基于单片机P89C669的无线PBX系统设计

随着我国通信技术的迅猛发展，通信网络技术层次、运行管理水平跃居世界前列，规模居世界首位。但在电话通信领域，却出现了令人尴尬的局面：一方面，通信设备制造商致力于第三代网络通信设备的研究和生产，功能强大、性能优异的交换设备层出不穷；另一方面，对于一类特殊的用户群体，比如中小型集团公司，旅游公司，厂矿小企业职工、偏远、山岭地区的人民群众、海岛官兵等，普通的电话交换机即一个话机接入一个外线的模式已经远远不能满足他们工作的要求，并且带来诸多不便，但选用专用交换机太昂贵且会造成浪费。

在国内已有人做过这方面的研究工作，小型程控交换机便是其中的一种解决方案，但是它的功能单一，实现的仅仅是内部话机的相互呼叫免费，而在内线呼叫外线或者是外线呼叫内线时只允许一个用户使用。

移动通信已经成为中国主要的通信手段，在国内的移动通信仍然以话音业务为主，逐步向提供话音数据和多媒体等多种业务方向发展。在电话交换领域，在移动通信领域攻克核心技术、突破关键技术、开发应用技术，扩大自主知识产权拥有量，把握标准发展主动权等方面取得了新的突破。无线PBX系统的设计，将程控交换技术与移动通信技术相结合，既能完成固定电话业务，又能完成移动通信业务。

1 硬件实现

硬件连接图如图1所示。



如图1所示，本设计分为若干模块，其中主芯片为P89C669，交换网络选用两片MT8816，构成16×16开关阵列，完成8路分机与3路外线及3路 DTMF之间相互连接的功能，DTMF模块选用MT8888，它可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的接收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。MT8888能自动抑制拨号音和调整信号增益，还带有标准的数据总线，可与TTL电平兼容，并可方便地进行编程控制。无线模块选用两片M22A——无线模块0和无线模块1；这两模块并行工作，这就要求两个串行口能通过AT指令同时与单片机通信，但是考虑到系统的造价问题，不可能同时使用两片控制芯片工作。为此选择P89C669，它能提供两个全双工串口、两个定时中断、两个外部中断，并且性能稳定，程序存储器空间大，这些正好能满足系统的设计要求。无线PBX的总体设计思想介绍如下：

无线PBX系统是通过单片机控制各部分功能模块来实现其功能。其中，控制模块与两个无线模块之间通过串口进行通信，而与系统其他部分之间的通信则是通过控制芯片的并口来进行的，为了实现无线PBX功能，用到以下几个中断：

串口中断O：用于接收无线外线端口0，GSM模块送来的中断数据及本地网管或本地维护软件送来的数据；

串口中断1：用于接收无线外线端口1，GSM模块送来的中断数据；

定时中断O：主要实现摘挂机检测、拍插簧、DTMF信号检测、提示音产生、Slic电路的振铃模式控制等等，同时产生系统时间，单位为100 ms；

定时中断1：用于接收有线FSK来电显示信号；

外部中断O：用于处理有线FSK来电的振铃信号；

外部中断1：用于对话务员芯片的OVF或EOM中断进行处理。

2 控制芯片P89C669概述及硬件实现

P89C669是基于PHILIPS半导体新51MX内核的首类FLASH微控制器代表。它包含96 KB的FLASH程序存储器，2 KB的数据SRAM，1个可编程计数器阵列(PCA)，可配置成不同时间范围的看门狗定时器(通过SFR的位设置)，2个增强型UART以及字节型I2C 总线串行接口。它具有价格低廉、功能强大、性能稳定等诸多优点，且拥有的两个全双工增强型UART正好符合无线PBX系统中两个无线模块与单片机通信的设计要求。控制部分硬件实现如图2所示。



P89C669的P0.O／P0．7 I／O口输出为MT8816(用来控制MT8816进行有目的交换)；P1．O和P1．1用于检测铃流信号；P1．2，P1．5和P1.6接并口扩展芯片的控制信号；P1．6也用于和P1．7接扩展E2PROM芯片24WC64的控制信号；P2.O接双音多频芯片MT8888的RS0信号；P2.2～P2.6分别接2个三八译码器的地址信号，其输出为整个系统所用芯片的片选信号；串口RXD0，TXD0，RXDl，TXDl分别与无线模块O、无线模块1进行通信。

3 结语

无线PBX系统的设计，增加了与外线之间的接口，多个用户可同时与外界通信，这样给用户提供了极大的便利，增加的无线接口不仅拥有普通语音通信的功能，而且能与移动业务相结合，通过利用移动运营商的GSM／CDMA网络，在插入普通的SIM卡后就可以实现无线接入，继而绑定实现VPMN、短信群发、集团彩铃、手机短号等移动特色功能，而这些都是普通交换机做不到的。