Luận văn tốt nghiệp 1 Ghi âm lời nhắn điện thoại
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, khoa học kĩ thuật ln đóng vai trị chủ dao dé dua đất nước phát triển, trong đó ngành viễn thơng đóng góp một phần hết sức quan trọng trong công cuộc hiện đại hóa đất nước, bước đầu đã số hóa tồn bộ mạng viễn thông quốc gia Song song đó là sự phát triển mạnh mế các thiết bị có cơng nghệ kĩ thuật hiện đại, đáp
ứng được yêu cầu thông tin cũng như các dịch vụ cần thiết khác để phục vụ cho công
cuộc đổi mới của đất nước và nhu cầu cuộc sống của con người
Ngành bưu điện đã phát triển và mở rộng mạng lưới cũng như việc trang bị các thiết bị viễn thông của nhiều hãng trên thế giới như: SIEMENS, ALCATEL, EUJITSU Chính vì vậy, vấn đề đặt ra cho các nhân viên kĩ thuật cũng như đội ngũ kĩ sư là phải nắm bắt nhanh chóng các thiết bị hiện có trên mạng lưới để có thể điều hành, khai thác cũng như bảo đưỡng một cách hiệu quả các thiết bị viễn thông
Trong quyền luận văn này sẽ trình bày thiết kế và thi công MẠCH TỰ ĐỘNG GHI ÂM VÀ TRẢ LỜI ĐIỆN THOẠI Đây là một mạch tương đối đơn giản, có ứng dụng thực tế rộng rãi và đôi khi lại vô cùng quan trọng với chúng ta
Do kiến thức của em còn chưa sâu và thời gian có hạn nên có thể mạch chưa hoạt động được thật tối ưu hoặc hoạt động chưa chính xác như yêu cầu đặt ra Kính
mong q thầy cơ thơng cảm và đóng góp ý kiến để luận văn được hoàn chỉnh hơn
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Phúc đã tận tình hướng dẫn và theo sát chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này Em cũng chân thành cám ơn các thầy cô trong khoa Điện-Điện Tử đã tận tình truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập tại trường
———————————
Trang 2Luận văn tỗt nghiệp 2 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
PHẢN A: GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI I ĐẶT VẤN ĐÈ
Khoa học kĩ thuật ngày càng tiến bộ, việc giao tiếp và liên lạc của con người
thông qua các thiết bị viễn thông trở nên phổ biến, trong đó điện thoại là một phương
tiện cần thiết giúp cho mọi người liên lạc một cách nhanh chóng, tiện lợi
Mặc dù đời sống của con người ngày càng được nâng cao hơn, nhưng vẫn chưa
đủ để tất cả mọi người đều có khả năng trang bị cho mình một chiếc điện thoại di động Vì thế nên việc liên lạc qua điện thoại bàn vẫn còn phổ biến
Nhịp sống của con người ngày càng sôi động, vội vã hơn, phần lớn thời gian
chúng ta làm việc ở công ty nên việc liên lạc thông qua điện thoại bàn trở nên khó khăn Việc liên lạc sẽ thật tiện lợi hơn nếu có một thiết bị ghi và phát lại lời nhắn điện thoại Để ứng dụng các kiến thức đã học em chọn đề tài “Thiết kế và thi công mạch
Ghi âm lời nhắn điện thoại”
IL MUC DICH CUA DE TAI
Mạch “Ghi âm lời nhắn điện thoại” sẽ tự động phát ra câu thông báo của chủ nhà đồng thời giúp chủ nhà ghi lại lời nhắn của người gọi khi chủ nhà đi vắng Như vậy mạch ghi âm phải thực hiện được các chức năng như sau:
- Tự động nhắc máy khi chủ vắng nhà, phát ra câu thông báo của chủ nhà, ghi lại lời nhắn của người gọi, sau khi ghi âm xong phải tự động cúp máy
- Cho phép chủ nhà thay đổi câu thông báo của mình
