El CMX867AD2 proporciona una solución de capa física flexible para la comunicación industrial.

^{27 de noviembre de 2025: en campos críticos como el control industrial, la medición de energía y el monitoreo remoto, la confiabilidad y la adaptabilidad ambiental de los sistemas de comunicación se han convertido en componentes clave de la competitividad de los equipos. El chip de módem multimodo CMX867AD2, con su arquitectura de señal mixta profundamente integrada y su robusta programabilidad, proporciona una solución de un solo chip altamente integrada para abordar entornos electromagnéticos complejos y diversos requisitos de protocolo, emergiendo como una opción ideal para la conectividad inteligente de borde en entornos industriales.}

 

 

I. Descripción general del chip: motor de comunicación industrial integrado

 

^{El CMX867AD2 es más que un simple módem: es un "subsistema de comunicación en un chip" altamente integrado. Combina una interfaz analógica de alto rendimiento, un núcleo de módem digital configurable, lógica de procesamiento de protocolos e interfaces de sistema completas en un único paquete compacto. El chip está diseñado para manejar toda la capa física y parte de la funcionalidad de la capa de enlace de datos entre equipos industriales y diversos medios cableados (como par trenzado, línea eléctrica o líneas dedicadas), reduciendo así significativamente la carga de procesamiento en el controlador host y el consumo general de energía del sistema.}

 

^{Análisis de tecnología central:Arquitectura multimodo flexible y configurable
La principal ventaja del CMX867AD2 radica en su ruta de procesamiento de señales definible por software, que se puede configurar para admitir requisitos de comunicación en múltiples escenarios industriales.}

 

^{1.Modulación Adaptativa y Procesamiento de Señales:}

^{El chip incorpora un motor de modulación programable que admite esquemas desde el clásico FSK (Frequency Shift Keying) hasta métodos de modulación digital más eficientes. Los usuarios pueden optimizar las selecciones según la distancia de transmisión, la velocidad de datos y los requisitos de inmunidad al ruido.}

^{Integra un banco de filtros digitales programables de alto rendimiento y un ecualizador adaptativo. Los parámetros del filtro (como la frecuencia central, el ancho de banda y el coeficiente de caída) se pueden ajustar mediante software para igualar de manera óptima las características del canal y suprimir la interferencia en bandas de frecuencia específicas, lo cual es crucial para el funcionamiento en entornos industriales llenos de ruido de inversores y relés.}

^{Incluye un preciso indicador de intensidad de la señal recibida (RSSI) y un circuito de detección de portadora (CD), que proporciona monitoreo de la calidad del enlace en tiempo real y permite decisiones inteligentes de suspensión/activación para el software de capa superior.}

 

^{2.Procesamiento asistido por protocolo multifunción:}

^{Más allá de la modulación y demodulación de la capa física, el chip integra codificadores/decodificadores de corrección de errores directos (FEC) acelerados por hardware y una unidad de verificación de redundancia cíclica (CRC), que puede mejorar significativamente la confiabilidad de la transmisión de tramas de datos a nivel de hardware y reducir la carga en la CPU host.}

^{Ofrece funciones auxiliares de capa de enlace configurables, como reconocimiento automático y retransmisión de tiempo de espera de trama, lo que simplifica aún más el diseño del software del host y mejora el rendimiento de la respuesta del sistema en tiempo real.}

 

 

 

II. Diagrama de circuito externo recomendado para aplicaciones típicas

 

 

^{Principales módulos funcionales y descripciones de pines}

^{1. Circuito de Reloj (XTAL/CLOCK)}

^{Pines: XTALN, X1 (pines 1, 2)}

^{Componentes externos:}

^{Cristal X1: 11,0592MHz o 12,288MHz}

^{Condensadores de carga C1, C2: 22pF}

^{Descripción: Proporciona el reloj maestro del sistema; C1 y C2 se utilizan para estabilizar la oscilación del cristal.}

 

^{2. Circuito de potencia y polarización}

^{VDD: Fuente de alimentación positiva (Pines 7, 11, etc.)}

^{VSS: Tierra (múltiples pines)}

^{VBIAS: Tensión de polarización (requiere desacoplamiento mediante C3)}

^{Condensadores de desacoplamiento:}

^{C3, C4: 100 nF (colocado cerca de VDD/VBIAS)}

^{C5: 10 µF (mayor capacitancia para desacoplamiento de baja frecuencia)}

 

^{3. Canal de recepción (interfaz de línea RX)}

^{Pines: RXAFB, RXAN, RXA (pines 8 a 10)}

^{Función: Recibe señales externas. Se requiere un diseño cuidadoso para evitar interferencias dentro de banda.}

