專利名稱：一種雙制式來電顯示的微控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電話機來電顯示技術領域，具體涉及一種雙制式來電顯示的微控 制器。
背景技術：
所謂來電顯示，是指將交換機把主叫方撥號的電話號碼及其姓名信息傳送給受話 方的服務，也稱為主叫號碼信息識別及傳送(CID，Calling IdentityDelivery)。它是由具 有主叫號碼信息識別服務功能的交換機與具有主叫號碼顯示服務功能的受話方電話機相 配合來實現(xiàn)，在受話方電話可以顯示主叫電話的電話號碼、姓名、呼叫時間等信息。 目前開放的來電顯示業(yè)務技術標注主要有兩種，其中一種是北美Bellcore (Bell Communication Research)所制定的移頻鍵控(FSK， FrequencyShift Keying)方式，另一 種則是歐洲的雙音多頻(DTMF， Dual ToneMulti-Frequency)方式。在DTMF的來電顯示系 統(tǒng)下，其所傳送的來電號碼資料是與一般常見的按鍵話機一樣，亦即是一行(Column)頻率 及一列(Row)頻率的兩個正弦波疊加的合成波來代表來電號碼資料的數(shù)字或者字元。DTMF 編解碼器在編碼時將擊鍵或數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成雙音頻信號并發(fā)送，解碼時在收到的DTMF信 號中檢測擊鍵或數(shù)字信息的存在性。DTMF選用8個頻率(4個行頻率、4個列頻率)傳送主 叫用戶電話號碼，每個信號由行、列頻率組中各一個頻率合成，8中取2，共有16種組合方 式，代表16種不同信息，從而實現(xiàn)用不同的頻率組合代表不同的數(shù)據(jù)來進行主叫號碼信息 傳遞。在FSK的來電顯示系統(tǒng)下，來電顯示的數(shù)據(jù)傳送采用連續(xù)相位的二進制頻移鍵控，比 特率是1200bps，而〃 1〃對應的頻率是1200Hz， 〃 0〃對應的頻率是2200Hz。 目前采用FSK方式的國家和地區(qū)有美國、中國、日本、英國、加拿大、比利時、西班 牙、新加坡等；采用DTMF方式主要則是以瑞典為代表的一些歐洲國家等。為此，市場上的 來電顯示電話機通常要求雙制式，亦即能判別來電顯示信號是FSK或DTMF制式，并予以接 收。電話機中的微控制器(MCU)是實現(xiàn)來電顯示功能的組件之一。當前國內(nèi)電話中，一種 是電話機內(nèi)的MCU僅集成FSK解碼模塊或者DTMF編解碼模塊之一，因此僅能解碼DTMF和 FSK兩種制式中之一，不適合雙制式的兼容性要求。另一種是電話機內(nèi)包括內(nèi)嵌FSK解碼器 的MCU和DTMF編解碼器組成，這種方案能夠?qū)崿F(xiàn)雙制式的兼容性要求，但是電話機的成本 和體積會因為功能模塊的增多而增大。因此，本實用新型提出了一種集成FSK解碼器、DTMF 編解碼器的MCU。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能實現(xiàn)雙制式來電顯示功能的微控制器。 為解決以上技術問題，本實用新型提供的雙制式來電顯示的微控制器包括顯示 驅(qū)動模塊、CPU模塊、中斷模塊、數(shù)據(jù)控制總線、FSK解碼器模塊、DTMF解碼器模塊和DTMF編 碼器模塊，其中，F(xiàn)SK解碼器模塊、DTMF解碼器模塊、DTMF編碼器模塊都分別與數(shù)據(jù)控制總 線連接。