- Chu nhà có thể nghe lại lời nhắn và câu thông báo của mình
oT
Trang 3Luận văn tot nghiệp 3 Ghỉ âm lời nhắn điện thogi
II PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN ĐÈ TÀI
Có nhiều cách để thu và phát âm thanh: Dùng băng từ, đùng các IC số ghép lại với nhau (ROM, IC đếm, chuyển đổi ADC, DAC ), dùng IC thu phát âm thanh chuyên dụng
Phương pháp thu âm bằng băng từ có ưu điểm là thời gian thu âm nhiều hơn so
với các phương pháp khác nhưng có khuyết điểm là chiếm điện tích lớn, số lần ghi xóa
khơng nhiều
Phương pháp thu âm bằng cách kết hợp các IC số lại với nhau có ưu điểm là có thể ghỉ xóa được nhiều lần nhưng có khuyết điểm là vẫn còn chiếm nhiều diện tích,
thiết kế và làm mạch in phức tạp
Phương pháp thu âm thanh dùng IC chuyên dụng giúp cho mạch gọn hơn, chạy hiệu quả hơn, việc thiết kế mạch sẽ đơn giản hơn Và nếu tính chỉ phí tồn bộ mạch thì chi phí cho mạch đùng IC chuyên dụng rẻ hơn mạch dùng các IC số ghép lại
Từ nhận định trên, em chọn phương pháp dùng IC thu âm chuyên dụng để thiết kế và thi công mạch
=——ễễễ—
Trang 4Luận văn tốt nghiệp 4 Ghi âm lời nhắn điện thoại
MỤC LỤC
PHAN A: CO SO LY THUYET e <55<<5s<sseeseseessrssesses Ổ
CHUONG I : GIGI THIEU CHƯNG VẺ MẠNG ĐIỆN THOẠI . 7 1.1 SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI -5cstssrnterrrrre 7 1⁄2 CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ THÓNG TỔNG ĐÀI - 7 1.2 CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU TRONG ĐIỆN THOẠI 10 1.4 TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI . cc5-52522tStxtrtttrrrrrrierrrrrrrrrr 15 CHƯƠNG II : KHÁI QUÁT CHƯNG VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI 2.1 NGUYÊN LÍ THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI _ 17
2.2 YÊU CÂU CƠ BẢN VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI
2.3 CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI 18 2.4 PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN THOẠI ‹ +++++xterrteterree 19 | 2.5 XÂY DỰNG MẠCH ĐIỆN CHO MÁY ĐIỆN THOẠI 21 2.6 LẮP ĐẶT MÁY ĐIỆN THOẠI . c-ecceecisrerttrtriirrrrrre 23 CHƯƠNG III : MÁY ĐIỆN THOẠI ÁN PHÍM .- -¿-55:25scccsvcsertrreer 25 3.1 CAC KHOI CUA ĐIỆN THOẠI -¿©c55cc+cccxtetrrrrrrrrrrie 25 3.2 KI THUAT GUI SO BẰNG XUNG LƯỠNG ĐA ÂM(DTME) 27 CHƯƠNG IV : KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIÊN AVR scscereieeresee 30
4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AVR
4.2 TÌM HIẾU VỀ ATMEGA16 . ccscc5ccrcerrttrrrrrrrrrrrrrirriee CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU CHIP NGỮ ÂM ISD2560 .: -: :7+sc:- 49
E06 ve c Ô 49
5.2 TÍNH NĂNG es
5.3_ MƠ TẢ CHỨC NĂNG CHÂN LINH KIỆN . -+sxsr+ 50
Trang 5
Luận văn tốt nghiệp 5 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại 5.4 MÔ TẢ CHÉ ĐỘ HOẠT ĐỘNG :cccccsrniererrirrrreriee 55
PHÀN B.THIẾT KÉ VÀ THỊ CÔNG - ‹ se-s 6
