论文部分内容阅读
[摘 要]对于高速无线数传模块,无线调制解调器起着至关重要的作用。介绍了具有GMSK和4FSK调制解调功能的调制解调器芯片CMX7143的功能特性,然后详细介绍了CMX7143调制解调器的设计思路和硬件电路,这种调制解调器具有通用性强、可靠性好、传送速率快的特点。
[关键词]CMX7143 调制解调器 无线通信 遥控遥测
中图分类号:S365 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)18-0198-01
无线遥控遥测系统数据传输的可靠性和适时性,主要依赖于其中的无线调制解调器的性能和传输速率。如今,无线组网越来越普遍,无线调制解调器的使用也越来越广泛,对速率的要求也越来越高。本文设计的基于CMX7143与单片机的无线调制解调器具有通用性强、可靠性好、传送速率快的特点,符合无线遥控遥测系统的配置要求。
1 无线数传模块的设计思路
本文以ATMEL公司的AT89S8252单片机、CML公司的GMSK/4FSKModem芯片CMX7143和传统语音电台设计一款无线数传模块,属于基于微处理器(MCU)的可编程调制解调器类型,具有传输文件、语音和短信息的能力。其硬件框图如图1所示:
2 无线数传模块的硬件实现
由图1可知该无线数传模块由通信接口模块、电平转换模块、数据收发模块、调制解调模块和控制模块组成。
2.1 CMX7143的功能特点
CMX7143芯片能完成4电平FSK和GMSK调制和解调,芯片内部集成了调制/解调、D/A和A/D转换、内置系统时钟、辅助系统时钟、输入信号放大、工作电压检测以及与主微控制器()串口通信等功能。它可以方便地与主机通信,有自己的数据打包协议。在数据发送模式下,接收来自主机的数据,对其进行打包;为了减小无线通信的误码,采取对原始基带信号进行编码,且有CRC检错和FEC纠错功能,为了抗突发错误,还采取了交织编码。
CMX7143是具有载波检测和硬件传输自控制功能的半双工调制解调器,采用CMOS技术设计的数模混合电路,具有快速数据采集、自动帧同步检测(AFSD)、灵活的原始数据包模式、软判决译码、先听后发射(LBT)应用的RSSI处理以及与主微控制器间的C-BUS串行接口,CMX7143提供无线多模数据调制解调器所需的所有功能。另外,还提供带有多路输入的辅助ADC、辅助DAC和辅助系统时钟,有助于设计和工作的灵活性。
2.2 单片机与RS-232的串口通信
串行通信接口标准以RS-232C为主。为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接,必须在RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。本文采用MAX232芯片作为电平转换芯片。MAX232芯片与单片机串口连接电路图如图2所示。经过MAX232的电平转换,单片机发送端的TTL电平转换为RS232电平,而超短波电台发送端的RS-232C电平则被转换为TTL电平。
2.3 调频电台的接口电路
与常规的语音调频电台UHF、VHF相连接,必须具有以下四根信号线:(1)2根发送信号线:把Modem芯片输出的已调基带信号送至调频电台,由电台进行载波调制后发送出去。由于CMX7143采用GMSK和4FSK调制,根据其特点,需要2根发送信号线。(2)2根接收信号:一根用于把调频电台解调后的已调基带信号传回Modem芯片,另一根是传输接收信号强度指示信号,完成载波侦听功能。其电路图如图3所示:
4 结束语
本文所介绍的方案可以实现数据终端设备之间的无线数据可靠传输,速率可达到19.2kbps,能够满足实际无线数据通信的需要,具有广泛的使用价值。
参考文献
[1] 尹长川,郝建军,罗涛等译.数字通信基础(M).北京:機械工业出版社,2005原书第二版.
[2] 樊昌信,张甫,徐炳祥,吴成柯.通信原理(M).北京:国防工业出版社,2004.
[3] 官宗琪,肖质红.基于FX919B的高速数据传输模块的实现(J).电子器件,2007,6.
