基于73M2901的远程数据传输系统的设计
哈尔滨工程大学 张晓峻 孙晶华 哈尔滨韩信通信设备责任有限公司 王永平
引言
远程数据传输系统应用广泛,尤其是在一些特殊的应用场合,监测或者控制对象由于距离较远或者现场比较危险,只能把采集的数据传输到远离现场的地方进行分析处理,因此需要一种可以进行远程数据传输的嵌入式系统,以便能够实现在远处对工作系统的监视、控制和故障排除,避免恶劣的环境对身体造成损害,本系统是通信电缆健康状况检测系统的一部分,将通信电缆的工作状况远程传输,从先实现异地监测,本文提出了一种体积小、重量轻、成本低、实施方便,基于LPC2132芯片的,以电话线为数据传输媒质的嵌入式应用系统,从硬件和软件方面对系统的设计进行了详细说明,并给出具体实现方法。
1 硬件设计
1.1 系统原理
如图1所示,远程数据传输系统由主控LPC2132、Modem芯片73M2901、RS232串口转换电路组成,LPC2132通过UART0接收通信电缆数据采集仪的数据,进行CRC校验后通过UART1发给Modem,LPC2132是Philips公司基于32/16位ARM7TDMI-S内核[1]开发的微控制器,由于LPC2132内嵌64KB的高速Flash存储器和16KB片内静态RAM,具有2个符合16C550工业标准的串行接口,且其中一个包含标准的调制解调器接口信号,因此非常适合用来控制Modem芯片进行远程数据传输,73M2901是TDK公司推出的低功耗、低速、单片机调制解调器[2],具有很高的集成度,与LPC2132一起可以构成一个轻便小巧的嵌入式远程终端。
1.2 73M2901芯片简介
73M2901内置标准的8032微处理器和1个协处理器,因此在处理复杂信号的同时还可以实现多种控制功能,其数据终端采用异步串行传输方式,最多可以支持2400bps个双工数据传送,此外,还支持AT指令集,其主要引脚功能[3]如表1所列。
1、数据终端接口：主要功能是完成数据终端设备（DTE）与调制解调器之间的连接,73M2901芯片提供的串行数据终端接口包括TXD、RXD、RTS、CTS、DSR、DCD、TXCLK、RXCLK等。
2、调制解调部件：核心是调制解调芯片。Modem的绝大多数功能都是由这片大规模集成电路来实现的,包括调制解调过程,扰码解扰码过程,信道分割、线路均衡和指示工作状态等。
3、模拟终端接口,包括拨号脉冲电路、振铃检测电路和音频信号通道3部分,通过这部分电路可以将Modem与通信信道连接起来。
拨号脉冲电路,摘挂机信号由73M2901/5V的RELAY引脚给出,完成摘挂机动作,当RELAY发出高电平时为挂机,发出低电平时为摘机。
振铃检测电路,用于检测电话线送来的振铃信号,当信道内没有振铃信号时,73M2901的RING端为无效的高电平,当振铃信号来到时,RING变为有效的低电平,完成振铃检测。
音频信号通道,模拟信号发送端是73M2901/5V芯片的TXAN和TRAP引脚,提供差分信号输出,73M2901/5V还提供一个输入引脚RXA,RXA端是非平衡的模拟输入端口,接收的音频信号为单端对地的模拟信号。
模拟接口电路主要功能如下：