CHƯƠNG I : SƠ ĐƠ KHĨI HỆ THĨNG . -c5:ctssettersrerreterrre 61 1.1 SƠ ĐỎ KHÓI CỦA HỆ THĨNG - 5-55c5secscsererrerer 62 12 NGUN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH - 63 CHƯƠNG II : SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ -55c 5552 szterrtstrrrrritrrtrrrrrrie 65 CHƯƠNG III : THIẾT KÉ PHÁN CỨNG -¿-©-5+-5ssterrtterrtereree 66 3.1 MẠCH TẠO TẢI GIẢ - -555555cztcvvrerrtettriierrrreiriee 66 3.2 MẠCH CẢM BIEN TIN HIỆU CHUÔNG 69 3.3 MACH TAO NGUON DONG GIẢ . -ssccieserrrriee 71 3.4 KHUÉCH ĐẠI ÂM THANH RA LINE : -<°5+ 73 3.5 KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH RA LOA -.: +++ -++cs+e 75 3.6 MẠCH THU ÂM VỚI ISD2560 . -:522:-+csnntteieserrrrite 76 CHƯƠNG IV : PHÀN MÈM 5 5+5 vsserteeritrrirrrrtrrrrrrrrrirrirrer 78 4.1 LỰA CHỌN NGÔN NGỮ . -sccerreiseeririrrerrrrrrrrriee 78 42_ YÊU CÀU CỦA PHÀN MÈM -5c-cceirerrtetrirrrie 78 4.3 LƯU ĐÔ GIẢI THUẬTT . -5 555ctetrrtrtritertrrerrirrrie 79
PHAN C KET LUAN VA HUONG PHAT TRIEN CUA DE TAI
PHAN D PHU LUC
Trang 6
Luận văn tot nghiép 6 Ghi am lời nhắn điện thoại
PHAN A:
— CƠ SỞ LÍ THUYET
——=ễ———
Trang 7Luận văn tốt nghiệp 7 Ghi âm lời nhắn điện thoại
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VẺ MẠNG ĐIỆN THOẠI
1.1 SƠ LƯỢC VẺ MẠNG ĐIỆN THOẠI
Mạng điện thoại hiện nay được phân thành 5 cấp tổng đài: Ũ Cấp cao nhất gọi là tổng đài cấp 1
¡ Cấp thấp nhất goi là tổng đài cấp 5 (cấp cuối)
Tổng đài cấp 5 là tổng đài được kết nối với thuê bao và có thể thiết kế được 10000 đường dây thuê bao
Một vùng nếu có 10000 đường dây thuê bao trở lên thì các số điện thoại được phân biệt như sau:
[1 Phân biệt mã vùng
[ï Phân biệt đài cuối
ñ Phân biệt thuê bao
Hai đường đây nối thuê bao với tổng đài cuối gọi là “vùng nội bộ” trở kháng khoảng 600 ©
Tổng đài cuối sẽ được cung cấp cho thuê bao một điện áp 4§VDC Hai day din được nối với jack cắm
[1 Lõi giữa goi 1a Tip (+) f1 Lõi bọc gọi là Ring (-) [1 Vỏ ngoài gọi là Sleeve
Khi thuê bao nhấc máy tổ hợp, khi đó các tiếp điểm sẽ đóng tạo ra dòng chạy trong thuê bao là 20+40mA và áp rơi trên Tip va Ring con 9+12VDC
1.2 CAC CHUC NANG CUA HE THONG TONG DAI
Mặc dù các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều từ khi nó được phát minh ra, các chức năng cơ bản của nó như xác định các cuộc gọi thuê bao, kết nối với thuê bao bị gọi và sau đó tiến hành phục hồi lại khi các cuộc gọi đã hoàn thành hầu như vẫn
=
Trang 8Luận văn tốt nghiệp 8 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
như cũ Hệ thống tổng đài dùng nhân công tiến hành các quá trình này bằng tay, trong
khi hệ tổng đài tự động tiến hành những công việc này bằng các thiết bị điện
Trong trường hợp đầu, khi một thuê bao được gởi đi một tín hiệu thoại tới tổng đài, nhân viên cắm nút trả lời đuờng đây bị gọi vào ổ cắm của đây chủ gọi để thiết lập cuộc gọi với phía bên kia Khi cuộc gọi đã hoàn thành, người vận hành rút dây nối ra và đưa nó về trạng thái ban đầu Hệ tổng đài nhân công được phân loại thành loại điện từ và hệ dùng äc-qui chung Đối với hệ điện từ thì thuê bao lắp thêm cho mỗi ắc-qui một nguồn cung cấp điện Các tín hiệu gọi và tín hiệu hồn thành cuộc gọi được đơn
giản chuyển đến người thao tác viên thông qua các đèn
Đối với hệ tổng đài tự động, các cuộc gọi được phát ra và hoàn thành thông qua các bước sau:
- Nhận dạng thuê bao gọi: xác định khi thuê bao nhấc ống nghe và sau đó được
nối với mạch điều khiến
- Tiếp nhận số được quay: khi đã nối với mạch điều khiến, thuê bao chủ bắt đầu
nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi Hệ tổng đài thực hiện các chức năng này
- Kết nối cuộc gọi: khi các số quay được ghi lại, thuê bao bị gọi đã được xác định, hệ tổng đài sẽ chọn một bộ các đường trung kế đến tổng đài thuê bao bị gọi và sau đó chọn một đường rỗi trong số đó Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì một đường gọi nội hạt được sử dụng
- Chuyển thông tin điều khiển: khi được nối tới tổng đài của thuê bao bị gọi hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi với nhau các thông tin cần thiết như số thuê bao bị gọi
- Kết nối trung chuyển: trong trường hợp tổng đài được nối đến là tổng đài
trung chuyển, trên dây được nhắc lại để nối với trạm cuối và sau đó thơng tin như số thuê bao bị gọi được truyền đi
- Kết nối tại trạm cuối: khi trạm cuối được đánh giá là trạm nội hạt dựa trên số thuê bao bị gọi được truyền đi, bộ điều khiển trạng thái máy bận của thuê bao bị gọi
được tiến hành Nếu máy khơng ở trạng thái bận thì một đường nối được nối với các
đường trung kế được chọn để kết nối các cuộc gọi
=——
Trang 9Luận văn tt nghiệp 2 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
- Truyền tín hiệu chuông: để kết nối cuộc gọi, tín hiệu chng được truyền và chờ cho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi Khi trả lời, tín hiệu chng bị ngắt và trạng thái được chuyển thành trạng thái máy bận
- Tính cước: tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi và nếu cần thiết bắt dầu tính toán giá trị cước phải trả theo khoảng cách gọi và theo thời gian gọi
- Truyền tín hiệu báo bận: khi tất cả các đường trung kế đều đã bị chiếm theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyền đến cho thuê
bao chủ gọi
- Hồi phục hệ thống: trạng thái này được xác định khi cuộc gọi kết thúc Sau đó tất cả các đường nối đều được giải phóng
Như vậy, các bước cơ bản của hệ thống tổng đài tiến hành để xử lý các cuộc gọi đã được trình bày ngắn gọn Trong hệ thống tổng đài điện tử, nhiều đặc tính dịch vụ
mới được thêm vào cùng với các chức năng trên
Do đó, các điểm cơ bản sau đây phải được xem xét khi thiết kế các chức năng
này:
1.2.1 Tiêu chuẩn truyền dẫn: mục đích đầu tiên cho việc đấu nối điện thoại là truyền tiếng nói và theo đó là một chỉ tiêu của việc truyền dẫn để đáp ứng chất lượng gọi phải được xác định bằng cách xem xét sự mắt mát khi truyền, độ rộng dai tần số
truyền dẫn và tạp âm
1.2.2 Tiêu chuẩn kết nối: điều này liên quan đến vấn đẻ dịch vụ đấu nối cho các thuê bao Nghĩa là đó là chỉ tiêu về các yêu cầu đối với các thiết bị tổng đài và số các đường truyền dẫn nhằm bảo đảm chất lượng kết nối tốt Nhằm mục đích này, một
mạng lưới tuyến tính linh hoạt có khả năng xử lý đường thơng có hiệu quả với tỷ lệ
cuộc gọi bị mat it nhất phải được lập ra
1.2.3 Độ tin cậy: các thao tác điều khiển phải được tiến hành phù hợp, đặc biệt các
lỗi xuất hiện trong hệ thống với những chức năng điều khiển tập trung có thể gặp phải
hậu quả nghiêm trọng trong thao tác hệ thống Theo đó, hệ thống phải có được chức
năng sửa chữa và bảo dưỡng hữu hiệu bao gồm việc chuẩn đốn lỗi, tìm và sửa chữa
