โซลูชันตรวจจับโทนคู่ CMX865AE4 ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการสื่อสาร
7 พฤศจิกายน 2568 — ด้วยความต้องการการสื่อสารแบบมัลติฟังก์ชั่นที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในอุตสาหกรรม IoT และระบบควบคุมอัจฉริยะ โซลูชันชิปตัวเดียวที่รวมโปรโตคอลโมเด็มหลายตัวจึงกลายเป็นแกนหลักของระบบการสื่อสารสมัยใหม่ ชิปโมเด็มหลายโหมด CMX865AE4 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย พร้อมด้วยการผสานรวมที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการสื่อสารที่ยืดหยุ่น กำลังมอบโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมสำหรับการวัดแสงอัจฉริยะ การควบคุมระยะไกล และระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
คุณสมบัติทางเทคนิคของ I.Core ของชิป
CMX865AE4 ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลสัญญาณผสมขั้นสูงเพื่อใช้ฟังก์ชันการทำงานของโมเด็มที่สมบูรณ์แบบภายในบาปชิปเกิ้ล คุณสมบัติหลักประกอบด้วย:
สถาปัตยกรรมการสื่อสารหลายโหมด
รองรับรูปแบบ Modulation และ Demodulation หลายรูปแบบ รวมถึง FSK, DTMF และ CPT
ฟังก์ชั่นการสร้างและการตรวจจับโทนเสียงที่ตั้งโปรแกรมได้ในตัว
เข้ากันได้กับโปรโตคอลการสื่อสารมาตรฐาน เช่น V.23 และ Bell 202
การกำหนดค่าอัตรารับส่งข้อมูลที่ยืดหยุ่นรองรับสูงสุด 1200 bps
การออกแบบบูรณาการสูง
ตัวกรอง bandpass และอีควอไลเซอร์ที่มีความแม่นยำในตัว
ไดรเวอร์ไลน์ในตัวและรับแอมพลิฟายเออร์
ฟังก์ชั่นวงจรไฮบริด 2/4 สายที่สมบูรณ์
ความสามารถในการควบคุมอัตราขยายที่ตั้งโปรแกรมได้และการตรวจจับระดับ
ความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรม
ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน: 3.0V ถึง 5.5V
ช่วงอุณหภูมิอุตสาหกรรม: -40°C ถึง +85°C
การออกแบบที่ใช้พลังงานต่ำพร้อมกระแสไฟสแตนด์บายต่ำกว่า 1μA
ประสิทธิภาพการป้องกันการรบกวนและ EMC ที่ยอดเยี่ยม
ครั้งที่สอง แผนภาพบล็อกการทำงาน
แผนภาพนี้เป็นบล็อกไดอะแกรมการทำงานของ CMX865AE4 ซึ่งเป็นชิปการส่งสัญญาณและการสื่อสารโทรคมนาคมที่มีการบูรณาการสูง ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการประมวลผลสัญญาณเสียงประเภทต่างๆ การมอดูเลต/ดีมอดูเลตข้อมูล และการโต้ตอบการส่งสัญญาณในเครือข่ายโทรศัพท์ ตามการกำหนดให้เป็น "อุปกรณ์ส่งสัญญาณโทรคมนาคม (พร้อม DTMF Codec และโมเด็ม FSK หลายมาตรฐาน)" เราจะวิเคราะห์โมดูลต่างๆ ในแผนภาพดังต่อไปนี้-
![]()
1.การวางตำแหน่งฟังก์ชันหลัก
CMX865A เป็นอุปกรณ์เสาหินที่รวมฟังก์ชันหลักดังต่อไปนี้:
การสร้างและตรวจจับสัญญาณ DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency)
การปรับและดีมอดูเลชั่น FSK (Frequency Shift Keying)
