电话信令收发器CMX860在信息终端中的应用_通信网络论文
关键词：ctsi协议 c-bus dtmf fsk cas
引言
移动电话推出的短信息服务经市场检验，取得了很好的经济效率和社会效益。固定电话能不能也推出类似的服务，从而实现传统电话的增值呢？最近提出的固网短信技术恰好满足了运营商的这一需求。建立在模拟线上的中文信息终端服务接口规范ctsi协议，为电话与服务在模拟话音线上进行双向数据通信提供了标准。它规定了上行使用dtmf（双音多频）或fsk（频移键控）信号及下行使用fsk信号，服务器与终端之间通过cas（服务器发生终端的提示音）信号的发送和回应来互相确认。项国consumer microcircuits limited公司推出的cmx860芯片，其内部集成有fsk发送/接收器、dtmf发送器和cas检测器，可直接应用于我国的固网短信系统。
图1 cmx860内部功能框图
1 cmx860
cmx860是一种通用的电话信令收发器，两个独立的通道line端和phone端通过模拟开关的切换可分别独立工作于各自的信号收发模式。它是由一台主机μc通过一个叫做c-bus（公开总线）的串行接口来控制的，这与大多数通用的μc串行接口是兼容的。
它的发送和接收方式是独立可编程的。例如，接收器部分作为一个调制解调器运行时，接收信号便馈入一个带通滤波器以滤去不想要的信号，并提供固定的折中线路均衡；具有“零功率”待机模式，在待机模式下，c-bus、振铃检测、摘机检测、rdrvn依然有效；当有振铃或摘机时，会产生中断信号以提醒主机进行相应的操作。
cmx860采用11.059 2mhz时钟振荡器，在运行时的最低工作电压为2.7v，有三种封装形式：28引脚soic（cmx860d1）、28引脚tssop（cmx860e1）和28引脚ssop（cmx860d6）。可由电话线馈电提供工作所需电压，而不需接额外电源。cmx860芯片的内部功率框图如图1所示。
xtaln：晶体振荡器输出；
xtal/clock：晶振电路或外部时钟源输入；
serial clock：c-bus串行时钟输入端；
command data：c-bus串行数据输入端
reply data：三态c-bus串行数据输出，不传送数据时，输出为高阻；
csn：片选输入；
irqn：中断申请输出，低有效，无效时为高阻，需外接一上拉电阻；
vbias:vdd/2偏压，应靠近该脚通过电容旁路到avss；
rdrvn：继电器驱动输出，低有效；
dvss：数字地；
avss：模拟地
dvdd：数字电源；
avdd：模拟电源；
rd、rt：振铃检测的两个施密特触发器输入端；
hd、ht：摘机检测的两个施密特触发器的输入端；
linerxf：line端接收放大器的输出；
linerxn：line端接收放大器的反向输入；
linerxp：line端接收放大器的正向输入；
linetxn：line端发送驱动器的反向输出；
linetxp：line端发送驱动器的正向输出；
phonerxf：phonerxn、phonerxp、phonetxn、phonetxp：与上述line端五引脚相对应的phone端。
图2 cmx860应用电路
2 cmx860在固网短信电话中的应用
正确控制cmx860 dtmf信号的发送、fsk信号的接收、cas信号的是实现固网短信系统的关键。
（1）ctsi协议简介
ctsi协议层可分为三层：层、链路层、消息层。
①物理层负责服务器与终端之间的数据单元（数据位流）的传送，即它们的调制和解调的编码方式、电气特性、传送要求。规定下行数据采用fsk二进制异步串行方式传送；上行数据采用dtmf或fsk方式传送。其中dtmf分短音模式和确认音模式等类型。cas是服务器发送终端的提示音，时长80～85ms。
②链路层提供可靠听数据传送机制。下行fsk包格式如下：
| 同步引导串 | 类型 | 长度 | 包编号 | 内容 | 校验和 |
同步引导串：由8个同步前导字符（0x550）+一个同步结束字符构成，终端读到至少5个同步前导字符和同步结束字符后，可认为同步建立。
信息类型：指明内容的类型，为和其它相关协议保持关联，此处取值（0x84）。
信息长度：信息包编号的字节数（=1）加内容的字节数。
包编号：取值（0x01）。
内容：由消息层组织，可含一条或多条ctsi操作命令，最大长度不大于254字节。
校验和：用于数据传送过程的侦错，取值为：该数据包中除同步引导串之外的所有字节的和，按256取模，再取补得到的值。
③消息层定义了信息包的格式、信息（命令）的格式和回送的格式。
（2）硬件电路
图2是应用8051 mcu控制cmx860实现固网短信终端系统的应用电路，该电路已在我公司研制的电话中得到成功的应用。图2中，将cmx860的三条c-bus信号线（serial clock、command data、reply data）及片选线接到8051的p1口上，将其中断申请输出端接到8051的外部中断端，因而对cmx860的指令操作可通过对p1口i/o线的控制直接完成。
c8～c10、r2～r6、d1～d4组成了振铃检测电路，在对控制寄存器进行适当设置后，当振铃到来，会触发外部中断处理。dtmf信号的发送、fsk信号的接收、cas信号的检测 是cmx860通过用户线接口电路来完成的。
（3）软件设计
cmx860的内部寄存器号外部mcu之间的数据、控制和状态是通过c-bus串行总线来传送的，因此，对c-bus的控制是对cmx860芯片编程的关键所在。这里介绍一个检查c-bus操作时序是否正确的简单方法。芯片初始化后rdrvn引脚是高电平，当通过c-bus对genral control寄存器的b9位写入1后，如果该引脚变成低电平，则证明对c-bus的控制时序是正确的。
标准型信息终端平台提供的主要业务有：短消息、信息查询、点播与订阅等。图3给出了其中一项，即自动接收消息下载的程序流程图。
图3 自动接收短消息下载的程序流程图
结语
实际应用表明，cmx860功能强，易操作、控制使用灵活、工作稳定可靠，将其应用于固网短信系统，可以成功完成短消息的发送、接收，的点播、订阅。此外，它还能应用于互联网设备、远程仪表读出和机顶盒等系统中