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长 春 大 学 毕业设计（论文）纸
换机接通被叫的用户电话机；二是利用双音多频信号遥控电话机各种动作，如播放留言，语音信箱。这些都离不开DTMF信号的产生。
目前，大多数的DTMF信号的产生都是采用专用芯片MT5087，MT8880等，这种方法信号编码产生速度快但有很大的局限性，如果音频信号频率的改变应用于别的系统时，专用芯片就发挥不了作用了，其次是要实现用户多路双音多频信号发送比较困难。 4.2.2 DTMF信号的特性
DTMF是由低频组(fb)和高频组(fa)两组频率信号构成，每个数字信号由低频组和高频组的任意一个叠加而成。根据CCITT的建议，DTMF的编译码定义如表3所示。
表 4-1电话拨号数字对应的高低频率组 数字键盘 697 低频组/Hz 770 852 941 可用下式表示：
1209 1 4 7 * 高频组/Hz 1336 2 5 8 0 1447 3 6 9 # 1663 A B C D F(t)=A_{a}sin(2f_{a}t+A_{b}sin(2f_{b}t)) （1）
式中两项分别表示低、高音群的值，Ab和Aa分别表示低音群和高音群的样值量化基线，而且两者幅值比为K=Ab /Aa (0.7 DTMF 信号即双音多频信号，最先用于程控电话交换系统来代替号盘脉冲信号，如图4.2所示。 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 39 页 第 18 页 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 图4.2 DTMF用于拨号系统 主 叫 用 户 程 控 交换系 统 被 叫 用 户 主叫用户摘机按键拨号后，电话号码所对应的DTMF信号通过电话线传到程控交换机中的DTMF接受电路，交换机中的微机识别被叫电话号码后，接通主被叫用户实现双方通话。 DTMF信号还用于自动控制系统，如果把DTMF的发送电路用于主控系统，接受电路用于被控系统，就可以方便地组成有线或无线通信系统，如图7所示，其通道数视需要而定，16通道以内每通道只需编一位号码即可，若需要更多通道，则可象电话号码编号一样编为两位或两位以上的号码【13】。 图 4.3 DTMF用于控制系统 信道 主 控 系 统 被 控 系 统 4.2.4 DTMF收发模块 MT8880是一个带有呼叫处理滤波器的单片DTMF信号收发器【17】。他的制造采用MITEL公司的低功耗、高稳定性的ISO-CMOS技术。DTMF信号的接收部分采用DTMF信号接收单片机MT8870的工业制造标准；发送部分采用开关电容进行D／A转换发送高精度、低畸变的DTMF信号。内部寄存器提供一个群模式。在双音频群模式下DTMF信号可以通过精确的时序被发送出去。可选择呼叫处理滤波器让一个微处理器处理呼叫音频信号。 4.2.4.1 MT8880引脚图及功能描述 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 39 页 第 19 页 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 MT8880具有与微控制器(单片机)相连的接口，必须与单片机配合使用，其双列直插式 20脚封装引脚，其引脚功能如下【14】： 图4.4 MT8880引脚图 IN+、IN-：分别为内部放大器的同相输入端和反相输入端，即接收DTMF信号的输入端； GS：内部放大器的输出端，外接一个负反馈电阻至IN_端； UREF：内部参考电压输出端，该参考电压等于UDD／2； UDD、Uss：分别为电源的正、负端，供电电压为5V； OSCl、OSC2：外接一个3．58MHz晶体，形成晶体振荡器； TONE：双音频信号输出端； R／W；读／写控制端，该端施以高电平时读MT8880，施以低电平时写MT8880； RSI：用于选择内部各寄存器的控制端，该端施以高电平时选中控制寄存器或状态寄存器，施以低电平时选中发送数据寄存器或接收数据寄存器。更具体的对应关系必须根据 R／W端的状态共同确定，详见下表； 表 4-2 读/写控制端对应关系 RSI 0 0 1 1 R/W 0 1 0 1 内部寄存器及功能 写数据发送寄存器 读数据接收寄存器 控制寄存器CRA或CRB 状态寄存器 IRQ：在双音频模式并且在中断模式时，当收到有效 DTMF信号或准备发 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 39 页 第 20 页 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 送DTMF信号时该端由高电平变到低电平；在呼叫处理模式且检测到有效信号音时，该端输出方波； D0～D3：写入命令或读出状态的数据线。 4.2.4.2 MT8880工作模式介绍 MT8880有很强的功能，它可以有6种工作模式，下面介绍常用的3种模式。 (1)双音频模式：在该模式下，芯片能接收并译码DTMF信号或产生并发送DTMF信号。接收信号从IN—端输入，发送信号从TONE端输出。 (2)呼叫处理模式：在该模式下，芯片可以从输入信号中检测电话呼叫过程的各种信号音(回铃音、拨号音、忙音，拨号音是450Hz的连续信号，忙音为0．35秒通、0．35秒断，回铃音为1秒通、4秒断)。当信号频率落在320～510Hz范围以内时，能从 IRQ端输出方波，否则IRQ端为低电平。 (3)中断模式：在该模式下，若芯片同时被设置为接收或发送DTMF信号模式，那么当收到有效DTMF信号并译码后，IRQ端变为低电平；在准备发出DTMF信号时，IRQ端变为低电平。 中断模式下，若芯片同时被设置为呼叫处理模式，在收到有效信号音时，1只Q端能输出对应的方波。 MT8880内部有5个寄存器：数据发送寄存器TDR、数据接收寄存器RDR、控制寄存器CRA及CRB、状态寄存器SR。芯片工作手何种功能，取决于在单片机的控制下写入控制寄存器CRA和CRB的内容，而芯片的某些状态可以根据读出状态寄存器SR的内容来判断。 当需要接收DTMF信号时，首先往控制寄存器CRA和CRB 写入相应的控制字，把芯片设置为DTMF模式，通过读取状态寄存器中的D2位，可以判断是否收到一个有效的DTMF信号并已译码。若已收到则读取内部“接收数据寄存器”的内容(从芯片的D0一D3脚读出)。当需要发送DTMF信号时，同样应先往控制寄存器CRA和CRB写入相应的控制字，把芯片设置为DTMF模式，通过读取状态寄存器中的D，位，可以判断是否发送完一个 DTMF信号。若已发送完，则把下一个要发送的数字由D。～D3写入到内部“发送数据寄存器”。如果芯片同时又被设置为中断模式，则通过检测IRQ端状态，也能判断一个DTMF信号收到或发送完毕与否。如何选中“接收数据寄存器”或“发送数据寄存器”，应根据表5的规定，给引脚RSI和R／W施以相应电平。 如果要检测电话信号音(回铃音、拨号音、忙音)，则应首先向控制寄存器CRA、CRB写入对应于该工作模式的控制字，然后检测IRQ端的方波信号，根据方波信号的间歇、间隔规律来判断是哪一种信号音。 控制寄存器CRA、CRB以及状态寄存器都只有4个位(比特)，分别记为D。、