การตรวจจับเสียงความคืบหน้าการโทร
การควบคุมอินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรม
การประมวลผลอินพุต/เอาต์พุตเสียงแบบอะนาล็อก
การใช้งานเป้าหมาย:
เครื่องตอบรับโทรศัพท์
โมเด็ม
สัญญาณเตือนภัยทางโทรศัพท์ในระบบรักษาความปลอดภัย
อุปกรณ์ส่งข้อมูลระยะไกล
2.การวิเคราะห์โมดูล
1. อินเทอร์เฟซการควบคุมแบบอนุกรม (C-BUS)
CSN, ข้อมูลคำสั่ง, ข้อมูลตอบกลับ, นาฬิกาซีเรียล:
ใช้สำหรับการสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ภายนอกเพื่อรับคำสั่งและสถานะการส่งคืน
ใช้โปรโตคอลแบบอนุกรมที่มีลักษณะคล้าย SPI หรือแบบกำหนดเองเพื่อกำหนดค่าโหมดการทำงานของชิป (เช่น การส่งสัญญาณ DTMF, ตัวรับส่งสัญญาณ FSK, การตรวจจับโทนเสียง ฯลฯ)
2. การลงทะเบียนข้อมูลและ USART
การลงทะเบียนข้อมูล Tx/Rx และ USART:
มอบความสามารถในการสื่อสารแบบอนุกรมแบบอะซิงโครนัสสำหรับการจัดการสตรีมข้อมูลจากโฮสต์
ใช้สำหรับส่งและรับข้อมูลอนุกรมในโหมด FSK
3. ส่วนโมเด็ม
FSK Modulator: รองรับหลายมาตรฐาน รวมถึง Bell 202 และ V.23
เส้นทางการส่งสัญญาณ: รวมการกรองและการปรับสมดุลเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณเอาท์พุตเป็นไปตามข้อกำหนด
เส้นทางการรับ: ให้การกรองและดีโมดูเลชั่นเพื่อการกู้คืนข้อมูลที่แม่นยำ
4. DTMF/ส่วนการประมวลผลเสียง
เครื่องกำเนิด DTMF/โทน:
สร้างสัญญาณ DTMF (เช่น เสียงปุ่มกดโทรศัพท์) หรือโทนเสียงเดี่ยว/คอมโพสิตอื่นๆ
DTMF/TONE/CALL PROG/เครื่องตรวจจับโทนเสียงตอบรับ:
ตรวจจับสัญญาณ DTMF เสียงความคืบหน้าการโทร (เช่น เสียงสัญญาณต่อสาย เสียงสัญญาณไม่ว่าง) หรือเสียงระบุเครื่องตอบรับจากสาย
5. ส่วนหน้าแบบอะนาล็อก
โปรแกรมควบคุมการส่งสัญญาณ: ให้ความสามารถในการขับเคลื่อนส่วนต่างให้กับสายโทรศัพท์ (TXA/TXAN)
การรับสัญญาณเกนที่ตั้งโปรแกรมได้: นำเสนอเกนอัตโนมัติหรือกำหนดค่าได้เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณอินพุตมีคุณภาพ
Analog Loopback: รวมพาธลูปแบ็คภายในเครื่องสำหรับการวินิจฉัยระบบและการทดสอบประสิทธิภาพ
6. นาฬิกาและแหล่งจ่ายไฟ
XTAL / นาฬิกา:
อินพุตคริสตัลหรือนาฬิกาภายนอกที่ให้นาฬิกาการทำงานของชิป
VDD, VDEC, VSSD, VSSA:
หมุดการจัดการพลังงาน รวมถึงแหล่งจ่ายไฟดิจิทัล แหล่งจ่ายไฟแบบอะนาล็อก กราวด์ดิจิทัล และกราวด์แบบอะนาล็อก เพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของสัญญาณ
3.ขั้นตอนการทำงานทั่วไป
การเริ่มต้น:
ตัวควบคุมโฮสต์กำหนดค่าโหมดการทำงานของชิป (เช่น การมอดูเลต/ดีโมดูเลชัน FSK หรือการส่งสัญญาณ DTMF) ผ่านทาง C-BUS
การส่งข้อมูล:
ข้อมูลจะถูกป้อนผ่าน USART → ประมวลผลโดยโมดูเลเตอร์ FSK → ส่งผ่านตัวกรองการส่ง → เอาต์พุตผ่านบัฟเฟอร์ → ส่งผ่านสายโทรศัพท์
การรับข้อมูล:
