- 相關(guān)推薦
用Philips PCD600x實(shí)現(xiàn)多線電話并機(jī)
摘要：飛利浦公司開(kāi)發(fā)的PCD600x數(shù)字電話應(yīng)答機(jī)芯片內(nèi)嵌80C51 CPU核、DSP及CODEC等通信功能芯片，具有功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)。本文拓展了PCD600x的應(yīng)用，特別是重點(diǎn)解決了多線電話互連的問(wèn)題；通過(guò)IOM數(shù)據(jù)通道提供了低成本、高可靠性的解決方案。關(guān)鍵詞：PCD600x I2C總線 IOM 多線電話 PCM
1 概述
多線電話和普通電話相比更方便了人們的使用。特別在小型辦公室領(lǐng)域，可能有若干條外線，通話業(yè)務(wù)由大家共同處理。傳統(tǒng)的方式是采用集團(tuán)電話，由中心主機(jī)管理話機(jī)，使得維護(hù)、管理和使用不便。多線電話直接互連是一種更方便、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的選擇。人們可以只用1部電話機(jī)完成多部電話機(jī)的功能，減少了電話機(jī)的占用空間，功能多，操作容易，深受人們的青睞。多線電話的使用像普通電話一樣，維護(hù)和管理更加方便，不需專業(yè)知識(shí)，更貼近用戶。但它的使用也具有一定局限性，特別是當(dāng)用戶數(shù)比較多時(shí)，由于電話輸入阻抗的限制，使得并機(jī)數(shù)有一定的限制，一般不超過(guò)5部。集團(tuán)電話是每線單獨(dú)饋電，工作類似于PBX，所以可同時(shí)使用幾十部電話。多線電話使用中，多部話機(jī)并機(jī)是一種常用的操作。現(xiàn)在多線話機(jī)在多個(gè)用戶使用時(shí)，話機(jī)之間的通信多采用載波方式，即通過(guò)線路載波傳輸信令控制各話機(jī)的工作。這使得話機(jī)要單獨(dú)設(shè)計(jì)一高頻載波電路，增加了成本，降低了話機(jī)的可靠性和抗干擾能力。本文介紹采用Philips基于DSP的PCD600x CPU完成的多線電話設(shè)計(jì)，在并機(jī)操作時(shí)通過(guò)數(shù)字IOM通道和I2C總線傳輸語(yǔ)音和信令，從而簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，降低成本，提高工作的可靠性和抗干擾能力。
2 Philips PCD600X簡(jiǎn)介
①PCD6001/2/3是Philips公司開(kāi)發(fā)的數(shù)字電話應(yīng)答機(jī)芯片，80引腳封裝，在一個(gè)低成本的芯片中集成了數(shù)字應(yīng)答機(jī)和電話所有的管理和過(guò)程處理功能：
*靈活的人機(jī)接口；
*帶32KB ROM的標(biāo)準(zhǔn)80C51 CPU核；
*34個(gè)用于外圍控制的通用I/O引腳；
*I2C總線接口；
*2個(gè)16bit CODECs；
*DSP（Digital Speech Processor）語(yǔ)音壓縮2.6Kbit/s、3.2Kbit/s、5.2Kbit/s；
*嵌入DTMF檢測(cè)、呼叫進(jìn)程檢測(cè)等；
*Caller ID FSK和CAS（Caller Alerting Signal）檢測(cè)；
*IOM接口與ISDN和DECT直接相連。
圖1為PCD600x功能框圖。
其中CODECs和IOM接口由DSP控制，I2C總線接口由80C51核控制，嵌入的80C51 CPU通過(guò)SPR（特殊功能寄存器）控制芯片工作；具有DSP、時(shí)間或RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）、定時(shí)器0、定時(shí)器1和I2C部線等中斷工作方式。
②DSP與80C51 CPU的接口（DMI）主要完成以下功能：
*DSP與80C51 CPU之間傳輸壓縮的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；
*通過(guò)微控制器API設(shè)置DSP工作參數(shù)；
*傳送DSP事件（Caller ID、鈴檢測(cè)、呼叫進(jìn)程等）給微控制器。
它們之間的通信通過(guò)6個(gè)SFR和4個(gè)DSP I/O寄存器完成。
③串行的I2C總線是一種簡(jiǎn)單的雙向2線總線，用于內(nèi)部IC的數(shù)據(jù)交換。I2C總線包含1條數(shù)據(jù)線和1條時(shí)鐘線，具有主發(fā)送、主接收、從發(fā)送和從接收4種作方式；通過(guò)4個(gè)特殊功能寄存器S1CON（控制工作方式）、S1STA（狀態(tài)寄存器）、S1DAT（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移寄存器）和S1ADR（從地址寄存器）工作。