[0007] 作為較佳技術方案，本實用新型提供的雙制式來電顯示的微控制器包括顯示驅(qū) 動模塊、CPU模塊、中斷模塊、數(shù)據(jù)控制總線、FSK解碼器模塊、DTMF解碼器模塊和DTMF編碼 器模塊；微控制器還包括與CPU模塊連接的、用于存儲指令的OTP ROM模塊，以及，與OTP ROM模塊連接的系統(tǒng)時鐘時序控制模塊。其中，所述0TP R0M模塊為8KX13bit的低功耗 OTP匪。 根據(jù)本實用新型提供的微控制器，其中，所述微控制器還包括與數(shù)據(jù)控制總線連 接的、用于用來暫存通用信息和來電顯示信息的RAM模塊。所述微控制器接受交換機傳送 過來的DTMF信號或FSK信號，并通過軟件設置啟用所述微控制器中的DTMF解碼器或FSK 解碼器。所述CPU模塊包括程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、狀態(tài)寄存器、算術邏輯單 元。所述FSK解碼器模塊包括FSK信號通路和振鈴檢測通路。 本實用新型的技術效果是本實用新型提供的雙制式來電顯示的微控制器將FSK 解碼器、DTMF編碼器、DTMF解碼器集成在一塊芯片中，實現(xiàn)了 DTMF/FSK雙制式的兼容，具有 較高的靈敏度，并能縮小電話機的體積；進一步，在編程方面，由于芯片采用了 0TP型R0M， 為用戶程序的修改和升級提供了很大的方便，同時也能降低產(chǎn)品成本。

圖1是本實用新型實施例的雙制式來電顯示的MCU的結(jié)構示意圖； 圖2是本實用新型雙制式來電顯示的MCU的又一實施例的結(jié)構示意圖； 圖3是本實用新型中FSK解碼器的原理圖； 圖4是本實用新型中DTMF編碼器的原理圖； 圖5是本實用新型中DTMF解碼器的原理圖。
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結(jié)合附圖對本實用新型 作進一步的詳細描述。 圖1所示為本實用新型實施例的雙制式來電顯示的MCU的結(jié)構示意圖。如圖l所 示，微控制器100包括FSK解碼器模塊20、DTMF解碼器模塊30、DTMF編碼器模塊31、顯示 驅(qū)動模塊40、 CPU模塊60、中斷模塊90以及數(shù)據(jù)控制總線50。其中，F(xiàn)SK解碼器模塊20、 DTMF解碼器模塊30、DTMF編碼器模塊31、顯示驅(qū)動模塊40、 CPU模塊60、中斷模塊90與數(shù) 據(jù)控制總線50直接連接并可以和數(shù)據(jù)控制總線之間通信；FSK解碼器模塊20與DTMF解碼 器模塊30連接并可以和數(shù)據(jù)控制總線之間通信。從交換機送來的FSK信號通常先是一段時 間比較長的振鈴，然后在第一聲振鈴和第二聲振鈴之間送來FSK格式的來電顯示信號；而 DTMF系統(tǒng)通常是先送出短促的極性反轉(zhuǎn)信號，緊接著送出DTMF格式的來電顯示信號，之后 才是振鈴；因此，可以通過軟件上的設置來設定是啟用FSK解碼器模塊20還是啟用DTMF解 碼器模塊30。 FSK解碼器模塊20用于接受FSK信號后對FSK信號解碼后并傳輸給數(shù)據(jù)控 制總線50。 DTMF解碼器模塊30用于接受DTFM信號后對DTMF信號解碼后并傳輸給數(shù)據(jù)控 制總線50。顯示驅(qū)動模塊40用于驅(qū)動LCD顯示模塊；顯示驅(qū)動模塊40接收從數(shù)據(jù)控制總 線50發(fā)送過來的顯示信號，在本實施例中，MCU的顯示驅(qū)動模塊40具有40個SEG端、16個 /8個COM端，最多可驅(qū)動40X 16點陣。DTMF編碼器模塊31接收從數(shù)據(jù)控制總線50發(fā)送過來的擊鍵或數(shù)字信息，然后編碼轉(zhuǎn)換成雙音頻信號發(fā)送給外部的交換機系統(tǒng)，實現(xiàn)DTMF 用不同的頻率組合代表不同的數(shù)據(jù)進行主叫號碼信息的傳遞。