 

 

 

 

^{4. Canal de transmisión (interfaz de línea TX)}

^{Pines: TXA, TXAN (pines 17 a 18)}

^{Función: Transmite señales moduladas.}

 

^{5. Interfaz de control y datos (C-BUS)}

^{Pines: CSN, DATOS DE COMANDO, RELOJ SERIAL, DATOS DE RESPUESTA, IRQN}

^{Tipo de interfaz: Bus de control serie utilizado para la comunicación con el microcontrolador (μC).}

 

<sup>Puntos clave de diseño
1. Desacoplamiento de potencia y tierra</sup>

^{VDD y VBIAS deben desacoplarse mediante C3, C4 y C5.}

^{Plano de tierra VSS: se recomienda establecer un plano de tierra debajo del chip para garantizar una conexión a tierra de baja impedancia, particularmente para:}

^{Entre pines VSS}

^{Las conexiones a tierra de los condensadores de desacoplamiento.}

^{Las conexiones a tierra de los condensadores de carga de cristal (C1, C2)}

 

^{2. Diseño de oscilador de cristal}

^{Amplitud de la señal: El nivel de excitación debe ser ≥ 40% de VDD (pico a pico).}

^{No se recomiendan los cristales de diapasón ya que su capacidad de accionamiento suele ser insuficiente.}

^{Es recomendable consultar al proveedor de cristal para obtener soporte adecuado para el diseño del circuito oscilador.}

 

^{3. Reciba protección de ruta}

^{El chip puede detectar señales de pequeña amplitud; por lo tanto, la ruta de recepción debe evitar interferencias dentro de banda.}

^{Se recomienda aislar la línea de recepción durante el diseño para evitar el acoplamiento de ruido.}

 

^{Requisitos de precisión de los componentes}

^{Resistencias: ±5%}

^{Condensadores: ±20% (a menos que se especifique lo contrario)}

 

^{Resumen
Este diagrama de aplicación típico proporciona la configuración mínima del sistema para el CMX867A, que incluye:}

^{Fuente de reloj (cristal + condensadores de carga)}

^{Red de filtrado de energía}

^{Interfaz de línea de transmisión/recepción}

^{Interfaz de bus de control}

^{Recomendaciones de diseño y puesta a tierra (particularmente con respecto a los planos de tierra y la ubicación del desacoplamiento)}

^{Estas sugerencias de diseño tienen como objetivo garantizar un funcionamiento estable del chip, especialmente en escenarios de recepción de alta sensibilidad y procesamiento de señales pequeñas.}

 

 

 

III. Traducción de diagramas de bloques funcionales

 

 

^{Sección de interfaz de datos y control
Módulos:
INTERFAZ SERIE C-BUS}

^{REGISTROS DE DATOS Tx / Rx Y USART}

^{DETECTOR DE ANILLO}

 

^{Descripción funcional:}

^{El C-BUS es un bus de control en serie que se utiliza para la comunicación con un microcontrolador externo. Incluye las siguientes señales:}

^{CSN (selección de chip)}

^{RELOJ SERIE (Reloj Serie)}

^{DATOS DE COMANDO (Datos de comando)}

^{DATOS DE RESPUESTA (Datos de respuesta)}

^{IRQN (Solicitud de interrupción)}

^{Los Registros de Datos y USART son responsables del almacenamiento en búfer y la conversión en serie durante la transmisión y recepción de datos.}

^{El detector de timbre se utiliza para detectar señales de timbre en la línea y las salidas a RDRVN.}

 

^{Puntos clave en circuitos de aplicación típicos}

^{1.Reloj: Requiere un oscilador de cristal de 11,0592 MHz o 12,288 MHz con condensadores de carga de 22 pF.}

^{2.Fuente de alimentación: VDD y el voltaje de polarización VBIAS deben desacoplarse utilizando condensadores de 100 nF y 10 μF colocados lo más cerca posible del chip.}

^{3.Conexión a tierra: se recomienda un plano de tierra debajo del chip, lo que garantiza una impedancia mínima para todos los pines del VSS y las conexiones a tierra del condensador de desacoplamiento.}

^{4.Interfaz del transceptor: RXA/TXA son puertos de señal analógica; El diseño debe evitar interferencias.}

^{5.Bus de control: la comunicación con un microcontrolador externo se logra a través de CSN, reloj y líneas de datos (C-BUS).}

^{6.Selección de cristal: el nivel de accionamiento debe ser ≥ 40% de VDD; No se recomiendan los cristales de diapasón.}

 

 

 

