哈尔滨工程大学 张晓峻 孙晶华 哈尔滨韩信通信设备责任有限公司 王永平

     引言

     远程数据传输系统应用广泛，尤其是在一些特殊的应用场合，监测或者控制对象由于距离较远或者现场比较危险，只能把采集的数据传输到远离现场的地方进行分析处理，因此需要一种可以进行远程数据传输的嵌入式系统，以便能够实现在远处对工作系统的监视、控制和故障排除，避免恶劣的环境对身体造成损害，本系统是通信电缆健康状况检测系统的一部分，将通信电缆的工作状况远程传输，从先实现异地监测，本文提出了一种体积小、重量轻、成本低、实施方便，基于lpc2132芯片的，以电话线为数据传输媒质的嵌入式应用系统，从硬件和软件方面对系统的设计进行了详细说明，并给出具体实现方法。

     1 硬件设计

     1.1 系统原理

     如图1所示，远程数据传输系统由主控lpc2132、modem芯片73m2901、rs232串口转换电路组成，lpc2132通过uart0接收通信电缆数据采集仪的数据，进行crc校验后通过uart1发给modem，lpc2132是philips公司基于32/16位arm7tdmi-s内核[1]开发的微控制器，由于lpc2132内嵌64kb的高速flash存储器和16kb片内静态ram，具有2个符合16c550工业标准的串行接口，且其中一个包含标准的调制解调器接口信号，因此非常适合用来控制modem芯片进行远程数据传输，73m2901是tdk公司推出的低功耗、低速、单片机调制解调器[2]，具有很高的集成度，与lpc2132一起可以构成一个轻便小巧的嵌入式远程终端。

     1.2 73m2901芯片简介

     73m2901内置标准的8032微处理器和1个协处理器，因此在处理复杂信号的同时还可以实现多种控制功能，其数据终端采用异步串行传输方式，最多可以支持2400bps个双工数据传送，此外，还支持at指令集，其主要引脚功能[3]如表1所列。

     1、数据终端接口：主要功能是完成数据终端设备（dte）与调制解调器之间的连接，73m2901芯片提供的串行数据终端接口包括txd、rxd、rts、cts、dsr、dcd、txclk、rxclk等。

     2、调制解调部件：核心是调制解调芯片。modem的绝大多数功能都是由这片大规模集成电路来实现的，包括调制解调过程，扰码解扰码过程，信道分割、线路均衡和指示工作状态等。

     3、模拟终端接口，包括拨号脉冲电路、振铃检测电路和音频信号通道3部分，通过这部分电路可以将modem与通信信道连接起来。

     拨号脉冲电路，摘挂机信号由73m2901/5v的relay引脚给出，完成摘挂机动作，当relay发出高电平时为挂机，发出低电平时为摘机。

     振铃检测电路，用于检测电话线送来的振铃信号，当信道内没有振铃信号时，73m2901的ring端为无效的高电平，当振铃信号来到时，ring变为有效的低电平，完成振铃检测。

     音频信号通道，模拟信号发送端是73m2901/5v芯片的txan和trap引脚，提供差分信号输出，73m2901/5v还提供一个输入引脚rxa，rxa端是非平衡的模拟输入端口，接收的音频信号为单端对地的模拟信号。

     模拟接口电路主要功能如下：

     调制解调器内部不平衡电路与平衡型通信信道之间的转换；

     调制解调器内部四线电路与二线通信信道之间的转换；

     识别通信信道传来的交流振铃信号，并将其转换成ttl直流电平；

     拨号时能发出符合规定的脉冲串或双音多频信号。

     1.3 uart1 串口传输

     本系统直接将73m2901连接到lpc2132的uart1串口上，进行数据传输工作，接口结构如图2所示，uart1的引脚功能描述如表2所示。

     假设lpc2132对仪器发送过来的数据进行校验之后，要通过73m2901向远程计算机发送，lpc2132和73m2901作为主叫端，远程计算机和标准modem作为被叫端，则数据发送过程为：

     1、系统初始化，使数据终端就绪信号dtr有效，然后lpc2132向73m2901发出拨号指令。73m2901收到拨号指令后向被叫端modem发出拨号音，使被叫端modem振铃，振铃次数达到软件设置的次数时，modem将自动应答，进入摘机状态。

     2、被叫端摘机后一边向主叫端发送应答载波，一边向本端计算机发出dsr信号，然