中斷模塊90接收從數(shù)據(jù)控 制總線50發(fā)送過來的信號將處于睡眠狀態(tài)的MCU喚醒，從而能夠接收從交換機發(fā)送過來的 信號并進行分析處理。CPU模塊60包括程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、狀態(tài)寄存器、 算術邏輯單元等功能單元，用于向數(shù)據(jù)控制總線50發(fā)送指令信號。 在本實施例MCU中，當話機待機時，MCU處于睡眠狀態(tài)。當摘機撥打電話時，話機 被喚醒，DTMF編碼器30將擊鍵或數(shù)字信息編碼轉(zhuǎn)換成雙音頻信號并發(fā)送，它用不同的頻率 組合代表不同的數(shù)據(jù)進行主叫號碼信息的傳遞。對于來電信號制式的兼容，是通過事先設 置MCU的軟件來設定是啟動FSK解碼器還是DTMF解碼器從而來實現(xiàn)對不同制式來電信號 的解碼。當有來電時，信號從交換機送入MCU中，對于FSK信號，信號傳送在第一次振鈴和 第二次振鈴之間。振鈴信號經(jīng)過外部電路的整流、分壓和隔直等處理后送到MCU的差分輸 入端，F(xiàn)SK解碼器20對信號解碼后再作處理，提取出相應的電話主叫信息送到控制總線50， 然后再送到顯示驅(qū)動模塊40，最后輸出至外部顯示端；對于DTMF信號，信號傳送在第一次 振鈴之前，如果輸入信號頻率在標準DTMF頻率的容差范圍內(nèi)，DTMF解碼器30則將信號送 到解碼部分進行解碼處理，提取出相應的電話主叫信息送到控制總線50，然后再送到顯示 驅(qū)動模塊40，最后輸出至外部顯示端。因為FSK信號和DTMF信號傳送的時間不同，而且一 臺外部交換機只用一個調(diào)制方式，而且可以通過軟件的設置，決定只啟用其中一種解碼器， 所以在同一話機中兼容兩種解碼方式不會有沖突。 圖2所示為本實用新型雙制式來電顯示的MCU的又一實施例的結(jié)構示意圖。如圖 2所示，與圖1所示實施例的主要區(qū)別在于，微控制器100還包括與數(shù)據(jù)控制總線50連接的 RAM模塊41、與CPU模塊60連接的0TP ROM (One-Time-Program Read Only Memory)模塊 70以及與OTP R0M模塊70連接的系統(tǒng)時鐘時序控制模塊80。 RAM模塊41主要用來暫存通 用信息和來電顯示信息。系統(tǒng)時鐘時序控制模塊80用于向OTP ROM模塊70發(fā)送時鐘控制 信息，OTP ROM模塊70在系統(tǒng)時鐘的作用下輸出存于其中的指令，其系統(tǒng)時鐘是通過外部 晶振的作用下產(chǎn)生的。OTP ROM模塊70存儲的指令可以發(fā)送給CPU模塊60中的指令寄存 器，通過其指令譯碼器譯碼后傳輸給數(shù)據(jù)控制總線50，同時CPU模塊60中的程序計數(shù)器會 接收CPU模塊60中的指令譯碼器和CPU時鐘信號，實現(xiàn)計數(shù)功能。在此實施例中，用戶可 以根據(jù)自己需求，向OTP ROM模塊70燒入程序指令而后進行實裝來驗證程序的正確性，因 此能夠方便用戶修改程序從而加快對話機的開發(fā)速度。在本實施例中OTP R0M模塊70優(yōu) 選為8KX 13bit的低功耗OTP ROM。 圖2所示實施例應雙制式來電顯示的MCU用于電話機系統(tǒng)時，主要工作過程描述 如下當系統(tǒng)上電或復位鍵按下時，系統(tǒng)處于復位狀態(tài)，同時看門狗定時器使能，其工作的 時鐘頻率是由外部晶振所提供。當看門狗定時器溢出時，系統(tǒng)復位結(jié)束，系統(tǒng)進入省電工作 模式。