يوفر CMX867AD2 حلًا مرنًا للطبقة المادية للاتصالات الصناعية.

^{27 نوفمبر 2025 — في المجالات الحيوية مثل التحكم الصناعي وقياس الطاقة والمراقبة عن بعد، أصبحت موثوقية أنظمة الاتصالات وقابليتها للتكيف البيئي مكونين رئيسيين للقدرة التنافسية للمعدات. توفر شريحة المودم CMX867AD2 متعددة الأوضاع، مع بنية الإشارة المختلطة المدمجة بعمق وإمكانية البرمجة القوية، حلاً متكاملاً للغاية لشريحة واحدة لمعالجة البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة ومتطلبات البروتوكول المتنوعة، مما يظهر كخيار مثالي للاتصال الذكي من جانب الحافة في البيئات الصناعية.}

 

 

I. نظرة عامة على الشريحة: محرك الاتصالات الصناعية المتكامل

 

^{يعد CMX867AD2 أكثر من مجرد مودم - فهو عبارة عن "نظام فرعي للاتصالات على شريحة" متكامل للغاية. فهو يجمع بين واجهة أمامية تناظرية عالية الأداء، ونواة مودم رقمي قابلة للتكوين، ومنطق معالجة البروتوكول، وواجهات النظام الغنية ضمن حزمة واحدة مدمجة. تم تصميم الشريحة للتعامل مع الطبقة المادية بأكملها وجزء من وظيفة طبقة ربط البيانات بين المعدات الصناعية والوسائط السلكية المختلفة (مثل الزوج الملتوي أو خط الطاقة أو الخطوط المخصصة)، وبالتالي تقليل حمل المعالجة على وحدة التحكم المضيفة واستهلاك طاقة النظام بشكل عام.}

 

^{تحليل التكنولوجيا الأساسية:بنية متعددة الأوضاع مرنة وقابلة للتكوين
تكمن الميزة الأساسية لـ CMX867AD2 في مسار معالجة الإشارات الذي يمكن تحديده بواسطة البرنامج، والذي يمكن تهيئته لدعم متطلبات الاتصال عبر سيناريوهات صناعية متعددة.}

 

^{1. التعديل التكيفي ومعالجة الإشارات:}

^{تشتمل الشريحة على مخططات دعم محرك تعديل قابل للبرمجة بدءًا من FSK الكلاسيكي (مفتاح تحويل التردد) إلى طرق التعديل الرقمي الأكثر كفاءة. يمكن للمستخدمين تحسين الاختيارات بناءً على مسافة الإرسال ومعدل البيانات ومتطلبات الحصانة من الضوضاء.}

^{فهو يدمج بنك مرشح رقمي عالي الأداء قابل للبرمجة ومعادل تكيفي. يمكن تعديل معلمات المرشح (مثل التردد المركزي وعرض النطاق الترددي ومعامل التدحرج) عبر البرنامج لتتوافق بشكل مثالي مع خصائص القناة وتمنع التداخل في نطاقات تردد محددة، وهو أمر بالغ الأهمية للتشغيل في البيئات الصناعية المليئة بضوضاء العاكس والمرحل.}

^{وهو يتضمن مؤشرًا دقيقًا لقوة الإشارة المستلمة (RSSI) ودائرة كشف الناقل (CD)، مما يوفر مراقبة جودة الارتباط في الوقت الفعلي ويتيح اتخاذ قرارات النوم/الاستيقاظ الذكية لبرامج الطبقة العليا.}

 

^{2. المعالجة بمساعدة البروتوكول متعدد الوظائف:}

^{إلى جانب تعديل الطبقة المادية وإزالة التشكيل، تدمج الشريحة بين أجهزة التشفير/وحدات فك التشفير لتصحيح الأخطاء الأمامية (FEC) ووحدة فحص التكرار الدوري (CRC)، والتي يمكن أن تعزز بشكل كبير موثوقية نقل إطار البيانات على مستوى الأجهزة وتقلل العبء على وحدة المعالجة المركزية المضيفة.}

^{وهو يوفر وظائف مساعدة لطبقة الارتباط قابلة للتكوين مثل الإقرار التلقائي وإعادة إرسال مهلة الإطار، مما يزيد من تبسيط تصميم البرامج المضيفة وتحسين أداء استجابة النظام في الوقت الفعلي.}

 

 

 

ثانيا. مخطط الدائرة الخارجية الموصى به للتطبيقات النموذجية

 

 

^{الوحدات الوظيفية الرئيسية وأوصاف الدبوس}

^{1. دائرة الساعة (XTAL/CLOCK)}

^{الدبابيس: XTALN، X1 (الدبابيس 1، 2)}

^{المكونات الخارجية:}

^{كريستال X1: 11.0592 ميجا هرتز أو 12.288 ميجا هرتز}

^{تحميل المكثفات C1، C2: 22pF}

^{الوصف: يوفر الساعة الرئيسية للنظام؛ يتم استخدام C1 وC2 لتحقيق الاستقرار في التذبذب البلوري.}