สัญญาณจากสายโทรศัพท์ → เข้าสู่เครื่องขยายสัญญาณอินพุต → ผ่านตัวกรองการรับ → ผ่านการสาธิต FSK → เอาต์พุตไปยังโฮสต์คอนโทรลเลอร์ผ่าน USART
การประมวลผลโทนเสียง:
อุปกรณ์ตรวจจับ DTMF จะตรวจสอบสัญญาณอินพุตอย่างต่อเนื่องและรายงานการตรวจจับโทนเสียงที่ถูกต้องผ่านทาง C-BUS
เครื่องกำเนิด DTMF สร้างสัญญาณความถี่คู่ที่สอดคล้องกันตามคำสั่ง
4. สรุป
CMX865A เป็นชิปส่งสัญญาณโทรคมนาคมที่มีคุณสมบัติครบถ้วน ซึ่งผสานรวมส่วนหน้าแบบอะนาล็อก โมเด็ม การสร้างโทนเสียง และโมดูลการตรวจจับเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับอุปกรณ์ฝังตัวต่างๆ ที่ต้องการอินเทอร์เฟซเครือข่ายโทรศัพท์ การออกแบบทำให้ความยืดหยุ่นสมดุล (กำหนดค่าได้ผ่านอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม) พร้อมความเข้ากันได้ (รองรับ FSK และ DTMF หลายมาตรฐาน) ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการสื่อสารข้อมูลและการโต้ตอบการส่งสัญญาณในระบบโทรศัพท์แบบดั้งเดิม
หากคุณต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดค่ารีจิสเตอร์หรือวงจรการใช้งานเฉพาะ ฉันพร้อมให้ความช่วยเหลือเพิ่มเติม
ที่สาม แผนภาพการกำหนดค่าส่วนประกอบภายนอกของวงจรแอปพลิเคชันทั่วไป
แผนภาพนี้แสดงการกำหนดค่าส่วนประกอบภายนอกของวงจรแอปพลิเคชันทั่วไปสำหรับ CMX865AE4 ซึ่งสาธิตวงจรอุปกรณ์ต่อพ่วงพื้นฐานที่สุดที่จำเป็นในการใช้ชิปนี้ในโครงการในโลกแห่งความเป็นจริง มาวิเคราะห์แต่ละส่วนและหน้าที่ของมันโดยละเอียด:
![]()
ภาพรวมไดอะแกรม
แนวคิดหลักของแผนภาพนี้คือ: ไมโครคอนโทรลเลอร์สื่อสารกับสายโทรศัพท์ (PSTN) ผ่าน CMX865A ส่วนบนของแผนภาพแสดงส่วนการควบคุมแบบดิจิทัลและนาฬิกา ในขณะที่ส่วนล่างแสดงอินเทอร์เฟซสายโทรศัพท์แบบอะนาล็อก
การวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก
1. อินเทอร์เฟซไมโครคอนโทรลเลอร์
การเชื่อมต่อ C-BUS: เชื่อมต่อ CSN, COMMAND DATA, SCLK และ REPLY DATA โดยตรงไปยังพิน GPIO ของไมโครคอนโทรลเลอร์
การกำหนดค่าอินเทอร์รัปต์: พิน IRQN ต้องใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น 68kΩ (R1) ถึง VDD เพื่อให้แน่ใจว่าคำขออินเทอร์รัปต์เชื่อถือได้
แหล่งจ่ายไฟ: ให้ความสนใจกับการเชื่อมต่อพลังงานในภูมิภาคพิน 9-16
2. วงจรนาฬิกา
พิน 5 และ 6: ชิปต้องใช้นาฬิกาภายนอกจึงจะทำงาน
X1: คริสตัล 6.144MHz ที่มีความแม่นยำสูง (±300ppm) ความถี่นี้เกี่ยวข้องกับมาตรฐานโทรคมนาคมและสามารถแบ่งออกเพื่อสร้างความถี่เสียงและการมอดูเลตที่จำเป็นทั้งหมด
C1, C2 (22pF): ตัวเก็บประจุเหล่านี้เป็นตัวเก็บประจุโหลดคริสตัล ซึ่งจำเป็นสำหรับการสั่นของคริสตัลที่เสถียร โดยทั่วไปค่าความจุไฟฟ้าจะระบุโดยผู้ผลิตคริสตัล
3. แหล่งจ่ายไฟและการแยกส่วน
นี่เป็นส่วนสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของชิปมีความเสถียรและป้องกันการรบกวนทางเสียง