1.2.4 Độ linh hoạt: số lượng các cuộc gọi có thể xử lý thơng qua các hệ thống tổng đài đã tăng lên rất nhiều và nhu cầu nâng cấp các chức năng hiện nay đã tăng lên
Do đó, hệ thống phải đủ linh hoạt để mở rộng và sửa đổi được
Trang 10
Luận văn tốt nghiệp 10 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
CTT —————>—nmm—mm7
1.2.5 Tính kinh tế: do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền
thông đại chúng nên chúng phải có hiệu quả về chi phí và có khả năng cung cấp các
dịch vụ thoại chất lượng cao
Căn cứ vào các xem xét trên, một số tổng đài tự động đã được triển khai và lắp đặt kể từ khi nó được đưa vào lần đầu tiên
1.3 CAC THONG TIN BAO HIEU TRONG DIEN THOAI
1.3.1 GIỚI THIỆU:
Trong mạng điện thoại, việc thiết lập và giải tỏa đường kết nối tạm thời tùy theo các chỉ thị và thông tin nhận được từ các đường dây thuÊ bao Vì vậy các tín hiệu báo hiệu trong điện thoại có vai trị quan trọng trong việc hoạt động của toàn bộ mạng lưới cũng như ở trong một số loại hình địch vụ của mạng
1.3.2 PHÂN LOẠI CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU 1.3.2.1 Thông tin yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi:
- Thông tin yêu cầu cuộc gọi: khi đó thuê bao gọi nhắc tổ hợp và tông dai sẽ kết
nối đến thiếp bị thích hợp để nhận thơng tin địa chỉ (số bị gọi)
- Thông tin giải tỏa: khi đó cả hai thuê bao gác máy tổ hợp (on hook) và tổng đài
sẽ giải tỏa tất cả các thiếp bị được làm bận cho cuộc gọi, và xóa sạch bất kỳ thơng tin nào khác được dùng cho việc thiết lập và kềm giữ cuộc gọi
1.3.2.2 Thông tin chọn địa chỉ:
Khi tổng đài đã sẵn sàng nhận thông tin địa chỉ, nó sẽ gửi một tín hiệu u cầu
Đó chính là âm hiệu quay số đến thuê bao 1.3.2.3 Thông tin chấm dứt chọn địa chỉ:
Thông tin này chỉ dẫn tình trạng của đường dây bị gọi hoặc lý do không hồn tất cuộc gọi
1.3.2.4 Thơng tin giám sát:
Chỉ rõ tình trạng nhấc/gác tổ hợp của thuê bao gọi và tình trạng on-off hook cua
thuê bao gọi sau khi đường nối thoại đã được thiết lập
- Thuê bao gọi nhắc t6 h
Trang 11Luận văn tốt nghiệp 1 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
——
- Thué bao bi goi da trả lời và việc tính cước đã bắt đầu - Thuê bao bị gọi gác tổ hợp
- Thuê bao bị gọi đã gác tổ hợp kết thúc cuộc gọi và ngắt đường kết nối cuộc gọi
sau một thời gian nếu thuê bao gọi không gác máy
1.3.3 BAO HIEU TREN DUONG DAY THUE BAO:
1.3.3.1 Báo Hiệu Trên Đường Dây Thuê Bao Gọi:
Trong các mạng điện thoại hiện nay, nguồn tại tổng đài cung cấp đến các thuê
bao thường là 48VDC
* Yêu cầu cuộc gọi: khi thuê bao rỗi, trở kháng đường dây cao, trở kháng đường
dây xuống ngay khi thuê bao nhắc tổ hợp kết quả là dòng điện tăng cao Dòng tang cao này được tổng đài phát hiện như là một yêu cầu một cuộc gọi mới và sẽ cung cấp đến
thuê bao âm hiệu mời quay số
* Tín hiệu địa chỉ: Sau khi nhận tín hiệu mời quay số, thuê bao sẽ gửi các chữ số địa chỉ Các chữ số địa chỉ có thể được phát đi bằng hai cách quay số, quay số ở chế độ Pulse và quay số ở chế độ Tone
* Tín hiệu chấm dứt việc lựa chọn: Sau khi nhận đủ địa chỉ, bộ phận địa chỉ
được ngắt ra Sau đó việc kết nối được thiết lập, lúc này tổng đài gởi một trong các tín
hiệu sau:
