單片機微處理器AT89C51在時隙變換和控制中的應用

1 引言

近年來，數字通信無論在理論上和技術上都有突飛猛進的發(fā)展，各種寬帶傳輸技術，綜合業(yè)務數字網（ISDN）等全數字的通信方式必將逐步取代模擬通信方式?，F在，全球通信數據信號無一例外地采用著PCM碼，為了最大限度地利用信道，降低傳輸成本，常在傳輸前對基帶PCM信號進行多路調制，以形成時分復用PCM信號。我國采用的是32路的PCM標準，此32路的時分復用信號稱為PCM的一次群信號。0時隙用于傳輸系統(tǒng)的同步信息。第16時隙用于傳輸信令，其余30路時隙來傳輸語音或數據。時分程控交換和數據傳輸是數字通信的基礎。

2 MT8980D時間交換器的原理

根據一次群信號的形成原理，一路基帶PCM信號一旦占用一一次群的某個時隙，它隨后所有的8位編碼抽樣都將位于該時隙。因此，對于64kB/s的基帶PCM源而言，一次群系統(tǒng)等提供了32條獨立的64kb/s信道。時間交換器的任務就是完成這些信道的相互交換，或者說，要實現信號由一個時隙至另一個時隙的遷移。目前已出現了一些中、小容量的VLSI數字交換專用芯片。圖1是Mitel公司MT8980D單片數字時間交換器的功能框圖。該交換器的輸入和數輸出均為8個32路CHPCH信號，每個稱為一個ST總線（Serial

Telecom Bus）。串行PCM數據流以2.048Mb/s的速率（共32個64kB/s，8比特數值時隙）分8中由STI0～STI7輸入，經串-并變換后，根據碼流號和信道（時隙）號依次存入256×8比特數據存儲器的相應單元內。控制寄存器通過控制接口接受來自微處理器的指令，并將此指令寫到接續(xù)存儲器。這樣，數據存儲器中各信道的數據即可按照接續(xù)存儲器的內容（即接續(xù)命令）以某種順序從中讀出，再經復用、緩存、并-串變換后變?yōu)闀r隙交換后的八路2.048Mb/s串行碼流，從而達到數字交換的目的。

接續(xù)存儲器的容量為256×11位，對應于256個輸出信道。每個接續(xù)存儲器11位又分為高3位和低8位兩部分，前者決定本輸出時隙的狀態(tài)，后者決定本輸出時隙所對應的輸出時隙，MT8980D可工作于兩種模式。一種為交換模式，可實現任意輸入信道至任意輸出信道的交換；另一種是消息模式，它允許交換機的控制系統(tǒng)通過MT8980D的控制接口直接讀任何語音存儲單元或寫任何接續(xù)存儲單元。這種模式對于控制系統(tǒng)的收、發(fā)信念十分方便。

3 A89C51和MT8980D的接口

MT8980D和MCS51系列單片機不能直接連接，因為MT8980D有一個DTA數據應答信號輸出。該輸出信號為與微處理器接口時的數據證實信號，當讀寫MT8980時，若此端上拉為低電平，表示電路處理完數據。其時序關系如圖2所示。從時序關系中可以看出，在DS選通信號的上升沿，控制信號必須有效，DTA應答后，在DS下降沿，微處理器讀寫數據有效。帶有WAIT腳的CPU可與DTA相連接。但對于AT89C51，我們可以用I/O口直接控制MT8980，在讀寫MT8980時，需判斷DTA是否為低有效。AT89C51與MT8980的連接圖如圖3所示。

4 AT89C51的控制程序

圖3所示電路內部的全部功作均由微處理器通過控制接口控制，通過該接口電路可以讀取數據存儲器、控制寄存器和接續(xù)存儲器的內容，并可向控制寄存器和接續(xù)存儲器寫入指令。存儲器的功能定義請參考Mitel公司的數據手冊。在開發(fā)中把MT8980D所有的功能濃縮為三個子程序。調用三個子程序可實現MT8980D的所有功能。其中：W-CONNECTION用于完成寫MT8980高低位接續(xù)寄存器，入口參數：R5（存數據），R6（存信道地址）