引 言
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，尤其是在一些特殊的應(yīng)用場合，監(jiān)測或者控制對象由于距離較遠(yuǎn)或者現(xiàn)場比較危險，只能把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)離現(xiàn)場的地方進(jìn)行分析處理，因此需要一種可以進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)那度胧较到y(tǒng)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)在遠(yuǎn)處對工作系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和故障排除，避免惡劣的環(huán)境對身體造成損害。本系統(tǒng)是通信電纜健模壓電感器康狀況監(jiān)測系統(tǒng)的一部分，將通信電纜的工作狀況遠(yuǎn)程傳輸，從而實(shí)現(xiàn)異地監(jiān)測。本文提出了一種體積小、重量輕、成本低、實(shí)施方便，基于LPC2132芯片的，以電話線為數(shù)據(jù)傳輸媒質(zhì)的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)，從硬件和軟件方面對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說明，并給出具體實(shí)現(xiàn)方法。
1 硬件設(shè)計(jì)
1.1 系統(tǒng)原理
如圖l所示，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由主控LPC2132、Modem芯片73M2901、RS232串口轉(zhuǎn)換電路組成。LPC2132通過UART0接收通信電纜數(shù)據(jù)采集儀的數(shù)據(jù)，進(jìn)行CRC校驗(yàn)后通過UARTl發(fā)給大電流電感Modem。LPC2132是Philips公司基于32／16位ARM7TDMI-S內(nèi)核開發(fā)的微控制器。由于LPC2132內(nèi)嵌64 KB的高速Flash存儲器和16KB片內(nèi)靜態(tài)RAM，具有2個符合16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行接口，且其中一個包含標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制解調(diào)器接口信號，因此非常適合用來控制Modem芯片進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。73M2901是TDK公司推出的低功耗、低速、單片式調(diào)制解調(diào)器，具有很高的集成度，與LPC2132一起可以構(gòu)成一個輕便小巧的嵌入式遠(yuǎn)程終端。
1．2 73M2901芯片簡介
73M2901內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)的8032微處理器和1個協(xié)處理器，因此在處理復(fù)雜信號的同時還可以實(shí)現(xiàn)多種控制功能。其數(shù)據(jù)終端采用異步串行傳輸方式，最多町以支持2 400 bps個雙工數(shù)據(jù)傳送；此外，還支持AT指令集，其主要引腳功能如表l所列。
73M2901由數(shù)據(jù)終端接口、調(diào)制解調(diào)部件和模擬終端接口3部分構(gòu)成。
①數(shù)據(jù)終端接口：主要功能是完成數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)與調(diào)制解調(diào)器之間的連接。73M2901芯片提供的串行數(shù)據(jù)終端接口包括TXD、RXD、RTS、CTS、DSR、DCD、TXCLK、RXCLK等。
②調(diào)制解調(diào)部件：核心是調(diào)制解調(diào)芯片。Modem的絕大多數(shù)功能都是由這片大規(guī)模集成電路來實(shí)現(xiàn)的，包括調(diào)制解調(diào)過程、擾碼解擾碼過程、信道分割、線路均衡和指示工作狀態(tài)等。
③模擬終端接口：包括撥號脈沖電路、振鈴檢測電路和音頻信號通道3部分。通過這部分電路可以將Modem與通信信道連接起來。
◆撥號脈沖電路：摘掛機(jī)信號由73M2901／5V的RELAY引腳給出，完成摘掛機(jī)電感器應(yīng)用動作。當(dāng)RELAY發(fā)出高電平時為掛機(jī)，發(fā)出低電平時為摘機(jī)。
◆振鈴檢測電路：用于檢測電話線送來的鈴流信號。當(dāng)信道內(nèi)沒有振鈴信號時，73M290l的RING端為無效的高電平；當(dāng)振鈴信號來到時，RING變?yōu)橛行У牡碗娖剑瓿烧疋彊z測。
◆音頻信號通道：模擬信號發(fā)送端是73M2901／5V芯片的TXAN和TRAP引腳，提供差分信號輸出。73M290l／5V還提供一個輸入引腳RXA，RXA端是非平衡的模擬輸入端口，接收的音頻信號為單端對地的模擬信號。
模擬接口電路主要功能如下：
◇調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部不平衡電路與平衡型通信信道之間的轉(zhuǎn)換；
◇調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部四線電路與二線通信信道之間的轉(zhuǎn)換；
◇識別通信信道傳來的交流振鈴信號，并將其轉(zhuǎn)換成TTL直流電平；
◇撥號時能發(fā)出符合規(guī)定的脈沖串或雙音多頻信號。
1．3 UARTl串口傳輸
本系統(tǒng)直接將73M290l連接到L電感器生產(chǎn)廠家PC2132的UARTl串口上，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作，接口結(jié)構(gòu)如圖2所示，UARTl的引腳功能描述如表2所列。
