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引言
遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應用廣泛，尤其是在一些特殊的應用場合，監(jiān)測或者控制對象由于距離較遠或者現(xiàn)場比較危險，只能把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h離現(xiàn)場的地方進行分析處理，因此需要一種可以進行遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)那度胧较到y(tǒng)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)在遠處對工作系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和故障排除，避免惡劣的環(huán)境對身體造成損害，本系統(tǒng)是通信電纜健康狀況檢測系統(tǒng)的一部分，將通信電纜的工作狀況遠程傳輸，從先實現(xiàn)異地監(jiān)測，本文提出了一種體積小、重量輕、成本低、實施方便，基于LPC2132芯片的，以電話線為數(shù)據(jù)傳輸媒質(zhì)的嵌入式應用系統(tǒng)，從硬件和軟件方面對系統(tǒng)的設計進行了詳細說明，并給出具體實現(xiàn)方法。
1 硬件設計
1.1 系統(tǒng)原理
如圖1所示，遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由主控LPC2132、Modem芯片73M2901、RS232串口轉(zhuǎn)換電路組成，LPC2132通過UART0接收通信電纜數(shù)據(jù)采集儀的數(shù)據(jù)，進行CRC校驗后通過UART1發(fā)給Modem，LPC2132是Philips公司基于32/16位ARM7TDMI-S內(nèi)核[1]開發(fā)的微控制器，由于LPC2132內(nèi)嵌64KB的高速Flash存儲器和16KB片內(nèi)靜態(tài)RAM，具有2個符合16C550工業(yè)標準的串行接口，且其中一個包含標準的調(diào)制解調(diào)器接口信號，因此非常適合用來控制Modem芯片進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，73M2901是TDK公司推出的低功耗、低速、單片機調(diào)制解調(diào)器[2]，具有很高的集成度，與LPC2132一起可以構(gòu)成一個輕便小巧的嵌入式遠程終端。
1.2 73M2901芯片簡介
73M2901內(nèi)置標準的8032微處理器和1個協(xié)處理器，因此在處理復雜信號的同時還可以實現(xiàn)多種控制功能，其數(shù)據(jù)終端采用異步串行傳輸方式，最多可以支持2400bps個雙工數(shù)據(jù)傳送，此外，還支持AT指令集，其主要引腳功能[3]如表1所列。
1、數(shù)據(jù)終端接口：主要功能是完成數(shù)據(jù)終端設備（DTE）與調(diào)制解調(diào)器之間的連接，73M2901芯片提供的串行數(shù)據(jù)終端接口包括TXD、RXD、RTS、CTS、DSR、DCD、TXCLK、RXCLK等。
2、調(diào)制解調(diào)部件：核心是調(diào)制解調(diào)芯片。Modem的絕大多數(shù)功能都是由這片大規(guī)模集成電路來實現(xiàn)的，包括調(diào)制解調(diào)過程，擾碼解擾碼過程，信道分割、線路均衡和指示工作狀態(tài)等。
3、模擬終端接口，包括撥號脈沖電路、振鈴檢測電路和音頻信號通道3部分，通過這部分電路可以將Modem與通信信道連接起來。
撥號脈沖電路，摘掛機信號由73M2901/5V的RELAY引腳給出，完成摘掛機動作，當RELAY發(fā)出高電平時為掛機，發(fā)出低電平時為摘機。
振鈴檢測電路，用于檢測電話線送來的振鈴信號，當信道內(nèi)沒有振鈴信號時，73M2901的RING端為無效的高電平，當振鈴信號來到時，RING變?yōu)橛行У牡碗娖�，完成振鈴檢測。
音頻信號通道，模擬信號發(fā)送端是73M2901/5V芯片的TXAN和TRAP引腳，提供差分信號輸出，73M2901/5V還提供一個輸入引腳RXA，RXA端是非平衡的模擬輸入端口，接收的音頻信號為單端對地的模擬信號。
模擬接口電路主要功能如下：
調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部不平衡電路與平衡型通信信道之間的轉(zhuǎn)換；
調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部四線電路與二線通信信道之間的轉(zhuǎn)換；
識別通信信道傳來的交流振鈴信號，并將其轉(zhuǎn)換成TTL直流電平；
撥號時能發(fā)出符合規(guī)定的脈沖串或雙音多頻信號。
1.3 UART1 串口傳輸
本系統(tǒng)直接將73M2901連接到LPC2132的UART1串口上，進行數(shù)據(jù)傳輸工作，接口結(jié)構(gòu)如圖2所示，UART1的引腳功能描述如表2所示。
作者：張曉峻 , 孫晶華 , 王永平 來源：中電網(wǎng)
