摘要：介紹基於ARM的來電號碼顯示器的實現方法。利用CID芯片HT9032C來解調FSK碼，同時可實現液晶顯示、E2PROM存儲和語音播報電話主叫號碼等功能，以SPI串行接口智能顯示鍵盤控制芯片ZLG7289A爲核心設計的鍵盤電路可實現查閱、刪除信息。文章詳細介紹了系統的硬件電路設計和軟件流程。實踐表明，顯示器外圍器件少，抗干擾能力強，使用方便。
0引言
目前我國電話網交換機傳送主叫識別信息CID（CallingIdentityDelivery）有兩種方式，較常用的是FSK（頻移鍵控）方式，另一種是DTMF（雙音多頻）方式。通過掌握相應的協議標準和數據格式，可通過ARM控制芯片HT9032C實現解調FSK格式的來電信息，通過E2PROM存儲器存儲來電信息，並利用液晶顯示，同時控制ISD1402語音芯片播放來電號碼。以SPI串行接口智能顯示鍵盤控制芯片ZLG7289A爲核心設計的鍵盤電路實現查閱、刪除來電信息。
1系統硬件設計
1。1系統總體設計
整個系統由5部分組成，分別是：（1）FSK信號解調；（2）來電號碼語音播報；（3）顯示來電；（4）存儲來電信息；（5）按鍵控制部分。具體如圖1所示。
圖1系統組成框圖
1。2系統各組成部分設計
（1）FSK信號解調。
CID芯片HT9032C解調器是臺灣HOLTEK公司生產的雙列直插、低功耗的接收物理層主叫識別信息的CMOS集成電路FSK解調芯片，它能滿足Bell202和CCITTV。23標準，實現1200波特率FSK數據傳輸標準，且能檢測鈴流和載波，電話線經過接口電路接到HT9032C的TIP，RING，RDET1和RDET2腳，當有振鈴信號來時，HT9032C的RDET腳觸發下降沿。在第一次和第二次振鈴之間HT9032C把邏輯"1"（1200±12）Hz、邏輯"0"（2200±22）Hz、傳輸速率爲1200bit/s的FSK信號解調成串行異步二進制數據。當檢測到有效載波信號，CDET觸發下降沿。在DOUT腳輸出包括信道佔用信號、標誌信號和主叫識別信號的所有信號；在DOUTC腳只輸出主叫識別信號。
HT9032C與ARM9的具體硬件連線如圖2所示。
圖2CID芯片HT9032C與ARM9的硬件連線
HT9032C的RDET引腳接MCU的外部中斷0，當有振鈴信號時，RDET腳觸發外部中斷0服務程序。
HT9032C的CDET引腳接MCU的外部中斷1，當檢測到有效解調後的主叫識別信號，CDET腳觸發外部中斷1程序。HT9032C的DOUTC引腳接MCU的串行中斷。當檢測到振鈴和有效載波信號，便打開串口中斷，接收解調的FSK信號，得到來電信息。
（2）來電號碼語音播報。
採用錄放一體化的高保真單片固態語音集成電路ISD1420實現自動語音播放來電號碼。其內部有128K的E2PROM用於存放語音信息，並可分成160段，每段信息爲0。125s，總共可存儲20s的信息。語音分段的信息是由ISD1420的地址線A0~A7的值決定的。在錄製過程中將可能要播放的語音庫按每個0。5s的單位進行錄製，每個漢字或數字的語音信息對應到一個地址。在檢測到來電號碼後，依次給定A0~A7的值就能構成一句話，播放來電號碼。
（3）顯示來電。
液晶顯示模塊LCD用來顯示主叫號碼、日期、時間等信息。LCD接收到來電信息後即依次取出各個信息並進行顯示。
（4）存儲來電信息。
採用允許三總線工作的串行外設接口（SPI）芯片X25045作爲存儲器。此芯片把看門狗定時器、電壓監控和E2PROM集成在單個封裝內，降低了系統成本並減少了對電路板空間的要求；其看門狗功能提供了對微控制器的保護，通過編程監控系統，當系統發生故障時自動以RESET信號作出響應；X25045的存貯器部分是CMOS的4096bit（512×8）串行E2PROM。
（5）按鍵控制部分。