此時，程序計數(shù)器的值為"OOOOH"，數(shù)據(jù)指針指向OTP ROM模塊70的地址為OOOOH。 CPU通過13位的數(shù)據(jù)總線讀入OTP ROM模塊70中OOOOH地址的值，該值進入CPU模塊的指 令寄存器和指令譯碼器，在指令譯碼器中進行譯碼產(chǎn)生操作信號，再經(jīng)過微操作譯碼電路 產(chǎn)生微操作控制信號。微操作信號和時序模塊產(chǎn)生的時序信號相作用，控制CPU模塊60及 其他模塊如FSK解碼器、DTMF解碼器等工作并產(chǎn)生所需結(jié)果，這些模塊工作所得的結(jié)果可 以由微控制信號存放在RAM模塊41內(nèi)，然后將結(jié)果輸出到外部。[0020] 圖3所示為本實用新型中FSK解碼器的原理圖。如圖3所示，F(xiàn)SK解碼器包括兩個 通路FSK信號通路，振鈴檢測通路。FSK信號通路包括輸入差分緩沖級、帶通濾波器、FSK 解碼電路、載波檢測及有效FSK數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路。振鈴檢測通路包括時鐘產(chǎn)生電路、振鈴檢測 電路及電源啟動邏輯電路。 從TIP和RING引腳輸入的AC耦合信號被送至輸入差分緩沖級，再送入一個帶通 濾波器。信號濾波后，F(xiàn)SK解碼電路解碼此信號，再送入一低通濾波器低通。濾波后數(shù)據(jù)生 成一有效的FSK信號DU，如果輸入信號有效則FSK解碼數(shù)據(jù)傳輸給DU，否則FSK解碼器被 阻塞。如果沒有數(shù)據(jù)，DU保持為高，這是由載波檢測電路判斷通帶內(nèi)的能量是否足夠來決定 的。這個從交換機送出的FSK信號(波特率1200Hz)包括頭信息(交替的"l"和"0"/信道 捕獲信號)、數(shù)據(jù)前150ms的標記信號、時間、主叫號碼等。為了提高解碼的正確性，在解碼 電路后還有一級數(shù)據(jù)能量檢測電路，將從解碼電路中解出的正量或負量的差分信號與設計 門限進行比較，設計的典型值為40mV。如果解碼信號大于40mV，則判其為l，如果解碼信號 小于-40mV，則判為0，而其余則判無效。本電路相應的頻率范圍為2KHz 2. 5KHz — '0'， 900Hz 1. 4KHz — '1'。 圖4所示為本實用新型中DTMF編碼器的原理圖。該編碼器能在音頻撥號類型情 況下產(chǎn)生撥號音信號。DTMF信號由兩個不同頻率的正弦信號疊加而成，這兩個正弦信號分 別來自兩組獨立使能和分頻控制的頻率信號。如圖4所示，在設置好行寄存器和列寄存器 的數(shù)值后，高頻發(fā)生器和低頻發(fā)生器的正弦波發(fā)生器就會產(chǎn)生兩組不同頻率的正弦波，并 送至頻率合成器，生成的即是代表按鍵信息的DTMF信號。 圖5為本實用新型中的DTMF解碼器。該解碼器包括濾波器、數(shù)字解碼器等模塊。 在濾波器模塊中，雙頻信號可以分解成高頻組和低頻組分量，高頻分量與低頻分量的頻率 與DTMF編碼器產(chǎn)生的頻率相對應。DTMF解碼器包含了對應的兩個濾波檢測通路，分別包括 帶通濾波器、平滑濾波器和過零檢測電路。過零檢測電路是由一個高增益的遲滯比較器組 成，去除輸入中的弱信號和噪聲。其中，高頻分量使用六階帶通濾波器，低頻分量使用八階 帶通濾波器，每組濾波器后又跟了一個二階開關電容平滑濾波器，再由過零檢測器將模擬 信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進入數(shù)字部分。信號在數(shù)字解碼器模塊分為兩路，一路直接送到頻率 均值算法部分，分別對信號進行高頻和低頻檢測。