VDD: ขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟดิจิตอล
VSSD: กราวด์แหล่งจ่ายไฟดิจิตอล
VSSA: กราวด์ของแหล่งจ่ายไฟแบบอะนาล็อก
VBIAS: แรงดันไบอัสแบบอะนาล็อกที่สร้างขึ้นภายใน ซึ่งต้องใช้ตัวเก็บประจุภายนอกสำหรับการกรองและการทำให้เสถียร
ส่วนประกอบภายนอกที่สำคัญ:
C3, C4, C7 (100nF): เหล่านี้เป็นตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน/กรอง วางไว้ใกล้หมุดจ่ายไฟเพื่อกรองสัญญาณรบกวนความถี่สูง และจ่ายไฟภายในที่สะอาด C7 จะรักษาแรงดันไฟฟ้า VBIAS ให้คงที่โดยเฉพาะ
C5, C6 (10μF): เหล่านี้คือตัวเก็บประจุเก็บพลังงาน/บายพาส ใช้เพื่อจัดการกับความผันผวนของกระแสที่เกิดขึ้นทันทีและรับประกันการจ่ายพลังงานที่เสถียรยิ่งขึ้น
4. อินเตอร์เฟซสายโทรศัพท์
ไดรฟ์ดิฟเฟอเรนเชียล: คู่ดิฟเฟอเรนเชียล TXA/TXAN (พิน 1 และ 2) ใช้เพื่อขับเคลื่อนสายโทรศัพท์ ช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียง
รับอินพุต: RXAFB (พิน 3) ทำหน้าที่เป็นอินพุตรับ โดยต้องใช้เครือข่าย RC ภายนอกเพื่อจับคู่สัญญาณจากสายโทรศัพท์
การป้องกันอินเทอร์เฟซ: ส่วนประกอบเส้นทางรับ R1 (การจำกัดการจับคู่/กระแส) และ C8 (การบล็อก DC) ช่วยให้มั่นใจในการส่งสัญญาณที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้
การออกแบบประเด็นสำคัญและเหตุผล
แยกกราวด์: แผนภาพแยกความแตกต่างระหว่าง VSSD (กราวด์ดิจิทัล) และ VSSA (กราวด์อะนาล็อก) อย่างชัดเจน ในระหว่างโครงร่าง PCB โดยทั่วไปกราวด์แอนะล็อกและดิจิทัลจะถูกแยกและเชื่อมต่อที่จุดเดียว (เช่น ใต้ชิป) เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนจากส่วนดิจิทัลจากการรบกวนสัญญาณแอนะล็อกที่มีความละเอียดอ่อน คำอธิบายประกอบ "การเชื่อมต่อระนาบกราวด์" ในแผนภาพแสดงถึงแนวทางปฏิบัตินี้
เส้นทางการไหลของสัญญาณ:
เส้นทางการส่งสัญญาณ: ไมโครคอนโทรลเลอร์ → C-BUS → CMX865A (DAC ภายใน, ตัวกรอง, โมดูเลเตอร์) → TXA/TXAN → วงจรขับสายภายนอก (ไม่แสดงในแผนภาพทั้งหมด เช่น โมดูล DAA) → สายโทรศัพท์
เส้นทางการรับ: สายโทรศัพท์ → การป้องกันภายนอก/วงจรสเต็ปดาวน์ → เครือข่าย R1/C8 → RXAFB → CMX865A (เครื่องขยายสัญญาณภายใน ตัวกรอง เครื่องถอดรหัส/ตัวตรวจจับ) → สถานะ/ข้อมูลผ่าน C-BUS หรือ IRQN → ไมโครคอนโทรลเลอร์
การใช้งานทั่วไป:
การกำหนดค่านี้ทำให้ CMX865A ทำงานเป็นโมเด็ม + อุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณ ตัวอย่างเช่น ในระบบเตือนภัยอัตโนมัติ มันสามารถตรวจจับสัญญาณเครื่องตอบรับจากสายเรียกเข้าแล้วส่งข้อมูลผ่าน FSK; หรือสามารถตรวจจับคำสั่ง DTMF ระยะไกลเพื่อควบคุมอุปกรณ์ได้
สรุป
แผนภาพนี้แสดงรายการส่วนประกอบภายนอกขั้นต่ำและวิธีการเชื่อมต่อที่จำเป็นในการติดตั้งชิป CMX865A