^{Núcleo del diagrama de bloques funcionales internos
El flujo de trabajo interno del chip se puede dividir en tres etapas principales:}

 

^{1.Control e Interacción de Datos (Sección Izquierda):
La comunicación con el microcontrolador se establece a través de la interfaz serie C-BUS, gestionando la transmisión, recepción y detección de timbre de datos.}

 

^{2.Núcleo del módem (sección central):
Admite múltiples esquemas de modulación como FSK, QAM y DPSK. Incluye funciones de codificación, decodificación y detección de energía de señal.}

 

^{3.Procesamiento de señal analógica (sección derecha):
Comprende filtrado, ecualización y control de ganancia para transmisión y recepción. Integra la generación y detección de DTMF y proporciona funcionalidad de prueba de bucle invertido analógico.}

 

^{Descripción general del proceso central}

^{Transmisión: Los datos entran a través del C-BUS → modulación → filtrado/ajuste de ganancia → salida diferencial de TXA/TXAN.}

^{Recepción: La señal ingresa desde RXA → amplificación/control de ganancia → filtrado/ecualización → demodulación → lectura de datos a través del C-BUS.}

^{Características clave: Admite procesamiento DTMF, detección de timbre y monitoreo de energía durante todo el proceso, e incluye autoprueba mediante la funcionalidad de bucle invertido.}

 

^{Resumen
Este chip integra un módem, una interfaz de línea telefónica y una lógica de control en una sola unidad. Combinado con un circuito periférico simple, puede formar un terminal de comunicación completo adecuado para aplicaciones integradas que requieren una transmisión de datos confiable.}

 

 

 

IV. Diagrama de temporización y circuito de interfaz del detector de señal de anillo

 

 

^{Función del circuito}

^{Este circuito sirve como interfaz de detección de anillo externo del chip. Convierte la señal de timbre de CA de alto voltaje (normalmente 40‑90 Vrms) en la línea telefónica en una señal de nivel digital reconocible por el chip y la introduce en el módulo detector de timbre interno a través del pin RT.}

 

^{Estructura del circuito y flujo de señal}

^{1.Protección y Rectificación de Entrada (Sección Izquierda):
D1‑D4 (1N4004) forman un puente rectificador que convierte la señal del anillo de CA en una señal de CC pulsante unidireccional.}

 

^{R20-R22 (cada uno de 470 kΩ) y R23 (ajustable, recomendado como 68 kΩ en el diagrama) constituyen una red divisoria de voltaje de alto voltaje, que atenúa la señal de alto voltaje rectificada a un rango de entrada seguro para el chip.}

 

^{2.Filtrado y acondicionamiento de señal (sección central):}

^{C20, C21 (0,1 µF) y C22 (0,33 µF) forman una red de filtro de paso bajo RC, que se utiliza para suavizar la señal pulsante rectificada y suprimir la interferencia de alta frecuencia.}

^{La señal filtrada (etiquetada como X en el diagrama) se introduce en el pin RT del chip.}

 

^{3.Detección interna (sección derecha):}

^{El pin RT está conectado internamente a un disparador Schmitt, con su voltaje umbral de alto nivel indicado como Vthi.}

^{Cuando el voltaje de la señal X excede Vthi, el disparador genera un nivel alto y se establece el bit 14 (detección de anillo) del registro de estado interno del chip, lo que indica la detección de una señal de anillo válida.}

^{Este estado puede ser leído por el microcontrolador a través del C-BUS o configurado para activar una interrupción (IRQN).}

 

 

 

 

^{Parámetros y cálculos clave de diseño}

^{Garantía de umbral de detección:
El documento proporciona un ejemplo de diseño: cuando R20=R21=R22=470 kΩ y R23=68 kΩ, el circuito garantiza la detección de señales de timbre a 40 Vrms o más en todo el rango VDD de 3 a 5 V.}

 

^{Análisis de principios:
El voltaje máximo después de la rectificación esVpico​=40 Vrms×2​≈56,6 V.}
 

^{Después de la atenuación por la red divisora ​​de voltaje, la entrada de voltaje al pin RT debe exceder el Vthi del disparador Schmitt interno. El ajuste de R23 permite ajustar la relación de división de voltaje para adaptarse a diferentes Vthi (que depende de VDD) y umbrales de voltaje de anillo.}

^{Requisitos de tolerancia de componentes:}

^{Resistencias: ±5%}

^{Condensadores: ±20%}

 

 

^Resumen

^{Este circuito de interfaz sirve como interfaz analógica de alto voltaje y alta impedancia con rectificación y filtrado. Sus funciones principales son:}