- Nếu đường dây gọi bị rỗi, âm hiệu hồi âm chuông đến thuê bao gọi và dòng điện rung chuông đến thuê bao bị gọi
- Nếu đường dây bị bận hoặc không thể vào được thì âm hiệu bận sẽ đến thuê bao gọi, một thông báo đã được ghi sẵn gửi đến số thuê bao gọi để chỉ dẫn cuộc gọi hiện
tại bị thất bại, khác với trường hợp thuê bao bị gọi mắc bận
* Tín hiệu trả lời trở về: Ngay khi thuê bao bị gọi nhắc tổ hợp, một tín hiệu đảo
cực được phát lên thuê bao gọi.Việc này cho phép sử dụng để hoạt động thiếp bị đặc
biệt đã được gắn vào thuê bao gọi (như máy tính cước)
* Tín hiệu giải tỏa: Khi thuê bao gọi giải tỏa có nghĩa là on hook, tổng trở
đường dây lên cao Tổng đài xác nhận tín hiệu này giải tỏa tất cả các thiết bị liên quan đến cuộc gọi và xóa các thơng tin trong bộ nhớ đang được dùng để kềm giữ cuộc gọi Thơng thường tín hiệu này có trong khoảng thời gian hơn 500ms
a
Trang 12
Luận văn tốt nghiệp 12 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
1.3.3.2 Báo Hiệu Trên Đường Dây Thuê Bao Bị Gọi:
* Tín hiệu rung chuông: Đường dây thuê bao rỗi nhận cuộc gọi đến, tổng đài sẽ gửi dòng điện rung chuông đến máy bị gọi Dịng điện này có tần số 20Hz, 25Hz, 50Hz được ngắt khoảng thích hợp Âm hiệu hồi âm chuông cũng được gửi về thuê bao gọi
* Tín hiệu trả lời: Khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp nhận cuộc gọi, tổng trở
đường đây xuống thấp, tổng đài phát hiện việc này sẽ cắt dịng điện rung chng và
âm hiệu hồi âm chuông bắt đầu gian đoạn đàm thoại
* Tín hiệu giải tỏa: Nếu sau khi giai đoạn đàm thoại, thuê bao bị gọi ngắt tổ hợp
trước thuê bao gọi sẽ thay đổi tình trạng tổng trở đường dây, khi đó tổng đài sẽ gởi tín hiệu đường dây lâu dài đến thuê bao gọi và giải tỏa cuộc gọi sau một thời gian
* Tín hiệu gọi lại bộ ghi phát: Tín hiệu gọi lại trong giai đoạn quay số trong khoảng thời gian thoại được gọi là tín hiệu gọi lại bộ ghi phat
1.3.4 HỆ THÓNG ÂM HIỆU CỦA TỎNG ĐÀI:
Đường dây điện thoại hiện nay gồm có hai dây và thường gọi đó 1a Tip va Ring
có màu đỏ và xanh Chúng ta không cần quan tâm đến dây nào mang tên là Tip hoặc
Ring vì điều này thật sự không quan trọng Tất cả các điện thoại hiện nay đều được
cấp nguồn từ tổng đài thông qua hai đây tip và ring Điện áp cung cấp thường là 48
VDC, nhưng nó cũng có thể thấp đến 47 VDC hoặc cao đến 105 VDC tùy thuộc vào tổng đài
Ngòai ra, để họat động giao tiếp được dễ dàng, tổng đài gửi một số tín hiệu đặc biệt đến điện thoại như tín hiệu chng, tín hiệu báo bận v.v Sau đây ta sẽ tìm hiểu về các tín hiệu điện thoại và ứng dụng của nó
1.3.4.1 Tín hiệu chng (Ring signal)
Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu chng đến để báo cho thuê bao đó biết có người bị gọi Tín hiệu chng là tín hiệu xoay chiều AC thường có tần số 25Hz tuy nhiên nó có thể cao hơn đến 60Hz hoặc thấp hơn đến 16Hz Biên độ của tín hiệu chng cũng thay đổi từ 40 Vạus đến 130 Vgus thường là 90 Vạws Tín hiệu
chng được gửi đến theo dạng xung thường là 2 giây có và 4 giây khơng (như hình 1-
1) Hoặc có thể thay đổi thời gian tùy thuộc vào từng tổng đài
=—
Trang 13Luận văn tỗt nghiệp 13 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại 1.3.4.2 Tín hiệu mời gọi (Dial signal):
Đây là tín hiệu liên tục khơng phải là tín hiệu xung như các tín hiệu khác được sử dụng trong hệ thống điện thoại Tín hiệu này được tạo ra bởi hai âm thanh (tone) có tần số 350Hz và 440Hz
1.3.4.3 Tín hiệu báo bận (Busy signal):
Khi thuê bao nhắc máy để thực hiện một cuộc gọi thì thuê bao sẽ nghe một trong hai tín hiệu:
- Tín hiệu mời gọi cho phép thuê bao thực hiện ngay một cuộc gọi
- Tín hiệu báo bận báo cho thuê bao biết đường dây đang bận không thể thực
hiện cuộc gọi ngay lúc này Thuê bao phải chờ đến khi nghe được tín hiệu mời gọi Khi thuê bao bị gọi đã nhắc máy trước khi thuê bao gọi cũng nghe được tín hiệu này
Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng xung được tổng hợp bởi hai âm
có tần số 480Hz và 620Hz Tín hiệu này có chu kỳ 1s (0.5s có và 0.5s khơng) 1.3.4.4 Tín hiệu chuông hồi tiếp:
Thật là khó chịu khi bạn gọi đến một thuê bao nhưng bạn không biết đã gọi được
hay chưa Bạn không nghe một âm thanh nào cho đến khi thuê bao đó trả lời Để giải quyết vấn đề này tổng đài sẽ gửi một tín hiệu chuông hồi tiếp về cho thuê bao gọi tương ứng với tiếng chuông ở thuê bao bị gọi Tín hiệu chuông hồi tiếp này được tổng
hợp bởi hai âm có tần số 440Hz và 480Hz Tín hiệu này cũng có dạng xung như tín
hiệu chuông gửi đến cho thuê bao bị gọi 1.3.4.5 Gọi sai số:
Nếu bạn gọi nhằm một số mà nó khơng ton tại thì bạn sẽ nhận được tín hiệu
xung liên tục và có tần số 200Hz-400Hz Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày
nay bạn sẽ nhận được thông báo rằng bạn gọi sai số 1.3.4.6 Tín hiệu báo gác máy
Khi thuê bao nhắc ống nghe (Telephone reciever) ra khỏi điện thoại quá lâu mà không gọi cho ai thì thuê bao sẽ nhận được một tín hiệu chng rất lớn (để thuê bao có
Trang 14
Luận văn tốt nghiệp 14 Ghi âm lời nhắn điện thoại thể nghe được khi ở xa máy) để cảnh báo Tín hiệu này là tổng hợp của bến tần số
1400Hz + 2050Hz + 2450Hz + 2600Hz được phát dạng xung 0.1s có và 0.1s khơng 1.3.4.7 Tín Hiệu Đảo Cực:
Đảo cực
Tín hiệu đảo cực chính là sự đảo cực tính của nguồn tại tổng đài, khi hai thuê bao bắt đầu cuộc đàm thoại, một tín hiệu đảo cực sẽ xuất hiện Khi đó hệ thống tính cước của tổng đài sẽ bắt đầu thực hiện việc tính cước đàm thoại cho thuê bao gọi Ở các trạm cơng cộng có trang bị máy tính cước, khi cơ quan bưu điện sẽ cung cấp một tín hiệu đảo cực cho trạm để thuận tiện cho việc tính cước
BANG TÓM TAT TAN SO TIN HIEU TRONG HỆ THÓNG ĐIỆN THOẠI Vùng họat| Chuẩn [Dang tin hiéu đvị
động (H2) (Hz)
Tín hiệu chng 16-60 |25 Xung 2son4s off [Hz
Tín hiệu mời gọi 350+440 |Liên tục Hz
Tin hiéu bao ban 480+620 |Xung 0,5s on 0,5s/Hz
off
Tín hiệu chng hồi tiếp 440+480 |Xung2son4soff |Hz
| Tin higu bao gac may 1400+2060 |Xung 0,1s on 0,1s|Hz
+ off
2450+2600
Tin hiéu sai số 200-400 Liên tục Hz
Hình 1-1:các tần số tín hiệu trong điện thoại
eee
Trang 15
Luận văn tốt nghiệp 15 Ghi am lời nhắn điện thoại
1.4 TÍN HIỆU ĐIỆN THOẠI:
Khi ta nói vào ống nói, ống nói đã biến đổi sóng âm thanh thành dao động điện, tức
là thành tín hiệu điện thoại Một trong những yêu cầu quan trọng của điện thoại là độ nghe rõ và độ hiểu Hai chỉ tiêu này liên quan chặt chế đến đặt tính của tín hiệu điện thoại là mức động, dải động và băng tần điện thoại