สู่การใช้งานจริง มันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน:
วิธีเชื่อมต่อกับ MCU หลัก (C-BUS + IRQN)
วิธีการจัดเตรียมแหล่งสัญญาณนาฬิกาที่แม่นยำ (คริสตัล + ตัวเก็บประจุแบบโหลด)
วิธีตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟสะอาด (ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน/กรองหลายตัว)
วิธีเชื่อมต่อสัญญาณอะนาล็อกกับสายโทรศัพท์ (เครือข่ายรับ RC แบบง่าย)
การปฏิบัติตามการกำหนดค่าที่แนะนำนี้เป็นขั้นตอนแรกเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของ CMX865A มีความเสถียร ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้ววงจร Data Access Arrangement (DAA) ที่ซับซ้อนมากขึ้นจะถูกเพิ่มหลังเอาต์พุต TXA/TXAN และก่อนอินพุต RXAFB วงจรเหล่านี้มีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน การตรวจจับสัญญาณวงแหวน การควบคุมการเปิด/ปิดสาย และการแปลงแบบไฮบริด 2 ถึง 4 สาย
IV. แผนผังของวงจรอินเทอร์เฟซแบบ 2 สายแบบทั่วไป
แผนภาพนี้แสดงวงจรอินเทอร์เฟซแบบอะนาล็อกแบบง่ายที่เชื่อมต่อ CMX865AE4 กับสายโทรศัพท์ 2 สายมาตรฐาน 600Ω (เช่น สายโทรศัพท์ทั่วไปที่เรามักใช้) นี่เป็นส่วนสำคัญของทั้งระบบ โดยมีหน้าที่ในการส่งสัญญาณที่สร้างโดยชิปไปยังไลน์ และแนะนำสัญญาณจากไลน์เข้าไปในชิป
![]()
1. ฟังก์ชั่นวงจรหลัก
ใช้การแปลงอินเทอร์เฟซแบบ 2 สาย (สายโทรศัพท์) เป็น 4 สาย (ชิป) โดยหลักแล้วบรรลุผลสำเร็จ:
การจับคู่อิมพีแดนซ์: รับประกันการจับคู่อิมพีแดนซ์ระหว่างชิปและสายโทรศัพท์ 600Ω
การเชื่อมต่อสัญญาณ: ดำเนินการฉีดและแยกสัญญาณส่ง/รับสัญญาณ
การปราบปรามเสียงรบกวน: กรองสัญญาณรบกวนความถี่สูงนอกย่านความถี่
การแยกไฟฟ้า: บล็อกไฟฟ้าแรงสูง -48V DC เพื่อป้องกันชิป
การวิเคราะห์ฟังก์ชันส่วนประกอบ
เราจะวิเคราะห์เส้นทางสัญญาณโดยแบ่งออกเป็นเส้นทางการส่งสัญญาณและเส้นทางการรับ:
1. เส้นทางการส่งสัญญาณ
สัญญาณมาจากแอมพลิฟายเออร์ไดรเวอร์ภายในของ CMX865A
ส่วนประกอบหลัก R13 (600Ω) ทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานการจับคู่ขั้วต่อ โดยให้ความต้านทานมาตรฐาน 600Ω สำหรับสายโทรศัพท์เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของสัญญาณและป้องกันการสะท้อน
ในการออกแบบเชิงปฏิบัติ ค่าความต้านทานนี้สามารถปรับละเอียดได้ตามข้อกำหนด เช่น FCC และ ITU-T
2. รับเส้นทาง
วงจรนี้ใช้เครือข่ายตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าแบบต้านทานเพื่อให้เกิดการแยกระหว่างสัญญาณส่งและรับสัญญาณ:
R11 & R12: สร้างการแบ่งแรงดันไฟฟ้าและเครือข่ายการลดทอน โดยแปลงสัญญาณส่วนต่างของเส้นให้เป็นสัญญาณปลายเดียวสำหรับพิน RXAFB
R11: ทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานการปรับคีย์ ซึ่งจับคู่ความแรงของสัญญาณสายผ่านการปรับค่าความต้านทาน