 

^{2. دائرة الطاقة والتحيز}

^{VDD: مصدر طاقة إيجابي (الجهات 7، 11، وما إلى ذلك)}

^{VSS: أرضي (دبابيس متعددة)}

^{VBIAS: جهد الانحياز (يتطلب الفصل عبر C3)}

^{فصل المكثفات:}

^{C3، C4: 100nF (يتم وضعه بالقرب من VDD/VBIAS)}

^{C5: 10μF (سعة أكبر لفصل التردد المنخفض)}

 

^{3. تلقي القناة (واجهة خط RX)}

^{الدبابيس: RXAFB، RXAN، RXA (الدبابيس 8-10)}

^{الوظيفة: يستقبل الإشارات الخارجية. مطلوب تخطيط دقيق لتجنب التداخل داخل النطاق.}

 

 

 

 

^{4. قناة الإرسال (واجهة خط TX)}

^{الدبابيس: TXA، TXAN (الدبابيس 17-18)}

^{الوظيفة: ينقل الإشارات المعدلة.}

 

^{5. واجهة التحكم والبيانات (C-BUS)}

^{الدبابيس: CSN، بيانات الأوامر، الساعة التسلسلية، بيانات الرد، IRQN}

^{نوع الواجهة: ناقل التحكم التسلسلي المستخدم للاتصال مع المتحكم الدقيق (μC).}

 

<sup>نقاط التصميم الرئيسية
1. فصل الطاقة والأرض</sup>

^{يجب فصل VDD وVBIAS باستخدام C3 وC4 وC5.}

^{المستوى الأرضي VSS: يوصى بإنشاء مستوى أرضي أسفل الشريحة لضمان التأريض منخفض المقاومة، خاصة بالنسبة إلى:}

^{بين دبابيس VSS}

^{التوصيلات الأرضية لمكثفات الفصل}

^{التوصيلات الأرضية لمكثفات الحمل البلوري (C1, C2)}

 

^{2. تصميم المذبذب البلوري}

^{سعة الإشارة: ينبغي أن يكون مستوى القيادة ≥ 40% من VDD (من الذروة إلى الذروة).}

^{لا يُنصح باستخدام بلورات الشوكة الرنانة نظرًا لأن قدرتها على القيادة تكون عادةً غير كافية.}

^{يُنصح باستشارة مورد الكريستال للحصول على الدعم المناسب لتصميم دائرة المذبذب.}

 

^{3. احصل على حماية المسار}

^{يمكن للرقاقة اكتشاف الإشارات ذات السعة الصغيرة؛ ولذلك، يجب أن يتجنب مسار الاستقبال التداخل داخل النطاق.}

^{يوصى بعزل خط الاستقبال أثناء التخطيط لمنع اقتران الضوضاء.}

 

^{متطلبات دقة المكونات}

^{المقاومات: ±5%}

^{المكثفات: ±20% (ما لم ينص على خلاف ذلك)}

 

^{ملخص
يوفر مخطط التطبيق النموذجي هذا الحد الأدنى من تكوين النظام لـ CMX867A، بما في ذلك:}

^{مصدر الساعة (كريستال + مكثفات التحميل)}

^{شبكة تصفية الطاقة}

^{واجهة خط الإرسال/الاستقبال}

^{واجهة حافلة التحكم}

^{توصيات التخطيط والتأريض (خاصة فيما يتعلق بالمستويات الأرضية وموضع الفصل)}

^{تهدف اقتراحات التصميم هذه إلى ضمان التشغيل المستقر للرقاقة، خاصة في سيناريوهات الاستقبال عالي الحساسية ومعالجة الإشارات الصغيرة.}

 

 

 

ثالثا. ترجمة مخطط الكتلة الوظيفية

 

 

^{قسم واجهة التحكم والبيانات
الوحدات:
واجهة تسلسلية C-BUS}

^{سجلات بيانات Tx / Rx وUSART}

^{كاشف الحلقة}

 

^{الوصف الوظيفي:}

^{C-BUS عبارة عن ناقل تحكم تسلسلي يستخدم للاتصال مع وحدة تحكم خارجية. ويتضمن الإشارات التالية:}

^{CSN (اختيار الشريحة)}

^{الساعة التسلسلية (الساعة التسلسلية)}

^{بيانات الأمر (بيانات الأمر)}

^{بيانات الرد (بيانات الرد)}

^{IRQN (طلب المقاطعة)}

^{سجلات البيانات وUSART مسؤولون عن التخزين المؤقت والتحويل التسلسلي أثناء نقل البيانات واستقبالها.}

^{يتم استخدام Ring Detector للكشف عن إشارات الحلقة على الخط والمخرجات إلى RDRVN.}

 