作者简介
韩哲鑫,1988.03.04,男,民族:汉,籍贯:河北乐亭,当前职务:教师,助教,学历:研究生,研究方向:通信工程。
[关键词]CMX7143 调制解调器 无线通信 遥控遥测
中图分类号:S365 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)18-0198-01
无线遥控遥测系统数据传输的可靠性和适时性,主要依赖于其中的无线调制解调器的性能和传输速率。如今,无线组网越来越普遍,无线调制解调器的使用也越来越广泛,对速率的要求也越来越高。本文设计的基于CMX7143与单片机的无线调制解调器具有通用性强、可靠性好、传送速率快的特点,符合无线遥控遥测系统的配置要求。
1 无线数传模块的设计思路
本文以ATMEL公司的AT89S8252单片机、CML公司的GMSK/4FSKModem芯片CMX7143和传统语音电台设计一款无线数传模块,属于基于微处理器(MCU)的可编程调制解调器类型,具有传输文件、语音和短信息的能力。其硬件框图如图1所示:
2 无线数传模块的硬件实现
由图1可知该无线数传模块由通信接口模块、电平转换模块、数据收发模块、调制解调模块和控制模块组成。
2.1 CMX7143的功能特点
CMX7143芯片能完成4电平FSK和GMSK调制和解调,芯片内部集成了调制/解调、D/A和A/D转换、内置系统时钟、辅助系统时钟、输入信号放大、工作电压检测以及与主微控制器()串口通信等功能。它可以方便地与主机通信,有自己的数据打包协议。在数据发送模式下,接收来自主机的数据,对其进行打包;为了减小无线通信的误码,采取对原始基带信号进行编码,且有CRC检错和FEC纠错功能,为了抗突发错误,还采取了交织编码。
CMX7143是具有载波检测和硬件传输自控制功能的半双工调制解调器,采用CMOS技术设计的数模混合电路,具有快速数据采集、自动帧同步检测(AFSD)、灵活的原始数据包模式、软判决译码、先听后发射(LBT)应用的RSSI处理以及与主微控制器间的C-BUS串行接口,CMX7143提供无线多模数据调制解调器所需的所有功能。另外,还提供带有多路输入的辅助ADC、辅助DAC和辅助系统时钟,有助于设计和工作的灵活性。
2.2 单片机与RS-232的串口通信
串行通信接口标准以RS-232C为主。为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接,必须在RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。本文采用MAX232芯片作为电平转换芯片。MAX232芯片与单片机串口连接电路图如图2所示。经过MAX232的电平转换,单片机发送端的TTL电平转换为RS232电平,而超短波电台发送端的RS-232C电平则被转换为TTL电平。
2.3 调频电台的接口电路
与常规的语音调频电台UHF、VHF相连接,必须具有以下四根信号线:(1)2根发送信号线:把Modem芯片输出的已调基带信号送至调频电台,由电台进行载波调制后发送出去。由于CMX7143采用GMSK和4FSK调制,根据其特点,需要2根发送信号线。(2)2根接收信号:一根用于把调频电台解调后的已调基带信号传回Modem芯片,另一根是传输接收信号强度指示信号,完成载波侦听功能。其电路图如图3所示:
4 结束语
本文所介绍的方案可以实现数据终端设备之间的无线数据可靠传输,速率可达到19.2kbps,能够满足实际无线数据通信的需要,具有广泛的使用价值。
参考文献
[1] 尹长川,郝建军,罗涛等译.数字通信基础(M).北京:機械工业出版社,2005原书第二版.
[2] 樊昌信,张甫,徐炳祥,吴成柯.通信原理(M).北京:国防工业出版社,2004.
[3] 官宗琪,肖质红.基于FX919B的高速数据传输模块的实现(J).电子器件,2007,6.
作者简介
韩哲鑫,1988.03.04,男,民族:汉,籍贯:河北乐亭,当前职务:教师,助教,学历:研究生,研究方向:通信工程。