C11 (100pF): รวมกับ R12 เพื่อสร้างตัวกรองความถี่สูง ลดการรบกวน RF ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. หน่วยทั่วไป/การกรองและการป้องกัน
C10 (33nF): ให้การเชื่อมต่อ DC blocking และการกรองความถี่ต่ำ ปิดกั้น DC ในขณะที่ส่งสัญญาณเสียง AC และทำงานร่วมกับ R13 เพื่อลดสัญญาณรบกวนความถี่สูง
ซีเนอร์ไดโอด 3.3V: ให้การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินขั้นพื้นฐาน ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยของชิปผ่านการแคลมป์แรงดันไฟฟ้า
หมายเหตุ: การใช้งานจริงควรแทนที่การออกแบบที่เรียบง่ายนี้ด้วยโซลูชันการป้องกันระดับมืออาชีพ เช่น ท่อ TVS หรือท่อระบายก๊าซ
วีบีเอเอส:
นี่คือแรงดันไบแอสที่สร้างขึ้นภายในโดยชิป สัญญาณที่ได้รับจะเชื่อมต่อกับพิน RXAFB ถึง C11 ในขณะที่พิน RXAFB มักจะมีความเอนเอียงที่แรงดันไฟฟ้า VBIAS ภายในผ่านตัวต้านทานมูลค่าสูง VBIAS ให้จุดปฏิบัติการ DC ที่เสถียรสำหรับสัญญาณที่ได้รับแบบ AC-ควบคู่
สรุปการออกแบบ
1.วงจรไฮบริดแบบพาสซีฟ
เครือข่ายตัวต้านทาน (R11/R12/R13) ช่วยให้สามารถกำหนดเส้นทางสัญญาณได้
เส้นทาง TX ไปยังสายผ่าน R13
สัญญาณ RX ไปยัง RXAFB ผ่านตัวแบ่ง R11/R12
ป้องกันสัญญาณรบกวน TX-RX (ป้องกันไซด์โทน)
2. สถาปัตยกรรมแบบย่อ
การปรับสภาพสัญญาณหลักเท่านั้น กำหนดให้มี:
การควบคุมตะขอ/แหวน
การตรวจจับแหวน
การป้องกันไฟกระชากที่เพิ่มขึ้น
3.การใช้งาน
สำหรับระบบ PSTN/POTS:
แฟกซ์/โมเด็ม/เครื่องตอบรับอัตโนมัติ/สัญญาณเตือนการโทรอัตโนมัติ
V. แผนผังวงจรแอปพลิเคชันในสถานการณ์ลูปโลคัลไร้สาย
การวางตำแหน่งระบบ: วงท้องถิ่นไร้สาย
Wireless Local Loop (หรือที่รู้จักในชื่อ Fixed Wireless Access) เป็นโซลูชันที่ใช้เทคโนโลยีไร้สาย (เช่น เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ เครือข่ายวิทยุส่วนตัว ฯลฯ) เพื่อแทนที่สายโทรศัพท์ทองแดงแบบเดิม โดยให้ส่วนสุดท้ายของการเข้าถึงโทรศัพท์สำหรับบ้านหรือสำนักงาน
การไหลของสัญญาณหลักสามารถทำให้ง่ายขึ้นดังนี้:
เครือข่ายโทรศัพท์แบบดั้งเดิม → สถานีฐานไร้สาย → อุปกรณ์ไร้สายสำหรับผู้ใช้ → ชุดโทรศัพท์มาตรฐาน
CMX865A ตั้งอยู่ภายในอุปกรณ์ไร้สายสำหรับผู้ใช้ (มักเรียกว่าสถานีประจำที่หรือหน่วยสมาชิก)
![]()
บทบาทหลักของ CMX865A ในสถาปัตยกรรมนี้:
1.โปรโตคอลและตัวแปลงสัญญาณ:
ทิศทางดาวน์ลิงค์ (เครือข่าย → ชุดโทรศัพท์):
โมดูลไร้สายรับแพ็คเก็ตเสียงหรือข้อมูลดิจิทัล ไมโครคอนโทรลเลอร์ควบคุม CMX865A ผ่าน C-BUS เพื่อแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณมอดูเลต FSK มาตรฐาน (สำหรับหมายเลขผู้โทร การสื่อสารข้อมูล) หรือโทนเสียง DTMF ซึ่งจากนั้นจะถูกส่งไปยังโทรศัพท์ที่ตั้งค่าผ่าน SLIC
