基于CPLD和VHDL的智能拨号报警系统的设计与实现

在输出端为主控电路提供 1.1 kHz的时钟频率。

　　
图5 时钟频率电路

　　3 CPLD的系统设计和逻辑仿真

　　系统控制核心CPLD的三个控制模块都是采用VHDL语言编程来实现的，其中电话信号音检测模块DJF1用来检测公用电话网络传递的语音信号，摘机/挂机控制模块DJF2用来控制摘机/挂机电路，实现电话的接通和关断，DTMF收发时序模块DJF3控制DTMF拨号电路自动拨打预先设定好的电话号码。系统的主程序流程图如图7所示。

　　
图6 电源电路

　　
图7 程序流程图

　　系统的工作过程：当红外传感器检测到人体入侵信号EN后，摘机/挂机控制模块启动并产生摘机信号PICK，使摘机/挂机电路进行摘机。摘机后，DTMF收发时序模块将MT8880设置为呼叫处理模式。然后电话信号音检测模块通过对IRQ的计数判别电话音是否为拨号音。如果不是拨号音，则电话挂机，然后再摘机重拨。如果是拨号音，则MT8880设置为DTMF发送模式，同时MT8880拨打预置电话和发送语音报警信号。发出报警信息后延时，电话信号音检测模块检测电话音是否为回铃音。如果是，则延时挂机;如果不是，则挂机重拨。

　　CPLD芯片采用的是Altera公司的EPM240芯片，该芯片具有片内存储器，系统掉电和复位后不用重新向芯片下载程序就能正常工作。系统设计完成后，对三个功能模块进行逻辑编译、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，然后将生成的配置文件下载到CPLD芯片。将功能模块进行时序仿真验证，仿真波形如图8所示，可以看到功能模块达到所期望的逻辑功能。

　　
图8 CPLD的仿真波形

　　4 小结

　　本文采用CPLD控制核心实现了智能报警系统。由于利用EDA技术进行系统设计，外围器件少、体积小、功耗低、可靠性高。通过修改VHDL源程序就可以增加一些新的功能，提高了设计的灵活性，具有较好的应用前景。