^{Aislamiento seguro: utiliza un divisor de voltaje de alta resistencia para reducir de manera segura la señal del anillo de alto voltaje a un nivel aceptable para el chip (generalmente < VDD).}

^{Acondicionamiento de la señal: la rectificación y el filtrado convierten la señal del anillo de CA en un pulso de CC relativamente suave, lo que facilita la detección digital.}

^{Detección confiable: aprovecha las características de histéresis del disparador Schmitt para mejorar la inmunidad al ruido y evitar disparos falsos causados ​​por ruido o fluctuaciones de voltaje.}

^{Este diseño representa una solución típica para conectar líneas telefónicas tradicionales a chips CMOS de bajo consumo. Garantiza una detección de timbre confiable, seguridad y adaptabilidad a un amplio rango de voltaje operativo.}

 

 

 

V. Circuito de interfaz de línea telefónica de dos hilos

 

 

 

^{Este es el circuito de interfaz de línea telefónica de dos hilos para el CMX867AD2, diseñado para hacer coincidir y acoplar las señales del transceptor analógico del chip con la línea telefónica de dos hilos estándar de 600 Ω.}

 

 

^{Función del circuito}

^{Este circuito sirve como interfaz analógica de entrada entre el chip y la línea telefónica, implementando principalmente:}

 

^{1.Acoplamiento de señal de transmisión: entrega la señal modulada (TX) desde el chip a la línea telefónica.}

^{2.Extracción de señal de recepción: extrae la señal transmitida por la otra parte (RX) de la línea telefónica y la introduce en el chip.}

^{3. Coincidencia y filtrado de impedancia: hace coincidir la impedancia del lado del chip con la línea telefónica de 600 Ω y filtra el ruido de alta frecuencia.}

^{4.Aislamiento de CC: bloquea el voltaje de CC en la línea a través de los condensadores, permitiendo que solo pasen señales de CA.}

 

^{Composición del circuito y ruta de la señal}

^{1.Ruta de transmisión (TX → Línea)
Las salidas diferenciales TXA/TXAN del chip están conectadas directamente al lado primario de un transformador 1:1.}

^{El transformador consigue:}

^{Acoplamiento de Señal: Transfiere la señal a la línea telefónica.}

^{Aislamiento Eléctrico: Aísla el potencial DC entre el chip y la línea telefónica.}

^{Conversión balanceada a no balanceada: Convierte la señal diferencial en una señal de un solo extremo en la línea.}

 

^{2.Ruta de recepción (Línea → RX)
La señal de la línea telefónica se acopla a través del transformador y entra a la red receptora:}

^{R11, R12: forman una red divisora ​​de voltaje para establecer el nivel de la señal de recepción y evitar la sobrecarga de entrada.}

^{C11 (100 pF): Junto con las resistencias, constituye un filtro paso bajo para atenuar el ruido de alta frecuencia.}

^{La señal finalmente se envía a los terminales de recepción diferencial RXAFB / RXAN / RXA del chip.}

 

^{3.Terminación y filtrado de línea}

^{R13 y C10 (33 nF) están conectados en paralelo para formar una red de terminación de línea, lo que proporciona una adaptación de impedancia compleja que se alinea con las características de la línea de 600 Ω.}

^{C10 también trabaja junto con C11 para filtrar aún más las interferencias de alta frecuencia.}

 

 

 

 

 

^{Resumen de funciones de componentes clave}

 

^{Transformador (1:1): como componente central de acoplamiento y aislamiento, proporciona aislamiento eléctrico (protege el chip de altos voltajes en la línea), realiza una conversión de balanceado a desequilibrado (convierte la señal diferencial del chip en una señal de un solo extremo en la línea telefónica) y transmite señales de CA de manera eficiente.}

 

^{Resistencias R11 y R12: forman una red divisora ​​de voltaje en la ruta de recepción. Su función principal es configurar y atenuar el nivel de señal de la línea telefónica, asegurando que la amplitud de la señal enviada a los pines de recepción del chip (RXAFB/RXAN) permanezca dentro de un rango apropiado para evitar sobrecargas.}

 

^{Resistencia R13 y Condensador C10 (33 nF): Conectados en paralelo para formar la red de terminación de línea. R13 proporciona la impedancia resistiva primaria y, junto con C10, simula características complejas de impedancia de línea para lograr una adaptación de impedancia con la línea telefónica de 600 Ω, reduciendo así la reflexión de la señal. Además, C10 también contribuye al filtrado de alta frecuencia.}

 

^{Condensador C11 (100 pF): Ubicado en la entrada de recepción, su función principal es el filtrado de ruido de alta frecuencia. Junto con las resistencias frontales, forma un filtro de paso bajo, que suprime eficazmente la interferencia de alta frecuencia en la línea y mejora la calidad de la señal de recepción.}

 

^{Condensador de desacoplamiento C3 (100 nF): conectado al pin de polarización VBIAS del chip. Su función clave es proporcionar un voltaje de polarización limpio y estable para los circuitos analógicos internos (especialmente el amplificador de recepción), filtrando el ruido de la fuente de alimentación para garantizar un rendimiento analógico óptimo.}

 

^{Consideraciones de diseño}

^{1.Circuito de protección no mostrado: El diagrama es un esquema simplificado. En aplicaciones prácticas, se deben agregar circuitos de protección contra sobretensión/sobrecorriente (como tubos de descarga de gas, diodos TVS, termistores PTC, etc.) en la entrada de la línea telefónica.}

^{2.Coincidencia de impedancia: los valores de R13, C10 y los parámetros del transformador deben ajustarse con precisión de acuerdo con la impedancia de línea real (normalmente 600 Ω) para reducir la pérdida de retorno.}

^{3.Supresión de ruido: Los valores de C10 y C11 determinan la frecuencia de corte de alta frecuencia y deben optimizarse para el entorno de ruido de línea específico.}

^{4.Tolerancia de componentes: Resistencias: ±5%, Condensadores: ±20%. Se recomienda el uso de tipos de componentes estables para garantizar un rendimiento constante.}

 

^Resumen

^{Este circuito de interfaz de 2 cables es un circuito híbrido típico que logra lo siguiente:}

^{Separación de señales de transmisión y recepción.}

^{Coincidencia de impedancia de línea}

^{Aislamiento eléctrico y supresión de ruido.}

 

^{Permite que el CMX867A realice comunicaciones de datos full-duplex o half-duplex a través de una línea telefónica estándar de dos hilos, sirviendo como un puente analógico crítico entre el chip y la línea física. En diseños prácticos, se deben agregar protección de línea adicional y circuitos periféricos requeridos por certificación regulatoria sobre la base de esta base.}

 

 

VI. Circuito de interfaz de línea de cuatro hilos

 

 

^{Este es el circuito de interfaz de línea de cuatro hilos para el CMX867AD2, diseñado para conectar el chip a una línea de comunicación de cuatro hilos estándar de 600 Ω. Los sistemas de cuatro hilos se utilizan normalmente en comunicaciones profesionales o transmisiones de larga distancia, y se caracterizan por la separación física completa de los canales de transmisión (Tx) y recepción (Rx), cada uno de los cuales utiliza un par independiente de cables trenzados.}

 

^{Función y características del circuito}

^{Este circuito sirve como interfaz frontal analógica entre el chip y la línea de cuatro hilos. Sus principales características incluyen:}

 

^{Aislamiento de canal: Las rutas de transmisión y recepción son completamente independientes y cada una utiliza un transformador 1:1, lo que evita los desafíos híbridos y de cancelación de eco presentes en los sistemas de dos cables.}

 

^{Acoplamiento y aislamiento de señales: Los dos transformadores logran respectivamente el acoplamiento para transmitir y recibir señales y proporcionan aislamiento eléctrico.}

 

^{Coincidencia y filtrado de impedancia: Proporciona coincidencia de terminación independiente de 600 Ω y filtrado de ruido de alta frecuencia para cada línea (línea de transmisión y línea de recepción).}

 

 

^{Estructura del circuito y ruta de la señal}

^{1.Ruta de transmisión (par de líneas de transmisión independiente)
Las salidas diferenciales TXA/TXAN del chip están conectadas directamente al lado primario del transformador 1:1 del lado de transmisión.}

^{El transformador acopla la señal a la línea de transmisión independiente, logrando una transmisión equilibrada y aislamiento de CC.}

 

^{2.Ruta de recepción (par de líneas de recepción independiente)
La señal de la línea de recepción independiente ingresa primero al transformador 1:1 del lado de recepción.}

^{Luego de ser acoplada por el transformador, la señal ingresa a la red de acondicionamiento de recepción:}

^{R11 y R12: forman una red divisora ​​de voltaje para establecer el nivel de la señal de recepción y evitar la sobrecarga de entrada en el chip.}

^{C11 (100 pF): Actúa como un condensador de filtro de alta frecuencia para atenuar el ruido en el canal de recepción.}

^{La señal finalmente se envía a los terminales de recepción RXAFB / RXAN del chip.}

 

 

 