ทิศทางอัปลิงค์ (ชุดโทรศัพท์ → เครือข่าย):
สัญญาณแอนะล็อกที่ได้รับจากชุดโทรศัพท์ (เช่น เสียงพูดหรือสัญญาณโทรศัพท์ DTMF) จะถูกส่งโดย SLIC ไปยัง CMX865A เครื่องตรวจจับเสียงความคืบหน้าของการโทร DTMF/Call ภายใน CMX865A สามารถจดจำการกดปุ่มได้ และโมเด็มรับสามารถสาธิตข้อมูล FSK ได้ ผลลัพธ์จะถูกรายงานไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านทาง C-BUS และสุดท้ายจะถูกบรรจุและส่งกลับไปยังเครือข่ายโดยโมดูลไร้สาย
2. เครื่องจำลองการส่งสัญญาณโทรคมนาคม:
มีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างและตรวจจับโทนเสียง PSTN (เครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ) มาตรฐานทั้งหมด เช่น เสียงเรียกเข้า เสียงเรียกเข้ากลับ เสียงไม่ว่าง ฯลฯ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผู้ใช้โทรศัพท์ไร้สายจะได้รับประสบการณ์การได้ยินและการโต้ตอบการส่งสัญญาณที่สอดคล้องกับโทรศัพท์แบบมีสายอย่างสมบูรณ์ บรรลุ "ประสบการณ์การเข้าถึงแบบไร้สายแบบใช้สาย"
3. ข้อควรพิจารณาในการออกแบบที่สำคัญ
1. การออกแบบร่วมกัน:
วงจรจริงจะต้องได้รับการออกแบบอย่างเคร่งครัดตามเอกสารข้อมูลของทั้ง SLIC และโมดูลไร้สาย
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระดับและอิมพีแดนซ์ตรงกันระหว่าง CMX865A และ SLIC รวมถึงความเข้ากันได้ของโปรโตคอลกับโมดูลไร้สาย
2. การแยกแหล่งจ่ายไฟ:
นี่คือความสำคัญสูงสุดในการออกแบบ โมดูลไร้สายเป็นแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนที่สำคัญ และกระแสไฟที่ระเบิดออกมาสามารถรบกวน CMX865A ที่ละเอียดอ่อนได้อย่างรุนแรง
ปรับปรุงการแยกแหล่งจ่ายไฟ: ติดตั้งตัวเก็บประจุที่มีค่าต่างกัน (เช่น 10μF, 100nF, 1nF) ใกล้กับพินกำลังของชิปแต่ละตัว เพื่อให้มีเส้นทางส่งกลับที่มีความต้านทานต่ำสำหรับสัญญาณรบกวน ซึ่งจะช่วยป้องกันการเชื่อมต่อสัญญาณรบกวนระหว่างวงจรอนาล็อกและดิจิตอล และรับประกันความน่าเชื่อถือในการสื่อสาร
4.สรุป
แผนภาพแอปพลิเคชันนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า CMX865A ทำหน้าที่เป็น "ตัวแปลโปรโตคอลเครือข่าย" และ "ศูนย์กลางการประมวลผลสัญญาณ" ในระบบลูปโลคัลไร้สาย การบูรณาการในระดับสูงทำให้การออกแบบง่ายขึ้นอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม การบรรลุผลิตภัณฑ์ที่มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้นั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับ CMX865A เอง แต่ขึ้นอยู่กับว่าการโต้ตอบกับ "เพื่อนบ้าน" ทั้งสอง ได้แก่ SLIC และโมดูลไร้สายได้รับการจัดการได้ดีเพียงใด นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการจัดการกับสัญญาณรบกวนจากพลังงานที่รุนแรงที่เกิดจากโมดูลไร้สาย การออกแบบกำลังไฟฟ้าและการต่อสายดินอย่างพิถีพิถันเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสำเร็จของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