^{النقاط الرئيسية في دوائر التطبيق النموذجية}

^{1.الساعة: تتطلب مذبذبًا كريستاليًا بتردد 11.0592 ميجا هرتز أو 12.288 ميجا هرتز مع مكثفات تحميل 22 pF.}

^{2. مصدر الطاقة: يجب فصل VDD والجهد المتحيز VBIAS باستخدام مكثفات 100 nF و10 μF الموضوعة في أقرب مكان ممكن من الشريحة.}

^{3.التأريض: يوصى بوجود مستوى أرضي أسفل الشريحة، مما يضمن الحد الأدنى من المعاوقة لجميع أطراف VSS والوصلات الأرضية لمكثف الفصل.}

^{4. واجهة جهاز الإرسال والاستقبال: RXA/TXA عبارة عن منافذ إشارة تناظرية؛ يجب أن يمنع التخطيط التداخل.}

^{5.حافلة التحكم: يتم التواصل مع وحدة التحكم الدقيقة الخارجية عبر CSN والساعة وخطوط البيانات (C-BUS).}

^{6. اختيار الكريستال: يجب أن يكون مستوى القيادة ≥ 40% من VDD؛ لا ينصح باستخدام بلورات الشوكة الرنانة.}

 

 

 

^{جوهر مخطط الكتلة الوظيفية الداخلية
يمكن تقسيم سير العمل الداخلي للرقاقة إلى ثلاث مراحل رئيسية:}

 

^{1. التحكم وتفاعل البيانات (القسم الأيسر):
يتم إنشاء الاتصال مع وحدة التحكم الدقيقة عبر الواجهة التسلسلية C-BUS، وإدارة نقل البيانات والاستقبال والكشف عن الحلقة.}

 

^{2. المودم الأساسي (القسم المركزي):
يدعم أنظمة تعديل متعددة مثل FSK، QAM، وDPSK. يتضمن وظائف التخليط وإزالة التخليط والكشف عن طاقة الإشارة.}

 

^{3. معالجة الإشارات التناظرية (القسم الأيمن):
يشتمل على التصفية والمساواة والتحكم في الإرسال والاستقبال. يدمج إنشاء واكتشاف DTMF، ويوفر وظيفة اختبار الاسترجاع التناظري.}

 

^{نظرة عامة على العملية الأساسية}

^{النقل: يتم إدخال البيانات عبر C-BUS ← التعديل ← التصفية/تعديل الكسب ← الإخراج التفاضلي من TXA/TXAN.}

^{الاستقبال: تدخل الإشارة من RXA ← التضخيم/التحكم في الكسب ← التصفية/المعادلة ← إزالة التشكيل ← قراءة البيانات عبر C-BUS.}

^{الميزات الرئيسية: يدعم معالجة DTMF، والكشف عن الحلقة، ومراقبة الطاقة طوال العملية، ويتضمن الاختبار الذاتي عبر وظيفة الاسترجاع.}

 

^{ملخص
تدمج هذه الشريحة مودمًا وواجهة خط هاتف ومنطق تحكم في وحدة واحدة. وبدمجه مع دائرة محيطية بسيطة، يمكن أن يشكل محطة اتصالات كاملة مناسبة للتطبيقات المدمجة التي تتطلب نقل بيانات موثوقًا.}

 

 

 

رابعا. دائرة واجهة كاشف الإشارة الحلقية ومخطط التوقيت

 

 

^{وظيفة الدائرة}

^{تعمل هذه الدائرة بمثابة واجهة الكشف عن الحلقة الخارجية للرقاقة. يقوم بتحويل إشارة حلقة التيار المتردد عالية الجهد (عادةً 40-90 Vrms) على خط الهاتف إلى إشارة المستوى الرقمي التي يمكن التعرف عليها بواسطة الشريحة وتغذيها في وحدة كاشف الحلقة الداخلية عبر دبوس RT.}

 

^{هيكل الدائرة وتدفق الإشارة}

^{1. حماية وتصحيح المدخلات (القسم الأيسر):
يشكل D1‑D4 (1N4004) مقومًا للجسر، حيث يحول إشارة حلقة التيار المتردد إلى إشارة تيار مستمر نابضة أحادية الاتجاه.}

 

^{يشكل R20-R22 (كل 470 كيلو أوم) وR23 (قابل للتعديل، موصى به كـ 68 كيلو أوم في الرسم التخطيطي) شبكة مقسم جهد عالي الجهد، مما يخفف إشارة الجهد العالي المصححة إلى نطاق إدخال آمن للرقاقة.}

 

^{2. الترشيح وتكييف الإشارة (القسم الأوسط):}

^{تشكل C20 وC21 (0.1 ميكروفاراد) وC22 (0.33 ميكروفاراد) شبكة مرشح تمرير منخفض RC، تُستخدم لتسهيل الإشارة النابضة المصححة وقمع التداخل عالي التردد.}

^{يتم تغذية الإشارة المفلترة (المسمى X في الرسم التخطيطي) إلى طرف RT الخاص بالرقاقة.}

