基于ARM的智能來電顯示器的設計

摘要：介紹基于ARM的來電號碼顯示器的實現(xiàn)方法。利用CID芯片HT9032C來解調(diào)FSK碼，同時可實現(xiàn)液晶顯示、E2PROM存儲和語音播報電話主叫號碼等功能，以SPI串行接口智能顯示鍵盤控制芯片ZLG7289A為核心設計的鍵盤電路可實現(xiàn)查閱、刪除信息。文章詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計和軟件流程。實踐表明，顯示器外圍器件少，抗干擾能力強，使用方便。

0引言

目前我國電話網(wǎng)交換機傳送主叫識別信息CID（CallingIdentityDelivery）有兩種方式，較常用的是FSK（頻移鍵控）方式，另一種是DTMF（雙音多頻）方式。通過掌握相應的協(xié)議標準和數(shù)據(jù)格式，可通過ARM控制芯片HT9032C實現(xiàn)解調(diào)FSK格式的來電信息，通過E2PROM存儲器存儲來電信息，并利用液晶顯示，同時控制ISD1402語音芯片播放來電號碼。以SPI串行接口智能顯示鍵盤控制芯片ZLG7289A為核心設計的鍵盤電路實現(xiàn)查閱、刪除來電信息。

1系統(tǒng)硬件設計

1。1系統(tǒng)總體設計

整個系統(tǒng)由5部分組成，分別是：（1）FSK信號解調(diào)；（2）來電號碼語音播報；（3）顯示來電；（4）存儲來電信息；（5）按鍵控制部分。具體如圖1所示。

圖1系統(tǒng)組成框圖

1。2系統(tǒng)各組成部分設計

（1）FSK信號解調(diào)。

CID芯片HT9032C解調(diào)器是臺灣HOLTEK公司生產(chǎn)的雙列直插、低功耗的接收物理層主叫識別信息的CMOS集成電路FSK解調(diào)芯片，它能滿足Bell202和CCITTV。23標準，實現(xiàn)1200波特率FSK數(shù)據(jù)傳輸標準，且能檢測鈴流和載波，電話線經(jīng)過接口電路接到HT9032C的TIP，RING，RDET1和RDET2腳，當有振鈴信號來時，HT9032C的RDET腳觸發(fā)下降沿。在第一次和第二次振鈴之間HT9032C把邏輯1（1200±12）Hz、邏輯0（2200±22）Hz、傳輸速率為1200bit/s的FSK信號解調(diào)成串行異步二進制數(shù)據(jù)。當檢測到有效載波信號，CDET觸發(fā)下降沿。在DOUT腳輸出包括信道占用信號、標志信號和主叫識別信號的所有信號；在DOUTC腳只輸出主叫識別信號。

HT9032C與ARM9的具體硬件連線如圖2所示。

圖2CID芯片HT9032C與ARM9的硬件連線

HT9032C的RDET引腳接MCU的外部中斷0，當有振鈴信號時，RDET腳觸發(fā)外部中斷0服務程序。

HT9032C的CDET引腳接MCU的外部中斷1，當檢測到有效解調(diào)后的主叫識別信號，CDET腳觸發(fā)外部中斷1程序。HT9032C的DOUTC引腳接MCU的串行中斷。當檢測到振鈴和有效載波信號，便打開串口中斷，接收解調(diào)的FSK信號，得到來電信息。

（2）來電號碼語音播報。

采用錄放一體化的高保真單片固態(tài)語音集成電路ISD1420實現(xiàn)自動語音播放來電號碼。其內(nèi)部有128K的E2PROM用于存放語音信息，并可分成160段，每段信息為0。125s，總共可存儲20s的信息。語音分段的信息是由ISD1420的地址線A0~A7的值決定的。在錄制過程中將可能要播放的語音庫按每個0。5s的單位進行錄制，每個漢字或數(shù)字的語音信息對應到一個地址。在檢測到來電號碼后，依次給定A0~A7的值就能構(gòu)成一句話，播放來電號碼。

（3）顯示來電。

液晶顯示模塊LCD用來顯示主叫號碼、日期、時間等信息。LCD接收到來電信息后即依次取出各個信息并進行顯示。

（4）存儲來電信息。

采用允許三總線工作的串行外設接口（SPI）芯片X25045作為存儲器。此芯片把看門狗定時器、電壓監(jiān)控和E2PROM集成在單個封裝內(nèi)，降低了系統(tǒng)成本并減少了對電路板空間的要求；其看門狗功能提供了對微控制器的保護，通過編程監(jiān)控系統(tǒng)，當系統(tǒng)發(fā)生故障時自動以RESET信號作出響應；X25045的存貯器部分是CMOS的4096bit（512×8）串行E2PROM。

（5）按鍵控制部分。

采用ZLG7289A控制3個按鍵：DEL、上UP、下DOWN分別用于刪除、查閱主叫信息。

2主叫識別信息的兩種數(shù)據(jù)格式

終端交換機向該被叫用戶傳送主叫識別信息數(shù)據(jù)傳送時序如圖3所示。

圖3主叫識別信息數(shù)據(jù)傳送時序

符號時間值：

A-0。5~1。5s第一次振鈴結(jié)束與數(shù)據(jù)傳送開始之間的時間間隔。

B+C-2。9s傳送數(shù)據(jù)的時間包括信道占用信號ChannelSeizureSignal和標志信號MarkSignal。

D-0。2s數(shù)據(jù)傳送結(jié)束與第二次振鈴開始之間的時間隔。

E-1s鈴流。

B+C+D-3。1s各時段可根據(jù)具體情況定。

信道占用信號和標志信號的目的是提示電話終端準備接收數(shù)據(jù)，校驗字是用作差錯檢查。信道占用信號是由一組300個連續(xù)的0和1交替的位組成，其第一個比特為0，最后一個比特為1。在通話狀態(tài)下，信道占用信號不發(fā)送。標志信號是由180個（在掛機狀態(tài)下）或80個（在通話狀態(tài)下）標志位（邏輯1）組成，標志位由0~10個邏輯1組成。

每個數(shù)據(jù)字之前先行一位0作為起始位，在最后加一位1作為結(jié)束位，每個數(shù)據(jù)字的最低位先發(fā)送。這樣，實際每個字占10bit，即1PXXXXXXX0（P為奇偶校驗位）。數(shù)據(jù)傳送時，信道占用信號發(fā)送后接收標志信號。主叫識別數(shù)據(jù)格式有兩種：單數(shù)據(jù)消息格式（SDMF）和復合數(shù)據(jù)消息格式（MDMF）。

（1）單數(shù)據(jù)消息格式（SDMF）。

單數(shù)據(jù)消息格式由消息頭和消息體組成，這種格式的結(jié)構(gòu)簡單，可容納的信息內(nèi)容較少，如：呼叫序號、呼叫建立日期和時間及主叫號碼。消息頭由消息類型和消息長度組成，它們均為8bit。消息類型的值用來識別消息的特征，消息長度指明后面所跟的消息字的長度。消息體包括交換機需傳給終端用戶的消息，消息體可容納1255個8bit的消息字，每個字用8bit帶校驗位的7位編碼字符集表示。其消息格式如圖4所示。