วี. หลักการนำไปใช้งานที่สำคัญและคุณลักษณะของตัวตรวจจับและตัวกรองดูอัลโทนแบบตั้งโปรแกรมได้
การวิเคราะห์แนวคิดหลัก
แผนภาพทั้งสองนี้อธิบายรวมกันว่าชิปตรวจจับและระบุสัญญาณเสียงอินพุตได้อย่างไร (เช่น สัญญาณเสียงหลายความถี่ดูอัลโทน DTMF หรือเสียงความคืบหน้าการโทร) นี่แสดงถึงขั้นตอนการประมวลผลจากสัญญาณแอนะล็อกไปจนถึงการกำหนดแบบดิจิทัล
เครื่องตรวจจับแบบ Dual-Tone ที่ตั้งโปรแกรมได้
แผนภาพบล็อกนี้แสดงสถาปัตยกรรมโดยรวมของตัวตรวจจับ และสามารถแยกวิเคราะห์ขั้นตอนการทำงานได้ดังต่อไปนี้:
![]()
1.การแยกสัญญาณ:
สัญญาณเสียงอินพุตผสม (ซึ่งอาจประกอบด้วยโทนความถี่ที่แตกต่างกันสองโทน) จะถูกป้อนเข้าในตัวกรองแบนด์พาสที่ตั้งโปรแกรมได้อิสระสองตัวก่อน
ตัวกรองตัวหนึ่งได้รับการกำหนดค่าให้ส่งผ่านความถี่เป้าหมายแรกเท่านั้น (เช่น กลุ่มความถี่สูงใน DTMF)
ตัวกรองอื่นถูกตั้งค่าให้ส่งผ่านความถี่เป้าหมายที่สองเท่านั้น (เช่น กลุ่มความถี่ต่ำใน DTMF)
2.การตรวจจับความถี่:
สัญญาณเสียงโทนเดียวที่แยกออกจากกันในตอนแรกจากตัวกรองแต่ละตัวจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องตรวจจับความถี่
หลักการตรวจจับ:
อุปกรณ์ตรวจจับจะวัดเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้สัญญาณอินพุตเสร็จสิ้น "หมายเลขที่ตั้งโปรแกรมได้" ของรอบเต็ม
ตัวอย่าง:
หากต้องการตรวจจับสัญญาณ 697Hz อุปกรณ์ตรวจจับอาจตั้งค่าให้นับ 10 รอบ สำหรับสัญญาณ 697Hz ที่แน่นอน เวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ครบ 10 รอบจะเป็นค่าคงที่
ตรรกะการตัดสิน:
จากนั้นอุปกรณ์ตรวจจับจะเปรียบเทียบเวลาที่วัดนี้กับขีดจำกัดเวลาบนและล่างที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าภายใน
หากเวลาที่วัดอยู่ภายในช่วงที่อนุญาต แสดงว่าความถี่สัญญาณอินพุตตรงกับความถี่เป้าหมาย
หากเวลาสั้นเกินไป แสดงว่าความถี่อินพุตสูงกว่าที่คาดไว้
หากเวลานานเกินไป แสดงว่าความถี่อินพุตต่ำกว่าที่คาดไว้
3. ผลลัพธ์ผลลัพธ์:
เฉพาะเมื่อเครื่องตรวจจับความถี่ทั้งสองเครื่องระบุพร้อมกันว่ามีความถี่ที่เกี่ยวข้องอยู่ในสัญญาณอินพุต และตรงตามเงื่อนไขอื่นๆ เช่น แอมพลิจูดด้วย ในที่สุดชิปจะยืนยันการตรวจจับคู่โทนเสียงที่ถูกต้อง และแจ้งให้ตัวควบคุมหลักทราบผ่านทางอินเทอร์รัปต์หรือรีจิสเตอร์สถานะ
ข้อได้เปรียบด้านการออกแบบ:
โดยทั่วไปวิธี "กำหนดเวลาวงจร" นี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในด้านการป้องกันเสียงรบกวนและความแม่นยำเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นบางวิธี ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรั

