单片机微处理器AT89C51在时隙变换和控制中的应用

1 引言

近年来，数字通信无论在理论上和技术上都有突飞猛进的发展，各种宽带传输技术，综合业务数字网（ISDN）等全数字的通信方式必将逐步取代模拟通信方式。现在，全球通信数据信号无一例外地采用着PCM码，为了最大限度地利用信道，降低传输成本，常在传输前对基带PCM信号进行多路调制，以形成时分复用PCM信号。我国采用的是32路的PCM标准，此32路的时分复用信号称为PCM的一次群信号。0时隙用于传输系统的同步信息。第16时隙用于传输信令，其余30路时隙来传输语音或数据。时分程控交换和数据传输是数字通信的基础。

2 MT8980D时间交换器的原理

根据一次群信号的形成原理，一路基带PCM信号一旦占用一一次群的某个时隙，它随后所有的8位编码抽样都将位于该时隙。因此，对于64kB/s的基带PCM源而言，一次群系统等提供了32条独立的64kb/s信道。时间交换器的任务就是完成这些信道的相互交换，或者说，要实现信号由一个时隙至另一个时隙的迁移。目前已出现了一些中、小容量的VLSI数字交换专用芯片。图1是Mitel公司MT8980D单片数字时间交换器的功能框图。该交换器的输入和数输出均为8个32路CHPCH信号，每个称为一个ST总线（Serial

Telecom Bus）。串行PCM数据流以2.048Mb/s的速率（共32个64kB/s，8比特数值时隙）分8中由STI0～STI7输入，经串-并变换后，根据码流号和信道（时隙）号依次存入256×8比特数据存储器的相应单元内。控制寄存器通过控制接口接受来自微处理器的指令，并将此指令写到接续存储器。这样，数据存储器中各信道的数据即可按照接续存储器的内容（即接续命令）以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并-串变换后变为时隙交换后的八路2.048Mb/s串行码流，从而达到数字交换的目的。

接续存储器的容量为256×11位，对应于256个输出信道。每个接续存储器11位又分为高3位和低8位两部分，前者决定本输出时隙的状态，后者决定本输出时隙所对应的输出时隙，MT8980D可工作于两种模式。一种为交换模式，可实现任意输入信道至任意输出信道的交换；另一种是消息模式，它允许交换机的控制系统通过MT8980D的控制接口直接读任何语音存储单元或写任何接续存储单元。这种模式对于控制系统的收、发信念十分方便。

3 A89C51和MT8980D的接口

MT8980D和MCS51系列单片机不能直接连接，因为MT8980D有一个DTA数据应答信号输出。该输出信号为与微处理器接口时的数据证实信号，当读写MT8980时，若此端上拉为低电平，表示电路处理完数据。其时序关系如图2所示。从时序关系中可以看出，在DS选通信号的上升沿，控制信号必须有效，DTA应答后，在DS下降沿，微处理器读写数据有效。带有WAIT脚的CPU可与DTA相连接。但对于AT89C51，我们可以用I/O口直接控制MT8980，在读写MT8980时，需判断DTA是否为低有效。AT89C51与MT8980的连接图如图3所示。

4 AT89C51的控制程序

图3所示电路内部的全部功作均由微处理器通过控制接口控制，通过该接口电路可以读取数据存储器、控制寄存器和接续存储器的内容，并可向控制寄存器和接续存储器写入指令。存储器的功能定义请参考Mitel公司的数据手册。在开发中把MT8980D所有的功能浓缩为三个子程序。调用三个子程序可实现MT8980D的所有功能。其中：W-CONNECTION用于完成写MT8980高低位接续寄存器，入口参数：R5（存数据），R6（存信道地址）