如果輸入信號頻率在標準DTMF頻率的容 差范圍內(nèi)，則將結(jié)果送到編碼部分進行編碼；如果輸入信號頻率不在標準DTMF頻率的容差 范圍內(nèi)，檢測結(jié)果維持為0不變。另一路則送到頻率檢測部分，檢測信號的持續(xù)時間，消除 噪聲。如果信號通過了檢測，就使前滯輸出端(QZ)輸出高電平。QZ端輸出高電平時，通過 外圍RC回路對遲滯輸入端(CR)充電。如果QZ端高電平持續(xù)時間足夠長，使CR端電壓〉 0. 62Vdd后，即可通過正反饋將CR上拉至VDD，輸入信號就被確認為有效DTMF信號，數(shù)字解 碼結(jié)果Q4 Ql輸出到寄存器中；相反，如果QZ端高電平持續(xù)時間過短或高電平中斷時，使 CR端電壓〈0. 38Vdd后，即可通過正反饋將CR下拉至GND，輸入信號就被確認為無效信號， 數(shù)字解碼結(jié)果不輸出。 在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下還可以構成許多有很大差別的實施 例。應當理解，除了如所附的權利要求所限定的，本實用新型不限于在說明書中所述的具體 實施例。
權利要求一種雙制式來電顯示的微控制器，包括顯示驅(qū)動模塊、CPU模塊、中斷模塊以及數(shù)據(jù)控制總線，其特征在于所述微控制器還包括FSK解碼器模塊、DTMF解碼器模塊和DTMF編碼器模塊，F(xiàn)SK解碼器模塊、DTMF解碼器模塊、DTMF編碼器模塊都分別與數(shù)據(jù)控制總線連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的微控制器，其特征在于，所述微控制器還包括與CPU模塊連 接的、用于存儲指令的0TP ROM模塊；以及，與OTP ROM模塊連接的系統(tǒng)時鐘時序控制模塊。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的微控制器，其特征在于，所述微控制器還包括與數(shù)據(jù)控制 總線連接的、用于用來暫存通用信息和來電顯示信息的RAM模塊。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的微控制器，其特征在于，交換機發(fā)送過來的DTMF信號或 FSK信號輸入至所述微控制器。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的微控制器，其特征在于，所述CPU模塊包括程序計數(shù)器、 指令寄存器、指令譯碼器、狀態(tài)寄存器、算術邏輯單元。
6. 根據(jù)權利要求2所述的微控制器，所述OTP ROM模塊為8KX 13bit的低功耗OTP匪。
7. 根據(jù)權利要求1或2所述的微控制器，其特征在于，所述FSK解碼器模塊包括FSK信 號通路和振鈴檢測通路。
專利摘要一種雙制式來電顯示的微控制器，屬于來電顯示技術領域，本實用新型提供的雙制式來電顯示的微控制器包括顯示驅(qū)動模塊、CPU模塊、中斷模塊、數(shù)據(jù)控制總線，其特征在于還將FSK解碼器、DTMF編碼器、DTMF解碼器集成在一起。該微控制器實現(xiàn)了DTMF/FSK雙制式的兼容，具有較高的靈敏度，并能縮小了整機體積；進一步，在編程方面，由于芯片采用了OTP型ROM，為用戶程序的修改和升級提供了很大的方便，同時也能降低產(chǎn)品成本。
文檔編號H04M1/57GK201467217SQ20082015562
公開日2010年5月12日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權日2008年11月19日
發(fā)明者馮琦, 劉曉偉, 趙健, 趙海, 顧宇飛, 馬剛 申請人:無錫華潤矽科微電子有限公司