^{3.Coincidencia de terminación de línea}

^{R10: Sirve como resistencia de coincidencia de terminación para la línea de transmisión. Su valor de resistencia depende de las características del transformador y de los requisitos de impedancia de la línea.}

^{R13: Sirve como resistencia de coincidencia de terminación para la línea de recepción. Su valor de resistencia también debe determinarse en función del transformador y la impedancia de la línea.}

 

^{El documento señala que los valores de R10 y R13 dependen de las características del transformador seleccionado y deben calcularse en base al diseño real.}

 

 

^{4.Otros componentes}

^{C12 (33 nF): Conectado en paralelo en el lado de la línea de recepción para derivación de alta frecuencia o adaptación de impedancia auxiliar.}

^{C3 (100 nF): Proporciona desacoplamiento para el pin VBIAS del chip, estabilizando el voltaje de polarización del amplificador receptor.}

 

 

^{Funciones de los componentes clave}

^{Transformador de transmisión y transformador de recepción (ambos 1:1): cada uno proporciona de forma independiente aislamiento eléctrico, transmisión equilibrada y acoplamiento de señales para las señales de transmisión y recepción. Esto constituye la base para lograr una comunicación full-duplex de alto aislamiento en un sistema de cuatro cables.}

 

^{Resistencias R10 y R13: Sirven como resistencias de terminación coincidentes para las líneas de transmisión y recepción, respectivamente. Su función principal es trabajar junto con los transformadores para lograr la adaptación de impedancia con la línea de 600 Ω, minimizando al máximo la reflexión de la señal.}

 

^{Resistencias R11 y R12: forman una red de atenuación de señal de recepción que se utiliza para ajustar el nivel de señal acoplada desde la línea de recepción al rango apropiado para los terminales de entrada de recepción del chip (RXAFB/RXAN).}

 

^{Condensador C11 (100 pF): Ubicado en la entrada de recepción del chip, su función principal es filtrar el ruido de alta frecuencia de la señal de recepción, mejorando así la relación señal-ruido.}

 

^{Condensador C12 (33 nF): conectado en paralelo en el lado de la línea de recepción, utilizado principalmente para derivación de ruido de alta frecuencia y también puede participar en una red auxiliar de adaptación de impedancia.}

 

^{Condensador de desacoplamiento C3 (100 nF): Proporciona desacoplamiento del voltaje de polarización (VBIAS) de los circuitos analógicos internos del chip (especialmente el amplificador de recepción), lo que garantiza la estabilidad de la fuente de alimentación y suprime el ruido.}

 

 

^{Consideraciones de diseño}

^{1.Selección del transformador: Los valores de R10 y R13 dependen de las características del transformador seleccionado (como relación de vueltas, inductancia de fuga, resistencia del devanado, etc.). Deben determinarse mediante cálculos exhaustivos basados ​​en la hoja de datos del transformador y la impedancia de línea (600Ω).}

 

^{2.Configuración de nivel: La configuración del nivel de señal para las líneas de transmisión y recepción, así como el valor de la resistencia R11, se pueden diseñar consultando y aplicando la metodología utilizada para el circuito de dos hilos.}

 

^{3.Circuitos de protección: El diagrama es un esquema simplificado. En aplicaciones prácticas, se deben agregar circuitos de protección contra sobretensión/sobrecorriente apropiados en los puntos de entrada de ambas líneas (la línea de transmisión y la línea de recepción).}

 

^{4.Tolerancia de los componentes: Resistencias: ±5% de tolerancia; Condensadores: ±20% de tolerancia, para garantizar un rendimiento constante.}

 

^Resumen

^{Este circuito de interfaz de cuatro hilos proporciona una solución estándar para conectar el CMX867A a líneas profesionales de cuatro hilos. Su principal ventaja radica en el aislamiento físico de los canales de transmisión y recepción, lo que evita la interferencia de eco, simplifica el diseño y permite una comunicación full-duplex más estable y de mayor calidad. Las consideraciones clave de diseño son la selección de los dos transformadores y el cálculo de sus correspondientes resistencias de terminación (R10, R13). Este circuito sirve como una interfaz analógica confiable para comunicación de datos de línea dedicada o de larga distancia.}

 

 

 

VII. Diagrama de bloques de la ruta de datos del módem de recepción

 

^{Flujo de ruta de datos principales}

^{1.Entrada de datos
Los datos se originan en la salida del demodulador FSK o DPSK.}

^{Sólo modo DPSK: los datos pasan primero a través del decodificador, que está controlado por una señal de habilitación.}

 

^{2.Búfer de datos y conversión de serie a paralelo
Los datos ingresan al búfer de datos Rx (búfer de recepción de datos).}