 

^{3. الكشف الداخلي (القسم الأيمن):}

^{يتم توصيل طرف RT داخليًا بمشغل Schmitt، مع جهد عتبة عالي المستوى يُشار إليه بـ Vthi.}

^{عندما يتجاوز جهد الإشارة X Vthi، يقوم المشغل بإخراج مستوى عالٍ، ويتم تعيين البت 14 (كشف الحلقة) من سجل الحالة الداخلية للرقاقة، مما يشير إلى اكتشاف إشارة حلقة صالحة.}

^{يمكن قراءة هذه الحالة بواسطة وحدة التحكم الدقيقة عبر C-BUS أو تكوينها لتشغيل المقاطعة (IRQN).}

 

 

 

 

^{معلمات التصميم الرئيسية والحسابات}

^{ضمان عتبة الكشف:
توفر الوثيقة مثالاً للتصميم: عندما تكون R20=R21=R22=470 kΩ وR23=68 kΩ، تضمن الدائرة اكتشاف إشارات الحلقة عند 40 Vrms أو أعلى عبر نطاق VDD الذي يبلغ 3-5 فولت.}

 

^{تحليل المبدأ:
ذروة الجهد بعد التصحيحVpeak​=40 Vrms×2​≈56.6 V.}
 

^{بعد التوهين بواسطة شبكة مقسم الجهد، يجب أن يتجاوز دخل الجهد إلى طرف RT قيمة Vthi لمشغل Schmitt الداخلي. يتيح ضبط R23 ضبط نسبة تقسيم الجهد للتكيف مع عتبات الجهد المختلفة (التي تعتمد على VDD) وعتبات جهد الحلقة.}

^{متطلبات التسامح المكون:}

^{المقاومات: ±5%}

^{المكثفات: ±20%}

 

 

^ملخص

^{تعمل دائرة الواجهة هذه كواجهة أمامية تناظرية عالية الجهد ومقاومة عالية مع التصحيح والتصفية. وظائفها الأساسية هي:}

^{العزل الآمن: يستخدم مقسم الجهد العالي المقاومة لتقليل إشارة الحلقة عالية الجهد بأمان إلى مستوى مقبول للرقاقة (عادةً}

^{تكييف الإشارة: يعمل التصحيح والترشيح على تحويل إشارة حلقة التيار المتردد إلى نبضة تيار مستمر سلسة نسبيًا، مما يسهل الكشف الرقمي.}

^{اكتشاف موثوق: يعمل على الاستفادة من خصائص التباطؤ لمشغل Schmitt لتعزيز مناعة الضوضاء ومنع التحفيز الكاذب الناتج عن الضوضاء أو تقلبات الجهد.}

^{يمثل هذا التصميم حلاً نموذجيًا لتوصيل خطوط الهاتف التقليدية بشرائح CMOS منخفضة الطاقة. إنه يضمن الكشف الموثوق عن الحلقة والسلامة والقدرة على التكيف مع نطاق جهد تشغيل واسع.}

 

 

 

V. دائرة واجهة خط الهاتف ذات السلكين

 

 

 

^{هذه هي دائرة واجهة خط الهاتف ذات السلكين لـ CMX867AD2، وهي مصممة لمطابقة وإقران إشارات جهاز الإرسال والاستقبال التناظرية للرقاقة مع خط الهاتف القياسي ثنائي السلك 600 أوم.}

 

 

^{وظيفة الدائرة}

^{تعمل هذه الدائرة كواجهة أمامية تناظرية بين الشريحة وخط الهاتف، حيث تقوم في المقام الأول بتنفيذ ما يلي:}

 

^{1. اقتران إشارة الإرسال: يسلم الإشارة المعدلة (TX) من الشريحة إلى خط الهاتف.}

^{2.استلام إشارة الاستخراج: يستخرج الإشارة المرسلة من الطرف الآخر (RX) من خط الهاتف ويدخلها في الشريحة.}

^{3. مطابقة وتصفية المعاوقة: يطابق مقاومة جانب الشريحة مع خط الهاتف 600 أوم ويقوم بتصفية الضوضاء عالية التردد.}

^{4. عزل التيار المستمر: يحجب جهد التيار المستمر على الخط من خلال المكثفات، مما يسمح فقط بإشارات التيار المتردد بالمرور.}

 

^{تكوين الدائرة ومسار الإشارة}

^{1. مسار الإرسال (TX → الخط)
ترتبط المخرجات التفاضلية للرقاقة TXA/TXAN مباشرة بالجانب الأساسي لمحول 1:1.}

^{يحقق المحول:}

^{اقتران الإشارة: ينقل الإشارة إلى خط الهاتف.}

^{العزل الكهربائي: يعزل جهد التيار المستمر بين الشريحة وخط الهاتف.}

^{تحويل متوازن إلى غير متوازن: يحول الإشارة التفاضلية إلى إشارة أحادية الطرف على الخط.}

