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無線通信已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動通信、車輛調(diào)度指揮和空中交通管制系統(tǒng)。我國目前廣泛應(yīng)用的VHF/UHF電臺多為模擬語音電臺，且以短波、超短波話音通信為主，因此直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰艿停荒苓m應(yīng)當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化需要；雖然可以設(shè)計數(shù)傳電臺來完成數(shù)據(jù)傳輸，但如此便不能充分利用現(xiàn)有的VHF/UHF模擬電臺，從而導(dǎo)致浪費，而且專門重新設(shè)計數(shù)傳電臺，有設(shè)計周期長和費用高等弊病。本文提出一種利用MX919芯片設(shè)計高速無線MODEM的方案。該芯片通過音頻接口與話音電臺相接，通過并口與CPU連接，可以實現(xiàn)與傳統(tǒng)話音電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)信號的無線傳輸，有效地利用了現(xiàn)有設(shè)備，而且已經(jīng)在油田地理信息系統(tǒng)、銀行運鈔車、公共汽車的GPS車輛監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)中得到了很好的檢驗。 1 MX919特點 MX919是MX.COM公司的無線調(diào)制解調(diào)芯片，能完成4電平FSK調(diào)制和解調(diào)，內(nèi)部有可編程工作寄存器。它可以方便地與主機和電臺通信，有自己的數(shù)據(jù)打包協(xié)議。在數(shù)據(jù)發(fā)送模式下，接收來自主機的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，對其進(jìn)行打包；為了減小無線通信的誤碼，采取對原始基帶信號進(jìn)行編碼，且有CRC檢錯和FEC糾錯功能，為了抗突發(fā)錯誤，還采取了交織編碼；最后，對編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行4電平FSK調(diào)制，由電臺ＦＭ調(diào)制發(fā)送。在數(shù)據(jù)接收模式下，接收來自電臺的模擬信號，進(jìn)行解調(diào)和解碼后，恢復(fù)原始基帶信號，并通過并口與主機通信。 MX919調(diào)制解調(diào)芯片具有以下一些特點： (1) 4電平FSK調(diào)制 (2) 半雙工工作方式 (3) 波特率高達(dá)19.2kbps (4) 低壓(3.3/5V)工作 (5) 數(shù)據(jù)打包格式 (6) 噪聲環(huán)境下的增強性能 (7) FEC、CRC和交織編碼 2 硬件設(shè)計 系統(tǒng)組成框圖如圖1所示，主要由三大部分組成：通信控制器、MX919和語音模擬電臺。通信控制器是一個單片機子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的主控制，包括與數(shù)據(jù)源(GPS接收機、計算機等)的RS-232通信接口、對MX919的編程和控制，以及產(chǎn)生電臺必需的PTT、SPLINT等控制信號，如圖2所示。 MX919與通信控制器和電臺的接口如圖3所示。 與通信控制器的接口有數(shù)據(jù)總線D7～D0，地址線A0、A1，讀寫信號線、，中斷請求信號線，以及片選信號；與電臺的接口有接收模擬調(diào)制信號線RXIN和發(fā)送已調(diào)信號線TXOUT。 電臺將MX919調(diào)制的FSK信號進(jìn)。 高頻FM調(diào)制并發(fā)射出去，或者接收FM已調(diào)信號并對其解調(diào)。它的主要接口是發(fā)送信號線TX和接收信號線RX。 3 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計之前，必須了解MX919各個寄存器的功能，特別是命令寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器。表1是這幾個寄存器的內(nèi)容。 表1 MX919寄存器內(nèi)容
整個系統(tǒng)軟件主要包括如圖4所示的一些模塊。 主控模塊負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的控制工作，包括控制系統(tǒng)時序、檢測數(shù)據(jù)發(fā)送或者接收狀態(tài)等。當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)或者接收數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收模塊對MX919各種寄存器進(jìn)行編程。當(dāng)MX919的IRQ信號有效時，外部中斷模塊開始執(zhí)行，包括發(fā)送中斷子程序和接收中斷子程序。初始化模塊完成對定時器，串口、中斷寄存器等的初始化工作。 在軟件設(shè)計中，最主要的部分是數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖如圖5所示，數(shù)據(jù)接收流程圖如圖6所示。 用MX919設(shè)計的無線MODEM具有簡單方便、實用靈活、開發(fā)周期短等優(yōu)點，在實時監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集中有廣泛的應(yīng)用價值和推廣價值。目前我們已經(jīng)將其成功地應(yīng)用到油田地理信息系統(tǒng)、銀行運鈔車、公共汽車的GPS車輛監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)中，效果良好。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