④PCD600x的IOM是一個(gè)4線接口，具有以下功能；
*2個(gè)64Kbit/s數(shù)字PCM通道，位速率可調(diào)n×256Kbit/s（n=1,2,3,4或8），符合IOM-2標(biāo)準(zhǔn)（SIEMENS）；
*每幀32時(shí)隙的數(shù)字接口，幀頻為8KHz；
*自動(dòng)從DSP I/O寄存器存取數(shù)據(jù)；
*字節(jié)或字操作。
PCD600x的IOM可工作于主方式或從方式。由SFR ALTR控制。復(fù)位后IOM處于從方式。數(shù)據(jù)為8位（A率PCM編碼）或16位（PCM編碼），16位時(shí)占用2個(gè)時(shí)隙。
3 PCD600x完成的多線電話設(shè)計(jì)
圖2是一個(gè)具有Caller ID功能的2線電話框圖。
該多線電話具有以下功能（除普通電話和答錄機(jī)功能外）：
*線路1免提全雙工，2線半雙工；
*所有的2條線同時(shí)具有CID1和2；
*通過(guò)Flash/EEPROM完成CID和電話簿功能；
*免提時(shí)的3方會(huì)議電話功能；
*可通過(guò)話機(jī)連接外線。
可見(jiàn)，由于在內(nèi)部通過(guò)DSP和CODEC使語(yǔ)音編碼為PCM碼流傳輸，在單一話機(jī)上大大拓展了電話機(jī)的功能。在設(shè)計(jì)上由于大部分功能均在PCD600x內(nèi)部完成。通過(guò)API對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的微控制器80C51編程即可控制其工作，使得設(shè)計(jì)和調(diào)試非常容易，本身CPU也提供DEBUG接口。
以下介紹內(nèi)部并機(jī)通過(guò)IOM數(shù)字通道和I2C總線的互聯(lián)。
以2線電話為例，如圖3所示。
IOM通道：每通道64Kbit/s，fsc=8kHz，位速率2.048Mbit/s，PCM碼流，傳輸語(yǔ)音信號(hào)。因?yàn)楣灿?2個(gè)時(shí)隙，即32個(gè)64Kbit/s語(yǔ)音通道，主機(jī)1雙線電話占用2個(gè)64Kbit/s通道（2個(gè)時(shí)隙），其它從機(jī)占用1個(gè)64Kbit/s語(yǔ)音通道（1個(gè)時(shí)隙），所以可最多并機(jī)30部（實(shí)際設(shè)計(jì)最多并機(jī)為16部）。如需開(kāi)設(shè)會(huì)議電話功能或三線、四線電話，則最大并機(jī)數(shù)相應(yīng)減少。
采用這種方式工作具有以下優(yōu)點(diǎn)：
*只有1部主機(jī)接外線，接口阻抗易滿足要求；
*如果用模塊化設(shè)計(jì)，從機(jī)可只采用1個(gè)CPU，節(jié)約成本；
*語(yǔ)音數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)的64Kbit/s PCM碼流，易與其它設(shè)備連接，如ISDN等，拓展使用范圍；
*采用此種方式在小型辦公室組網(wǎng)比集團(tuán)電話更容易、方便，成本低。
4 工作流程
每部電話相連的外總線共有6條線：2根為I2C總線，傳送控制指令；4根為IOM通道，傳送語(yǔ)音和同步信號(hào)。I2C總線傳送的控制信號(hào)不但完成所有ISDN D通道的功能，同時(shí)完成各并聯(lián)電話間轉(zhuǎn)接等控制功能。因?yàn)橥饩�只接在1部話機(jī)上，此話機(jī)設(shè)為主，其它話機(jī)設(shè)為從。設(shè)計(jì)每話機(jī)最多可接4條外線，且最多可同時(shí)并16部話機(jī)；I2C總線7位地址：高5位（D7D6D5D4D3
【用Philips PCD600x實(shí)現(xiàn)多線電話并機(jī)】相關(guān)文章：
利用VB實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與多單片機(jī)通訊03-18
用CPLD實(shí)現(xiàn)單片機(jī)讀寫模塊03-20
用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)SRAM工藝FPGA的加密應(yīng)用03-19
單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)CF卡的讀寫03-18
多網(wǎng)絡(luò)智能遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)03-19
基于linux的網(wǎng)絡(luò)對(duì)講機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)03-07
HMAC認(rèn)證協(xié)議的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)03-18