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[导读]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。

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