 

^{2. مسار الاستلام (الخط → RX)
تقترن إشارة خط الهاتف من خلال المحول وتدخل إلى شبكة الاستقبال:}

^{R11، R12: قم بتكوين شبكة مقسم الجهد لضبط مستوى إشارة الاستقبال ومنع الحمل الزائد للمدخل.}

^{C11 (100 pF): يشكل مع المقاومات مرشح تمرير منخفض لتخفيف الضوضاء عالية التردد.}

^{يتم تغذية الإشارة في النهاية إلى محطات الاستقبال التفاضلية للرقاقة RXAFB / RXAN / RXA.}

 

^{3. إنهاء الخط وتصفيته}

^{يتم توصيل R13 وC10 (33 nF) بالتوازي لتشكيل شبكة إنهاء الخط، مما يوفر مطابقة مقاومة معقدة تتوافق مع خصائص الخط 600Ω.}

^{يعمل C10 أيضًا مع C11 لتصفية التداخل عالي التردد بشكل أكبر.}

 

 

 

 

 

^{ملخص وظائف المكونات الرئيسية}

 

^{المحول (1:1): باعتباره مكون التوصيل والعزل الأساسي، فإنه يوفر عزلًا كهربائيًا (يحمي الشريحة من الفولتية العالية على الخط)، ويقوم بإجراء تحويل متوازن إلى غير متوازن (تحويل الإشارة التفاضلية للرقاقة إلى إشارة أحادية الطرف على خط الهاتف)، وينقل إشارات التيار المتردد بكفاءة.}

 

^{المقاومات R11 و R12: تشكل شبكة مقسم الجهد في مسار الاستقبال. وتتمثل وظيفتها الأساسية في ضبط وتخفيف مستوى الإشارة من خط الهاتف، مما يضمن بقاء سعة الإشارة المرسلة إلى دبابيس استقبال الشريحة (RXAFB/RXAN) ضمن النطاق المناسب لمنع التحميل الزائد.}

 

^{المقاوم R13 والمكثف C10 (33 نانو فاراد): متصلان على التوازي لتكوين شبكة نهاية الخط. يوفر R13 مقاومة أولية، وبالاشتراك مع C10، يحاكي خصائص مقاومة الخط المعقدة لتحقيق مطابقة المعاوقة مع خط الهاتف 600Ω، وبالتالي تقليل انعكاس الإشارة. بالإضافة إلى ذلك، يساهم C10 أيضًا في الترشيح عالي التردد.}

 

^{المكثف C11 (100 pF): يتم وضعه عند مدخل الاستقبال، وتتمثل وظيفته الأساسية في تصفية الضوضاء عالية التردد. جنبًا إلى جنب مع المقاومات الأمامية، فإنه يشكل مرشح تمرير منخفض، مما يمنع بشكل فعال التداخل عالي التردد على الخط ويحسن جودة إشارة الاستقبال.}

 

^{مكثف الفصل C3 (100 nF): متصل بدبوس التحيز للرقاقة VBIAS. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توفير جهد متحيز ثابت ونظيف للدوائر التناظرية الداخلية (خاصة مضخم الاستقبال)، وتصفية ضوضاء مصدر الطاقة لضمان الأداء التناظري الأمثل.}

 

^{اعتبارات التصميم}

^{1.دائرة الحماية غير معروضة: الرسم التخطيطي عبارة عن رسم تخطيطي مبسط. في التطبيقات العملية، يجب إضافة دوائر حماية الجهد الزائد/التيار الزائد (مثل أنابيب تفريغ الغاز، وثنائيات TVS، وثرمستورات PTC، وما إلى ذلك) عند مدخل خط الهاتف.}

^{2مطابقة المعاوقة: يجب ضبط قيم معلمات R13 وC10 والمحولات بدقة وفقًا لمقاومة الخط الفعلية (عادةً 600 أوم) لتقليل فقد الإرجاع.}

^{3.قمع الضوضاء: تحدد قيم C10 وC11 تردد القطع عالي التردد ويجب تحسينها لبيئة ضوضاء الخط المحددة.}

^{4.التفاوت المسموح به للمكونات: المقاومات: ±5%، المكثفات: ±20%. يوصى باستخدام أنواع المكونات الثابتة لضمان الأداء المتسق.}

 

^ملخص

^{إن دائرة الواجهة ذات السلكين هذه هي دائرة هجينة نموذجية، تحقق ما يلي:}

^{فصل إشارات الإرسال والاستقبال}

^{مطابقة مقاومة الخط}

^{العزل الكهربائي وقمع الضوضاء}

 

^{إنه يمكّن CMX867A من إجراء اتصالات البيانات ثنائية الاتجاه أو نصف مزدوج عبر خط هاتف قياسي بسلكين، ويعمل كجسر تناظري مهم بين الشريحة والخط المادي. في التصميمات العملية، يجب إضافة حماية إضافية للخط ودوائر محيطية تتطلب شهادة تنظيمية بناءً على هذا الأساس.}

 

 

سادسا. دائرة واجهة خط أربعة أسلاك

 

 

^{هذه هي دائرة واجهة الخطوط ذات الأربعة أسلاك لـ CMX867AD2، المصممة لتوصيل الشريحة بخط اتصال قياسي بأربعة أسلاك 600Ω. تُستخدم أنظمة الأسلاك الأربعة عادةً في الاتصالات المهنية أو الإرسال لمسافات طويلة، وتتميز بالفصل المادي الكامل لقنوات الإرسال (Tx) والاستقبال (Rx)، حيث يستخدم كل منها زوجًا مستقلاً من الأسلاك الملتوية.}

 

^{وظيفة الدائرة وميزاتها}

^{تعمل هذه الدائرة كواجهة أمامية تناظرية بين الشريحة وخط الأسلاك الأربعة. وتشمل ميزاته الرئيسية ما يلي:}

 

^{عزل القناة: مسارات الإرسال والاستقبال مستقلة تمامًا، كل منها يستخدم محول 1:1، وبالتالي تجنب تحديات إلغاء الصدى والهجين الموجودة في الأنظمة ذات السلكين.}

 

^{اقتران الإشارة وعزلها: يحقق المحولان على التوالي اقترانًا لإرسال واستقبال الإشارات وتوفير العزل الكهربائي.}

 

^{مطابقة المعاوقة وتصفيتها: توفر مطابقة إنهاء مستقلة بمقدار 600 أوم وتصفية ضوضاء عالية التردد لكل خط (خط الإرسال وخط الاستقبال).}

 

 

^{هيكل الدائرة ومسار الإشارة}

^{1. مسار الإرسال (زوج خط الإرسال المستقل)
ترتبط المخرجات التفاضلية للرقاقة TXA/TXAN مباشرة بالجانب الأساسي لمحول جانب الإرسال 1:1.}

^{يقوم المحول بربط الإشارة بخط الإرسال المستقل، مما يحقق نقلًا متوازنًا وعزلًا للتيار المستمر.}

 

^{2. مسار الاستلام (زوج خط الاستقبال المستقل)
تدخل الإشارة من خط الاستقبال المستقل أولاً إلى محول جانب الاستقبال 1:1.}

^{بعد اقترانها بالمحول، تدخل الإشارة إلى شبكة تكييف الاستقبال:}

^{R11 وR12: قم بتكوين شبكة مقسم الجهد لضبط مستوى إشارة الاستقبال ومنع الحمل الزائد للمدخل على الشريحة.}

^{C11 (100pF): يعمل كمكثف مرشح عالي التردد لتخفيف الضوضاء في قناة الاستقبال.}

^{يتم تغذية الإشارة في النهاية إلى محطات استقبال الشريحة RXAFB / RXAN.}

 

 

 

^{3. مطابقة إنهاء الخط}

^{R10: يعمل كمقاوم مطابق للإنهاء لخط النقل. تعتمد قيمة مقاومتها على خصائص المحول ومتطلبات مقاومة الخط.}

^{R13: يعمل كمقاوم مطابق للإنهاء لخط الاستقبال. يجب أيضًا تحديد قيمة مقاومتها بناءً على مقاومة المحول والخط.}

 

^{تشير الوثيقة إلى أن قيم R10 وR13 تعتمد على خصائص المحول المحدد ويجب حسابها بناءً على التصميم الفعلي.}

 

 

^{4. مكونات أخرى}

^{C12 (33 nF): متصل بالتوازي على جانب خط الاستقبال لتجاوز التردد العالي أو مطابقة المعاوقة المساعدة.}

^{C3 (100 nF): يوفر فصلًا لدبوس VBIAS الخاص بالرقاقة، مما يعمل على تثبيت جهد التحيز لمضخم الاستقبال.}

 

 

^{وظائف المكونات الرئيسية}

^{محول الإرسال ومحول الاستقبال (كلاهما 1:1): يوفر كل منهما بشكل مستقل العزل الكهربائي، والنقل المتوازن، واقتران الإشارة لإشارات الإرسال والاستقبال. يشكل هذا الأساس لتحقيق اتصال مزدوج الاتجاه عالي العزل في نظام رباعي الأسلاك.}

 

^{المقاومات R10 و R13: تعمل كمقاومات مطابقة للإنهاء لخطوط الإرسال والاستقبال، على التوالي. ويتمثل دورها الأساسي في العمل مع المحولات لتحقيق مطابقة المعاوقة مع خط 600Ω، مما يقلل من انعكاس الإشارة إلى أقصى حد.}

 

^{المقاومات R11 وR12: تشكل شبكة توهين إشارة الاستقبال المستخدمة لضبط مستوى الإشارة المقترنة من خط الاستقبال إلى النطاق المناسب لمحطات إدخال استقبال الشريحة (RXAFB/RXAN).}

 

^{Capacitor C11 (100pF): يقع عند مدخل استقبال الشريحة، وتتمثل وظيفته الرئيسية في تصفية الضوضاء عالية التردد من إشارة الاستقبال، وبالتالي تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء.}

 

^{Capacitor C12 (33 nF): متصل بالتوازي على جانب خط الاستقبال، يستخدم بشكل أساسي لتجاوز الضوضاء عالية التردد وقد يشارك أيضًا في شبكة مطابقة المعاوقة المساعدة.}

 

^{مكثف الفصل C3 (100 نانومتر): يوفر فصل الجهد الكهربي (VBIAS) للدوائر التناظرية الداخلية للرقاقة (خاصة مضخم الاستقبال)، مما يضمن استقرار مصدر الطاقة وقمع الضوضاء.}

 

 

^{اعتبارات التصميم}

^{1. اختيار المحول: تعتمد قيم R10 و R13 على خصائص المحول المحدد (مثل نسبة الدورات، ومحاثة التسرب، ومقاومة اللف، وما إلى ذلك). يجب تحديدها من خلال حسابات شاملة تعتمد على ورقة بيانات المحول ومقاومة الخط (600Ω).}

 

^{2. إعداد المستوى: يمكن تصميم تكوين مستوى الإشارة لخطوط الإرسال والاستقبال، بالإضافة إلى قيمة المقاوم R11، من خلال الإشارة إلى المنهجية المستخدمة في الدائرة ذات السلكين وتطبيقها.}

 

^{3.دوائر الحماية: الرسم التخطيطي عبارة عن رسم تخطيطي مبسط. في التطبيقات العملية، يجب إضافة دوائر حماية مناسبة للجهد الزائد/التيار الزائد عند نقاط الدخول لكلا الخطين (خط الإرسال وخط الاستقبال).}

 

^{4.التسامح المكون: المقاومات: ± 5% التسامح؛ المكثفات: ± 20% تسامح، لضمان أداء متسق.}

 

^ملخص

^{توفر دائرة الواجهة ذات الأربعة أسلاك هذه حلاً قياسيًا لتوصيل CMX867A بخطوط احترافية ذات أربعة أسلاك. تكمن ميزتها الأساسية في العزل المادي لقنوات الإرسال والاستقبال، مما يتجنب تداخل الصدى، ويبسط التصميم، ويتيح اتصالًا مزدوجًا كاملاً أكثر استقرارًا وأعلى جودة. اعتبارات التصميم الرئيسية هي اختيار المحولين وحساب المقاومات المقابلة لهما (R10، R13). تعمل هذه الدائرة كواجهة أمامية تناظرية موثوقة لاتصالات البيانات عبر المسافات الطويلة أو الخط المخصص.}

 

 

 

سابعا. مخطط كتلة لمسار بيانات المودم المتلقي

 

^{تدفق مسار البيانات الأساسية}

^{1.إدخال البيانات
تنشأ البيانات من خرج مزيل التشكيل FSK أو DPSK.}

^{وضع DPSK فقط: تمر البيانات أولاً عبر جهاز إلغاء التشفير، الذي يتم التحكم فيه بواسطة إشارة تمكين.}

 

^{2. التخزين المؤقت للبيانات والتحويل التسلسلي إلى الموازي
تدخل البيانات إلى مخزن بيانات Rx (مخزن مؤقت لتلقي البيانات).}

^{تقوم وحدة USART (المستقبل/المرسل العالمي المتزامن/غير المتزامن) بإجراء تحويل تسلسلي إلى متوازي، ويتم التحكم فيه بواسطة ساعة معدل البت.}

^{يعالج USART بتات البدء/الإيقاف ويقوم بالتحقق من التحقق من التكافؤ.}

 

^{3. إخراج البيانات إلى المتحكم الدقيق
تتم كتابة البيانات المتوازية التي تمت معالجتها (7 بتات) في سجل بيانات Rx الخاص بواجهة C-BUS.}

^{يقرأ المتحكم الدقيق (μC) البيانات من هذا السجل عبر واجهة C-BUS.}

 

 

 

 

^{أعلام الحالة الرئيسية وآليات التحكم}

^{1.Rx علامة جاهزية البيانات
حالة التشغيل: عندما يتم تخزين حرف جديد في سجل بيانات Rx.
الوظيفة: تم ضبط علامة Rx Data Ready في سجل الحالة على 1، لإخطار μC بقراءة البيانات الجديدة.
عملية إضافية في وضع Start-Stop: يتم تحديث علامة Even Rx Parity في سجل الحالة في نفس الوقت.}

 

^{2. معالجة أخطاء الإطار (وضع البدء والإيقاف)}

^{حالة الخطأ: في حالة فقدان بت التوقف (على سبيل المثال، يتم تلقي 0 بدلاً من 1).}

^{عملية المناولة:}

 