採用ZLG7289A控制3個按鍵："DEL"、上"UP"、下"DOWN"分別用於刪除、查閱主叫信息。
2主叫識別信息的兩種數據格式
終端交換機向該被叫用戶傳送主叫識別信息數據傳送時序如圖3所示。
圖3主叫識別信息數據傳送時序
符號時間值：
A-0。5~1。5s第一次振鈴結束與數據傳送開始之間的時間間隔。
B+C-2。9s傳送數據的時間包括信道佔用信號ChannelSeizureSignal和標誌信號MarkSignal。
D-0。2s數據傳送結束與第二次振鈴開始之間的時間隔。
E-1s鈴流。
B+C+D-3。1s各時段可根據具體情況定。
信道佔用信號和標誌信號的目的是提示電話終端準備接收數據，校驗字是用作差錯檢查。信道佔用信號是由一組300個連續的"0"和"1"交替的位組成，其第一個比特爲"0"，最後一個比特爲"1"。在通話狀態下，信道佔用信號不發送。標誌信號是由180個（在掛機狀態下）或80個（在通話狀態下）標誌位（邏輯"1"）組成，標誌位由0~10個邏輯"1"組成。
每個數據字之前先行一位"0"作爲起始位，在最後加一位"1"作爲結束位，每個數據字的最低位先發送。這樣，實際每個字佔10bit，即1PXXXXXXX0（P爲奇偶校驗位）。數據傳送時，信道佔用信號發送後接收標誌信號。主叫識別數據格式有兩種：單數據消息格式（SDMF）和複合數據消息格式（MDMF）。
（1）單數據消息格式（SDMF）。
單數據消息格式由消息頭和消息體組成，這種格式的結構簡單，可容納的信息內容較少，如：呼叫序號、呼叫建立日期和時間及主叫號碼。消息頭由消息類型和消息長度組成，它們均爲8bit。消息類型的值用來識別消息的特徵，消息長度指明後面所跟的消息字的長度。消息體包括交換機需傳給終端用戶的消息，消息體可容納1255個8bit的消息字，每個字用8bit帶校驗位的7位編碼字符集表示。其消息格式如圖4所示。
圖4單數據消息格式組成圖
（2）複合數據消息格式（MDMF）。
這種格式的結構比較複雜，可傳送的信息包括除單數據格式內容外還有主叫用戶的姓名等。複合數據消息格式也是由消息頭和消息體組成，不同的是，複合數據的消息體由一個或多個小的參數消息組成，參數消息也具有參數頭和參數體。參數頭包括參數類型和參數長度，它們均爲8bit，參數類型值用來識別後續參數字，參數長度指明參數體中參數字的數目。複合數據消息格式允許不同特徵產生的不同消息在同一個幀中傳送。在此不再詳述。
3系統軟件流程設計
系統軟件由四部分組成，分別爲主程序，中斷0程序，中斷1程序和串口中斷程序。
主程序及各程序功能介紹如下。
（1）主程序開始初始化系統各功能芯片，設置串行通信的波特率，從E2PROM中讀存儲的來電信息，並顯示最後一條信息；然後開中斷0循環等待振鈴信號。程序流程圖如圖5所示。
圖5主程序流程圖
（2）外部中斷0服務程序。
當有振鈴信號來時，便觸發外部中斷0服務程序。
若判斷爲第一次振鈴，則開外部中斷1，判斷是否有有效解調FSK信號。
（3）外部中斷1服務程序。
當判斷有有效信號來時，便觸發外部中斷0服務程序。若判斷爲第一次振鈴，則打開串口中斷，準備接收解調爲串行異步二進制數據的來電信息。
（4）串口中斷程序。
在串口服務程序中不斷記錄緩衝器SUBF中的數據，存儲並顯示當前信息。
4實驗數據分析
串口輸出的字符串爲：0x800x180x320x000x310x310x300x380x330x300x310x300x330x340x300x310x350x320x310x360x370x360x300x310x360x370xEF經過分析，0x80表示此消息數據爲複合數據消息格式，0x18表示數據長度，後面則表示時間爲2011年08月30日10時34分，來電號碼爲01521760167，校驗字爲0xEF。所有數據和（包括校驗位）按256的模求和爲00，證明收到的數據完全正確。