摘 要： 介绍了GMSK调制解调芯片FX909的特点及其在无线高速MODEM中的应用,并给出了相应的硬件框图和主程序流程图。该MODEM可通过音频接口与调频话音电台相接,同时也可与具有标准RS－232C接口的数据设备相接,从而通过传统话音电台实现数据信号的无线传输。

    关键词： 调制解调芯片FX909MODEM 高速数据传输 GMSK CRC FEC 交织    

    无线通信广泛应用于移动通信、空中交通管制和导航系统,数字化是通信发展的必然要求。从我国目前情况来看,广泛应用的大量VHF／UHF电台多为模拟话音电台,通信手段仍以短波、超短波话音通讯为主,数据传输能力很低,不能适应当前数字化数据传输的要求。而专门设计数字电台又有设计周期长、费用高等弊端。本文提出了一种设计方案,通过话音接口使MODEM与常规ＦＭ电台连接,同时还可与主控计算机或其它具有标准RS－232C接口的数据设备相连,从而实现数据的无线传输,有效地利用了现有设备,在一定程度上满足了日益增长的高速数据传输的要求。我们设计的MODEM是针对常规FM电台设计的,信道间隔为25kHz的电台可实现9600bps或更高速率数据传输。

    １ FX909简介

    1.1 FX909芯片特征

    FX909是英国康舒微电路有限公司（CML）推出的调制解调芯片,它具有实现GMSK无线数据调制解调所需的基带信号处理功能,并具有相应的协议。它可方便地和主控器及电台调制／鉴频电路相接,实现无线数据链中的半双工数据传输。

    在发送模式下,FX909从主控器接收数据,计算并加上前向纠错码（FEC）及循环冗余校检码（CRC）,并采用交织（突发错误保护）及扰码技术提高其性能。然后加上位同步及帧同步码,将数据打包并转变为模拟GMSK信号送往电台调制器接口。在接收模式下,FX909完成相反的过程,从接收机鉴频器接收模拟GMSK信号,解码并纠错后送主控器。

    其主要特征如下：

    ·GMSK调制 ·灵活的操作模式

    ·最大速率19.2kb/s低 .电压(3.3/5V)工作

    ·数据打包格式 ·Mobitex兼容

    ·24脚小型封装 ·主控器接口

    1.2 FX909原理框图

    FX909原理框图如图１所示。

    1.3 FX909封装形式及管脚说明

    FX909为24引脚封装,有贴片和双列直插两种封装形式,各管脚说明如表１所示。

    1.4 寄存器及其选择

    FX909有３个只读寄存器和4个只写寄存器。通过A0、A1和读写信号进行选择。如表２所示。

    其中数据寄存器为主控器和FX909之间数据及命令传送的缓冲区。命令寄存器的不同设置使得FX909执行相应的任务,控制寄存器及模式寄存器决定了FX909的操作模式和不同设置,状态寄存器反映了FX909的当前状态,数据质量寄存器的值反映了接收数据信号的质量。

    这里需要特别指出的是,FX909的18字节数据缓冲区比较特殊,在写入或读取多个数据时,只需对同一地址进行顺序的读写,FX909的内部电路可以保证数据的正确性。

    ２ MODEM的硬件框图

    该MODEM主要包括串行口RS－232C接口、主控器89C51与FX909接口、电台接口三部分,其硬件框图如图２所示。

    RS－232C接口包括标准232C接口信号线RXD、TXD、CTS和RTS。电台接口包括发送信号线（TX）、接收信号线（RX）、电台收／发控制信号（PTT）和电台载波检测信号（CD）。主控器89C51与FX909接口有数据总线（D0～D7）、地址线（A0,A1）、读写信号线（WRN,RDN）、中断请求信号线（INT0）、片选信号（CSN）。

    2.1 FX909的外部电路

    FX909的外部电路如图３所示。

    2.2 主控器接口及电台接口

    MODEM的主控器接口及电台接口电路如图４所示。

    数字信号由主控器进入FX909编码并调制后形成模拟信号,经发送接口送往电台。电台接收的信号,经接收电路,转换成与FX909匹配的模拟信号,经过解调解码成原数字信号,送入主控器。

    ３ MODEM的程序组成

    程序主要由主循环程序和串行中断、外部中断0（INT0）、定时中断（T0）等子程序组成。串行中断完成与RS－232C接口间的数据传送。外部中断（INT0）完成对FX909A的操作,包括设置命令、读取状态、数据传送与接收等功能。定时中断（T0,定时周期设置为1ms）检测是否有数据要发送（条件是串行口收到新的数据）,若有则置电台到“发送”状态,主循环检测到“发送”标志位后,即调用发送初始化程序。另外,主循环程序检测是否有数据要接收（条件是CD信号为1）,若有则调用接收初始化程序。

    主程序流程图如图5所示。

    按本方案设计的MODEM已成功地应用于某动态监控系统中、效果良好。采用该设计方案有设计简单、易实现、开发周期短等优点,可用于实时监控系统、远程数据采集系统、GPS车辆定位、调度、报警等系统,具有广泛的实用价值和推广价值。