^{1. لا يزال الحرف مخزنًا في سجل بيانات Rx، ويتم تعيين علامة جاهزية البيانات.}

^{2. ما لم يتم تمكين خيار V.14 Overrun، سيتم أيضًا تعيين بت Rx Framing Error في سجل الحالة على 1.}

^{3. ستتم إعادة مزامنة USART عند الانتقال 1 → 0 التالي (بت التوقف لبدء البت).}

^{4. ستظل علامة خطأ الإطار مضبوطة حتى يتم استلام الحرف التالي بنجاح.}

 

^{كاشفات نمط البيانات الخاصة
يعرض القسم العلوي من المخطط الهيكلي أربعة أجهزة كشف متصلة بتات تسجيل الحالة (b9، b7، b8)، المستخدمة لمراقبة أنماط محددة في تدفق بيانات الاستلام:}

 

^{كاشف 1.1010: يستخدم فقط في وضع FSK للكشف عن أنماط 1/0 البديلة.}

^{2. كاشف 1 المستمر غير المشفر: يكتشف 1s المستمر وغير المشفر.}

^{3. كاشف 1 المخفوق المستمر: يكتشف 1s المستمر والمخلوط.}

^{4. الكاشف المستمر: كاشف إشارة مستمر عام.}

 

^{يمكن استخدام مخرجات هذه الكاشفات لتشخيص ظروف الخط، أو جودة التزامن، أو إشارات محددة.}

 

^ملخص

^{جوهر مسار تلقي البيانات هذا هو قناة تحويل تسلسلية إلى متوازية يديرها USART، ويكملها الكشف الشامل عن الأخطاء (التحقق من التكافؤ، خطأ الإطار) وآليات الإبلاغ عن الحالة. يضمن تصميمه نقلًا موثوقًا للبيانات من وحدة إزالة التشكيل إلى وحدة التحكم الدقيقة، مع توفير إمكانات مراقبة حالة الارتباط المتعمقة من خلال أجهزة كشف متعددة، مما يمكّن النظام من التعامل بمرونة مع مختلف حالات شذوذ الاتصالات.}

 

 

 

ثامنا. رسم تخطيطي لكاشف النغمات المزدوجة القابل للبرمجة وتنفيذ المرشح

 

 

^{الوظائف الأساسية}

^{كشف ثنائي النغمة قابل للبرمجة: قادر على اكتشاف أزواج الإشارات الصوتية المكونة من ترددين محددين.}

^{مرونة عالية: يمكن ضبط ترددات الكشف ومستوياته ونطاقات التسامح عبر برمجة البرامج، مما يلغي الحاجة إلى تعديلات الأجهزة الخارجية.}

 

 

^{هندسة التنفيذ}

^{1. قسم التصفية
يستخدم مرحلة مرشح IIR من الدرجة الرابعة.}

^{الوظيفة: استخراج مكونات التردد المستهدف من إشارة الإدخال ومنع الضوضاء خارج النطاق.}

^{الميزة: توفر مرشحات IIR (الاستجابة النبضية اللانهائية) عادةً خصائص انحدار أكثر انحدارًا لنفس ترتيب الفلتر، مما يسهل فصل التردد الدقيق.}

 

^{2. آلية كشف التردد
المبدأ: يستخدم طريقة توقيت الدورة.}

^عملية:

 

^{1. قم بقياس الوقت المستغرق لإشارة الإدخال لإكمال عدد قابل للبرمجة (N) من الدورات الكاملة.}

^{2. قارن هذه المرة مع الحدود الزمنية العلوية والسفلية القابلة للبرمجة.}

^{القرار: إذا كان الوقت المقاس يقع ضمن الإطار الزمني المحدد مسبقًا، فسيتم اعتبار التردد المستهدف مكتشفًا.}

^{الميزة: بالمقارنة مع قياس التردد المباشر، قد تكون هذه الطريقة أكثر قوة في البيئات الصاخبة وأسهل في التنفيذ رقميًا.}

 

^{طريقة تكوين البرمجة}

^{1. تسلسل البرمجة
يجب كتابة تسلسل مكون من 27 كلمة ذات 16 بت إلى سجل البرمجة عبر C-BUS.}

^{الكلمة الأولى: يجب أن تكون 32769 (الرقم السداسي العشري 0x8001)، ومن المحتمل أن تكون بمثابة رأس مزامنة أو كتابة علامة البداية.}

^{الكلمات الـ 26 التالية: تستخدم لتكوين معلمات محددة، كل منها بنطاق قيمة من 0 إلى 32767 (0x0000–0x7FFF).}

 

^{2. محتوى المعلمة
هذه الكلمات الـ 26 ذات 16 بت مخصصة للتكوين:}

^{القيم الاسمية للترددين المراد اكتشافهما.}

^{عتبة كشف المستوى المقابلة لكل تردد.}

^نافذ