^{El módulo USART (receptor/transmisor síncrono/asíncrono universal) realiza una conversión de serie a paralelo, controlada por el reloj de velocidad de bits.}

^{El USART maneja bits de inicio/parada y realiza verificación de paridad.}

 

^{3.Salida de datos al microcontrolador
Los datos paralelos procesados ​​(7 bits) se escriben en el registro Rx Data de la interfaz C-BUS.}

^{El microcontrolador (μC) lee los datos de este registro a través de la interfaz C-BUS.}

 

 

 

 

^{Indicadores de estado clave y mecanismos de control}

^{1.Indicador listo para datos Rx
Condición de activación: Siempre que se almacena un nuevo carácter en el Registro de datos de Rx.
Función: El indicador Rx Data Ready en el registro de estado se establece en 1, notificando al µC que lea los nuevos datos.
Operación adicional en modo Start-Stop: actualiza simultáneamente el indicador de paridad de Rx uniforme en el registro de estado.}

 

^{2. Manejo de errores de fotograma (modo Inicio-Parada)}

^{Condición de error: si falta un bit de parada (es decir, se recibe un 0 en lugar de un 1).}

^{Proceso de manipulación:}

 

^{1.El carácter todavía está almacenado en el registro de datos Rx y el indicador de datos listos está configurado.}

^{2.A menos que la opción V.14 Overrun esté habilitada, el bit de error de trama Rx en el registro de estado también se establecerá en 1.}

^{3.El USART se resincronizará en la siguiente transición 1→0 (bit de parada a bit de inicio).}

^{4.El indicador de error de trama permanecerá configurado hasta que se reciba correctamente el siguiente carácter.}

 

^{Detectores de patrones de datos especiales
La sección superior del diagrama de bloques muestra cuatro detectores conectados a bits de registro de estado (b9, b7, b8), utilizados para monitorear patrones específicos en el flujo de datos de recepción:}

 

^{Detector 1.1010: Se utiliza sólo en modo FSK para detectar patrones alternos 1/0.}

^{2.Detector 1 continuo sin codificar: Detecta 1 continuos y sin codificar.}

^{3.Detector de 1 codificado continuo: Detecta 1 codificados continuos.}

^{4.Detector continuo: detector de señal continua general.}

 

^{Las salidas de estos detectores se pueden utilizar para diagnosticar condiciones de línea, calidad de sincronización o señalización específica.}

 

^Resumen

^{El núcleo de esta ruta de recepción de datos es un canal de conversión de serie a paralelo administrado por un USART, complementado con mecanismos integrales de detección de errores (verificación de paridad, error de trama) y de informes de estado. Su diseño garantiza una transferencia de datos confiable desde el demodulador al microcontrolador, al mismo tiempo que proporciona capacidades de monitoreo en profundidad del estado del enlace a través de múltiples detectores, lo que permite que el sistema maneje de manera flexible diversas anomalías de comunicación.}

 

 

 

VIII. Diagrama de bloques de la implementación del detector y filtro programable de doble tono

 

 

^{Funciones principales}

^{Detección de doble tono programable: Capaz de detectar pares de señales de audio compuestos por dos frecuencias específicas.}

^{Alta flexibilidad: las frecuencias de detección, los niveles y los rangos de tolerancia se pueden configurar mediante programación de software, lo que elimina la necesidad de ajustes de hardware externos.}

 

 

^{Arquitectura de implementación}

^{1.Sección de filtro
Emplea una etapa de filtro IIR de cuarto orden.}

^{Función: Extrae los componentes de la frecuencia objetivo de la señal de entrada y suprime el ruido fuera de banda.}

^{Característica: Los filtros IIR (respuesta de impulso infinito) generalmente proporcionan características de atenuación más pronunciadas para el mismo orden de filtro, lo que facilita una separación de frecuencia precisa.}

 

^{2.Mecanismo de detección de frecuencia
Principio: Utiliza un método de cronometraje de ciclo.}

^Proceso:

 

^{1.Mida el tiempo que tarda la señal de entrada en completar un número programable (N) de ciclos completos.}

^{2.Compare este tiempo con los límites de tiempo superior e inferior programables.}

^{Decisión: Si el tiempo medido cae dentro de la ventana de tiempo preestablecida, se considera detectada la frecuencia objetivo.}

^{Ventaja: en comparación con la medición directa de frecuencia, este método puede ser más sólido en entornos ruidosos y más fácil de implementar digitalmente.}

 

^{Método de configuración de programación}

^{1.Secuencia de programación
Se debe escribir una secuencia de 27 palabras de 16 bits en el registro de programación a través del C-BUS.}

