部分是CMOS的4096bit（512×8）串行E2PROM。

（5）按键控制部分。

采用ZLG7289A控制3个按键："DEL"、上"UP"、下"DOWN"分别用于删除、查阅主叫信息。

2主叫识别信息的两种数据格式

终端交换机向该被叫用户传送主叫识别信息数据传送时序如图3所示。

图3主叫识别信息数据传送时序

符号时间值：

A-0。5~1。5s第一次振铃结束与数据传送开始之间的时间间隔。

B+C-2。9s传送数据的时间包括信道占用信号ChannelSeizureSignal和标志信号MarkSignal。

D-0。2s数据传送结束与第二次振铃开始之间的时间隔。

E-1s铃流。

B+C+D-3。1s各时段可根据具体情况定。

信道占用信号和标志信号的目的是提示电话终端准备接收数据，校验字是用作差错检查。信道占用信号是由一组300个连续的"0"和"1"交替的位组成，其第一个比特为"0"，最后一个比特为"1"。在通话状态下，信道占用信号不发送。标志信号是由180个（在挂机状态下）或80个（在通话状态下）标志位（逻辑"1"）组成，标志位由0~10个逻辑"1"组成。

每个数据字之前先行一位"0"作为起始位，在最后加一位"1"作为结束位，每个数据字的最低位先发送。这样，实际每个字占10bit，即1PXXXXXXX0（P为奇偶校验位）。数据传送时，信道占用信号发送后接收标志信号。主叫识别数据格式有两种：单数据消息格式（SDMF）和复合数据消息格式（MDMF）。

（1）单数据消息格式（SDMF）。

单数据消息格式由消息头和消息体组成，这种格式的结构简单，可容纳的信息内容较少，如：呼叫序号、呼叫建立日期和时间及主叫号码。消息头由消息类型和消息长度组成，它们均为8bit。消息类型的值用来识别消息的特征，消息长度指明后面所跟的消息字的长度。消息体包括交换机需传给终端用户的消息，消息体可容纳1255个8bit的消息字，每个字用8bit带校验位的7位编码字符集表示。其消息格式如图4所示。[!--empirenews.page--]

图4单数据消息格式组成图

（2）复合数据消息格式（MDMF）。

这种格式的结构比较复杂，可传送的信息包括除单数据格式内容外还有主叫用户的姓名等。复合数据消息格式也是由消息头和消息体组成，不同的是，复合数据的消息体由一个或多个小的参数消息组成，参数消息也具有参数头和参数体。参数头包括参数类型和参数长度，它们均为8bit，参数类型值用来识别后续参数字，参数长度指明参数体中参数字的数目。复合数据消息格式允许不同特征产生的不同消息在同一个帧中传送。在此不再详述。

3系统软件流程设计

系统软件由四部分组成，分别为主程序，中断0程序，中断1程序和串口中断程序。

主程序及各程序功能介绍如下。

（1）主程序开始初始化系统各功能芯片，设置串行通信的波特率，从E2PROM中读存储的来电信息，并显示最后一条信息；然后开中断0循环等待振铃信号。程序流程图如图5所示。

图5主程序流程图

（2）外部中断0服务程序。

当有振铃信号来时，便触发外部中断0服务程序。

若判断为第一次振铃，则开外部中断1，判断是否有有效解调FSK信号。

（3）外部中断1服务程序。

当判断有有效信号来时，便触发外部中断0服务程序。若判断为第一次振铃，则打开串口中断，准备接收解调为串行异步二进制数据的来电信息。

（4）串口中断程序。

在串口服务程序中不断记录缓冲器SUBF中的数据，存储并显示当前信息。

4实验数据分析

串口输出的字符串为：0x800x180x320x000x310x310x300x380x330x300x310x300x330x340x300x310x350x320x310x360x370x360x300x310x360x370xEF经过分析，0x80表示此消息数据为复合数据消息格式，0x18表示数据长度，后面则表示时间为2011年08月30日10时34分，来电号码为01521760167，校验字为0xEF。所有数据和（包括校验位）按256的模求和为00，证明收到的数据完全正确。