MX919在无线高速MODEM中的应用

    摘要：介绍了4电平FSK调制解调芯片MX919的特点及其在无线高速MODEM中的应用。该芯片通过音频接口与话音电台相接，通过并口与CPU连接，可以实现与传统音电台进行数据信号的无线传输。

    关键词：FSK 调制解调器 纠错 交织

无线通信已经广泛应用于移动通信、车辆调度指挥和空中交通管制系统。我国目前广泛应用的VHF/UHF电台多为模拟语音电台，且以短波、超短波话音通信为主，因此直接进行数据传输的能力很低，不能适应当前数据传输的数字化需要；虽然可以设计数传电台来完成数据传输，但如此便不能充分利用现有的VHF/UHF模拟电台，从而导致浪费，而且专门重新设计数传电台，有设计周期长和费用高等弊病。本文提出一种利用MX919芯片设计高速无线MODEM的方案。该芯片通过音频接口与话音电台相接。通过并口与CPU连接，可以实现与传统话音电台进行数据信号的无线传输，有效地利用了现有设备，而且已经在油田地理信息系统、银行运钞车、公共汽车的GPS车辆监控与调度系统中得到了很好的检验。

1 MX919特点

MX919是MX.COM公司无线调制解调芯片，能完成4电平FSK调制和解调，内部可编程工作寄存器。它可以方便地与主机和电台通信，有自己的数据打包协议。在数据发送模式下，接收来自主机的数字数据，对其进行打包；为了减小无线通信的误码，采取对原始基带信号进行编码，且有CRC检错和FEC纠错功能，为了抗突发错误，还采取了交织编码；最后，对编码后的数据进行4电平FSK调制，由电台FM调制发送。在数据接收模式下，接收业自电台的模拟信号，进行解调和解码后，恢复原始基带信号，并通过并口与主机通信。

MX919调制解调芯片具有以下一些特点：

（1）4电平FSK调制

（2）半双工工作方式

（3）波特率高达19.2kbps

（4）低压（3.3/5V）工作

（5）数据打包格式

（6）噪声环境下的增强性能

（7）FEC、CRC和交织编码

2 硬件设计

系统组成框图如图1所示，主要由三大部分组成：通信控制器、MX919和语音模拟电台。

通信控制器是一个单片机子系统，负责系统的主控制，包括与数据源（GPS接收机、计算机等）的RS-232通信接口、对MX919的编程和控制，以及产生电台必需的PTT、SPLINT等控制信号，如图2所示。

MX919与通信控制器和电台的接口如图3所示。与通信控制器的接口有数据总线D7～D0，地址线A0、A1，读写信号线RD、WR，中断请求信号线IRQ，以及片选信号CS；与电台的接口有接收模拟调制信号线RXIN和发送已调信号线TXOUT。

电台将MX919调制的FSK信号进行高频FM调制并行发射出去，或者接收FM已调信号并对其解调。它的主要接口是发送信号线TX和接收信号线RX。

表1 MX919寄存器内容

位	B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0
命令寄存器	AQSC	AQLEV	CRC	TXIMP	保留	TASK
控制寄存器	CKDIV		FSTOL		LEVRES		PLLBW
模式寄存器	IRQEN	INVSYM	TX/RX	BXEYE	PSAVE	0	0	0
状态寄存器	IRQ	BFREE	IBEMPTY	DIBOVF	CRCERR	保留

3 软件设计

软件设计之前，必须了解MX919各个寄存器的功能，特别是命令寄存器、控制寄存器和状态寄存器。表1是这几个寄存器的内容。

    整个系统软件主要包括如图4所示的一些模块。主控模块负责整个系统的控制工作，包括控制系统时序、检测数据发送或者接收状态等。当需要发送数据或者接收数据时，数据发送和接收模块对MX919各种寄存器进行编程。录MX919的IRQ信号有效时，外中中断模块开始执行，包括发送中断子程序和接收中断子程序。初始化模块完成对定时器，串口、中断寄存器等的初始化工作。

在软件设计中，最主要的部分是数据发送和数据接收模块，数据发送流程图如图5所示，数据接收流程图如图6所示。