Разработка функциональной схемы

 

Определение технической структуры следует производить отдельно для каждого функционально независимого оборудования. Выбор элементной базы производится параллельно с разработкой функциональных схем с учетом требований к оборудованию по соответствию стандартам, типам интерфейсов и экономическим соображениям.

В соответствии с перечисленными выше требованиями для реализации оборудования АК была выбрана следующая элементная база:

ИС MH88617 - программируемая схема интерфейса АЛ [15].

ИС MT8965 - программируемый кодек-фильтр с интерфейсом ST-BUS [18], закон кодирования A-Law.

Данные разговорного тракта передаются по 7 ИКМ-32 каналам PCMi0-6- входящие, PCMo0-6 - исходящие. Для управления кодеком используется ST-BUS каналы CSTni.

АК содержит оборудование для обслуживания 8 АЛ. Таким образом при максимальном объеме АТС до 128 АЛ требуется до 16 АК, то есть каждому АК соответствуют 8 КИ. Для каждого кодека и SLIC требуется 2 байта данных управления (регистры А и B). Поэтому необходимо 256 КИ CSTni, то есть n=0..7.

Для контроля состояния АК и приема тонального набора номера требуется определение состояния абонентского шлейфа (выход SLIC #SHK), прием сигналов от приемника DTMF (например, MT8880), а также контроль прохождения сигналов RC, LR, LCA. Для того, чтобы микропроцессор мог сканировать значение этих сигналов, необходим интерфейс ST-BUS для данного сигнала. Выходной поток CSTo, в котором интерфейс 1 АЛ занимает 1 КИ формируются с помощью 8-разрядного регистра сдвига.

Разработанная функциональная схема АК приведена в приложении (ЦТРК 2004.094651.Э2.1).

Дешифратор 2 выделяет сигнал -F1 для КИ, соответствующего каждой АЛ. Этот сигал поступает на кодек соответствующего канала (4.1 - 4.8). Компаратор 3 разрешает обращение к АК, адрес АК в блоке задается внешними адресными линиями PA1, PA2, определенными для соответствующей платы в блоке. Сопряжение кодека с АЛ производится с помощью SLIC (5.1-5.8). Для питания АЛ на SLIC также подаются постоянные напряжения +90В (напряжение вызывного сигнала), -48/60 В (питание шлейфа). Для формирования вызывного сигнала также подается переменное синусоидальное напряжение частотой 25 Гц и амплитудным значением 1 В.

Защита оборудования АК от перенапряжения по входу производится с помощью схем 8.1-8.8.

Прием сигналов DTMF из АЛ производится с помощью приемников 6.1-6.8.

Для сканирования состояния АЛ предусмотрены регистры сдвига 7.1-7.8. На параллельные входы D0-D7 поступают сигналы с кодека, сигнал SHK, и выходные данные приемника DTMF (таблица 5.3).

Сопряжение АК с управляющим оборудованием мини-АТС производится буферными элементами 1.1-1.5. Выходные буферы (1.2, 1.5) имеют выход с Z-состоянием, сигналы на шинах DSTo, CSTo объединяются по схеме «монтажное И».

Для управления АЛ требуются сигналы, приведенные в таблице 3.1. Данные сигналы передаются через регистр B кодека MT8965.

Регистр А кодека (таблица 7.2) определяет программируемое затухание фильтра кодека (для различных видов АЛ и типов входящего/ исходящего соединения) и режимы функционирования кодека [].

Сканирование состояния АК, а также считывание данных приемника DTMF для данной АЛ производится считыванием содержимого памяти данных КС (потоки CSTi0-7).

Таблица 3.1 Слово управления АК (для одной АЛ). Регистр B

Бит	Сигнал	Назначение
0	RC	Подача вызывного сигнала
1	LCA	Управление питанием (перевод с низким потреблением тока) АЛ
2	LR	Переполюсовка АЛ

 

Таблица 3.2 Слово управления АК (для одной АЛ). Регистр A

Бит	Обозначение	Значение
2-0	TX Gain	Коэффициент передачи АЦП 000 - 0 dB … 111 - +7 dB
5-3	RX Gain	Коэффициент передачи АЦП 000 - 0 dB … 111 - -7 dB
7-6	FC	Управление режимом работ кодека 00 - нормальный цифровая петля (тестирование) 10 - аналоговая петля (тестирование) 11 - выключение

 

Таблица 3.3 Слово состояния АК (для одной АЛ)

Бит	Обозначение	Значение
0	STR	Строб данных DTMF
4-1	D0-D3	Данные приемника DTMF
5	LR	Контроль сигнала LR
6	RC	Контроль сигнала RC
7	SHK	Состояние абонентского шлейфа

 

При инициализации микроконтроллера производится программирование режимов работы шины, управление памятью, настройка таймеров и портов ввода/вывода.