^{La primera palabra: debe ser 32769 (hexadecimal 0x8001), y probablemente sirva como encabezado de sincronización o indicador de inicio de escritura.}

^{Las 26 palabras siguientes: se utilizan para la configuración de parámetros específicos, cada una con un rango de valores de 0 a 32767 (0x0000–0x7FFF).}

 

^{2.Contenido del parámetro
Estas 26 palabras de 16 bits están destinadas a configurar:}

^{Los valores nominales de las dos frecuencias a detectar.}

^{El umbral de detección de nivel correspondiente a cada frecuencia.}

^{La ventana de tolerancia de detección de frecuencia (es decir, los límites de tiempo superior e inferior).}

^{También puede incluir parámetros avanzados como la duración de la detección y los coeficientes de filtrado.}

 

 

 

^{Resumen y aplicación}

^{Este detector programable de doble tono es un motor de reconocimiento de señales de audio definido por software altamente integrado. Su valor fundamental radica en:}

^{Alta integración: incorpora internamente el filtro y la lógica de detección, lo que reduce la necesidad de componentes externos.}

^{Gran flexibilidad: se puede adaptar mediante la configuración del software para cumplir con los estándares de señalización de diferentes países, diferentes frecuencias DTMF o señales de audio definidas por el usuario.}

^{Implementación digital: utiliza filtrado digital y comparación de tiempos, lo que garantiza un rendimiento estable que no se ve afectado por las variaciones de los componentes analógicos.}

 

^{Es muy adecuado para sistemas de comunicación integrados que requieren la detección de tonos de progreso de llamadas, marcación DTMF, señales de control remoto y aplicaciones similares.}

 

 

 

^{IX. Diagrama de temporización de la interfaz C-BUS}

 

 

^{Señales de comunicación y flujo básico}

^{CSN (Chip Select): Activo bajo, inicia una transacción de comunicación.}

^{SERIAL CLOCK (Serial Clock): Proporcionado por el µC, utilizado para sincronizar la transmisión de bits de datos.}

^{COMMAND DATA (Command Data): Instrucciones o datos enviados desde el µC al chip, muestreados por el chip en el flanco ascendente del reloj.}

^{REPLY DATA (Reply Data): Estado o datos devueltos desde el chip al µC, muestreados por el µC en el flanco ascendente del reloj.}

 

Análisis de parámetros centrales

 

^{Esta especificación de temporización define los requisitos de temporización críticos para la comunicación serie síncrona entre el chip y el microcontrolador externo (μC), lo que garantiza una transmisión fiable de comandos y datos. Todos los tiempos son requisitos mínimos, con unidades en nanosegundos (ns).}

 

^{1. Sincronización de transmisión de datos de comando (de µC a chip)}

^{El µC debe controlar estrictamente la relación de temporización de los datos del comando (COMMAND DATA) en relación con el flanco ascendente del reloj en serie (SERIAL CLOCK):}

 

^{Tiempo de configuración de datos de comando (tCDS): antes de que llegue el flanco ascendente del reloj, la línea de datos de comando ya debe estar estable en un nivel lógico válido durante al menos 15,0 ns.}

 

^{Tiempo de retención de datos de comando (tCDH): después de que haya pasado el flanco ascendente del reloj, la línea de datos de comando debe permanecer estable durante al menos 25,0 ns.}

 

 

 

^{2.Tiempo de muestreo de datos de respuesta (de chip a µC)}

^{El chip se encarga de preparar los datos de respuesta (REPLY DATA) dentro del tiempo especificado para el muestreo por parte del µC:}

^{Tiempo de configuración de datos de respuesta (tRDS): antes de que llegue el flanco ascendente del reloj, el chip debe enviar los datos de respuesta a la línea de datos y estabilizarlos durante al menos 50,0 ns para garantizar un muestreo confiable por µC.}

 

^{Tiempo de retención de datos de respuesta (tRDH): el valor mínimo para este parámetro es 0,0 ns, lo que significa que después del flanco ascendente del reloj, los datos de respuesta emitidos por el chip pueden cambiar inmediatamente sin requerir tiempo de retención adicional.}

 

^{3.Restricciones de la capa física}

^{Carga de señal: para cumplir con los requisitos de temporización de alta velocidad mencionados anteriormente, la capacitancia de carga de cada línea de interfaz C-BUS (incluyendo CSN, reloj y líneas de datos) debe mantenerse dentro de 30 pF. Esto requiere controlar la longitud de las pistas y minimizar las cargas capacitivas durante el diseño de la P}