При аппаратном сбросе состояние сигналов, устанавливаемое перемычками на плате процессора, на входах P0.0-P0.15 микроконтроллера переписывается в регистр RP0 (адрес 0хF108). Содержимое этого регистра определяет режимы, приведенные в таблице 3.4.

Управление распределением адресного пространства производится программированием регистров ADDRSEL(1-4) и BUSCON (0-4). Сразу после сброса активен сигнал для всего адресного пространства -CS0, пока не будут запрограммировано распределение для -CS(1-4). Наименьший размер блока памяти составляет 4 Кб.

Распределение адресного пространства, реализуемое в процессоре:

 

-01FFF flash - 1 модуль ПЗУ программ и данных (8 Кб);

-0EFFF основное энергонезависимое ОЗУ;

F000-0F600   пространство устройств ввода/вывода;

F600-0FFFF   системная область (IRAM 1 Кб и SFR’s);

-11FFF  адресное пространство внешних устройств 1;

-17FFF  flash - 2 модуль ПЗУ (24 Кб);

-2FFFF  flash - 3 модуль ПЗУ (24 Кб);

-3FFFF  дополнительное ОЗУ (64 Кб).

-FFFFF адресное пространство внешних устройств 2.

 

Для микросхем выделяется до 256 байт адресного пространства в области 0F000-0F600 (таблица 3.5).

Распределение портов ввода/вывода микроконтроллера приведено в таблице 3.6.

 

Таблица 3.4 Регистр конфигурации RP0

Биты	Обозначение	Функция
6,7	BUSTYPE	Режим работы шины адреса/данных 00 - 8 разр., немультплекс. 01 - 8 разр., мультплекс. 10 - 16 разр., немультплекс. 11 - 16 разр., мультплекс.
8	WRC	разрешение сигнала -WRH
9,10	CSSEL	Разрешение формирования -CS 11 - разрешены -CS(4-0) 01 - разрешены -CS(1-0) 00 - разрешены -CS(2-0) 10 - запрещены все
11,12	SASEL	Управление объемом памяти 11 - разрешены A16, A17 10 - разрешены А16-А23 00 - разрешены А16-А19
13-15	CLKCFG	Коэффициент умножения частоты генератора 111 - х4 110 - х3 101 - х2 100 - х5 000 - х1

* - выделены используемые в данном проекте значения.

 

Таблица 3.5 Адресное пространство ввода/вывода интерфейсных ИС

Адрес	Сигнал	ИС
0F000	-SW_CS	DD21
0F100	-CF1_CS	DD37
0F200	-CF2_CS	DD38
0F300	-MF1_CS	DD35
0F400	-MF2_CS	DD36

 

Таблица 3.6 Распределение портов ввода/вывода микроконтроллера

Порт	Сигнал	Функция
P1.0-P1.11	-PCM_EN(0-11)	Разрешение вывода на системную шину каналов STo0-STo11
P1.12-P1.13	-GSTI_EN(0-1)	Разрешение ввода из системной шины каналов STi12-STi13
P1.14-P1.15	-GSTO_EN(0-1)	Разрешение вывода на системную шину каналов STo12-STo13
P2.8-P2.11	-INT(0-3)	Внешние прерывания
P2.12	-TBF1	Прерывание передатчика MF кода 1
P2.13	-TBF2	Прерывание передатчика MF кода 2
P2.14	-RBE1	Прерывание приемника MF кода 1
P2.15	-RBE2	Прерывание приемника MF кода 2
P3.0	-RES_MF1	Сброс DD35
P3.1	-RES_MF2	Сброс DD36
P3.2	-RES_CF1	Сброс DD37
P3.3	-RES_CF2	Сброс DD38
P3.4	-RES_SW	Сброс DD21
P3.5	-WD_MF1	WatchDog сигнал DD35 (вход таймера T4)
P3.6	-WD_MF2	WatchDog сигнал DD35 (вход таймера T3)
P3.7-P3.9	LED1-LED3	Управление светодиодом HL1-HL3
P3.13	-RES_9041	Сброс DD15
P5.10	-OF_CF1	Переполнение DD37
P5.11	-OF_CF2	Переполнение DD38
P5.12	C2	Контроль частоты 2048 КГц (вход таймера T6)
P5.13	F0	Контроль частоты 8 КГц (вход таймера T5)
P6.5	-BUS_CON	Разрешение системной шины адреса/данных
P6.6	9041MODE	Управление режимом DD15
P6.7	-SYNC_EN	Разрешение вывода синхронизации на шину