1.4.1 Mức Động:
Biết rằng: thính giác có qn tính, tai khơng phản ứng đối với quá trình tức thời của âm mà chỉ cảm thụ sau một khoảng thời gian nhất định để gom góp các nhân tố của âm Vậy tại thời điểm đang xét, cảm thụ thính giác khơng chỉ được xác định bởi công suất tín hiệu tại thời điểm đó mà cịn bởi các giá trị vừa mới qua khơng lâu của năng lượng tín hiệu Vậy mức động của tín hiệu điện thoại là cảm thụ thính giác có
được nhờ tính bình qn trong khoảng thời gian xác định các giá trị tức thời đã san
bằng của tín hiệu đó 1.4.2 Dải Động:
Dải động của tín hiệu là khoảng cách giá trị của mức động nằm giữa mức động cực tiểu và cực đại
Ý nghĩa: Người ta có thể biến đổi dải động bằng phương pháp nén/dãn dải động để
tăng tỷ số tín hiệu/tạp âm (S/N) đảm bảo tiêu chuẩn 1.4.3 Độ rõ và độ hiểu:
1.4.3.1 Độ rõ là tỷ số giữa số phần tử tiếng nói nhận đúng ở đầu thu trên tổng số phan tir tiếng nói truyền đạt ở đầu phát
Ví dụ: Ta nói vào điện thoại 50 từ mà bên đối phương chỉ nghe được 45từ thì độ rõ là: 45/ 50 x 100% = 90%
1.4.3.2 Độ hiểu lại tùy thuộc vào chủ quan của từng người
Thông thường độ rõ đạt 85% thì độ hiểu rất tốt, nếu độ rõ giảm dưới 70% thì độ hiểu rất kém
1.4.3.3 Độ trung thực truyền tín hiệu thoại: là tỷ số giữa các giọng nói mà người
nghe nhận biết đúng trên tổng số các giọng nói được truyền đạt
EE
Trang 16Luận văn tốt nghiệp 16 Ghi am lời nhắn điện thoại 1.4.4 Băng tần điện thoại:
| Qua quá trình nghiên cứu, người ta thấy rằng năng lượng tiếng nói con người chỉ
tập trung lớn nhất trong khoảng tần số từ 500 — 2000 Hz và nguời ta hoàn toàn nghe | rõ, còn trong khoảng tần số khác năng lượng không đáng kể Song băng tần càng mở
rộng thì tiếng nói càng trung thực, chất lượng âm thanh càng cao Đối với điện thoại
chủ yếu là yêu cầu nghe rõ, còn mức độ trung thực của tiếng nói chỉ cần đạt đến một
mức độ nhất định
Mặt khác trong thông tin điện thoại nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì yêu cầu
| chất lượng của các linh kiện, thiết bị như ống nói, ống nghe, biến áp phải cao hơn
_ Đặc biệt với thông tin nhiều kênh, nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì sẽ ghép được ít ị kênh, và thiết bị đầu cuỗi, các trạm lập phải có yêu cầu kỹ thuật cao hơn Cho nên | băng tần truyền dẫn của điện thoại hiện nay được chọn từ 300 đến 3400Hz, gọi là băng
tần truyền dẫn hiệu dụng của điện thoại
ễễễễễễễ==ễ====ễ==ễễ—
Trang 17
Luận văn tỗt nghiệp 17 Ghi âm lời nhắn điện thoại
CHƯƠNG II: KHÁI QUÁT CHUNG VE MAY ĐIỆN THOẠI
2.1 NGUYÊN LÝ THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI:
Thông tin điện thoại là quá trình truyền đưa tiếng nói từ nơi này đến nơi khác, bằng dòng điện qua máy điện thoại Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của mạng thông tin điện thoại Q trình thơng tin đó được minh họa như sau:
2.1.1 Sơ đề:
Mạch điện thoại đơn giản gồm:
- Ống nói - Ống nghe - Nguồn điện - Đường dây Đường dây
ống nghe Sóng âm thanh
⁄ ) ống nói
Sóng âm thanh lI| L BỊ
Nguôn
Hình 2-1: Ngun lý thơng tin điện thoại
2.1.2 Nguyên lý:
Khi ta nói trước ống nói của máy điện thoại, đao động âm thanh của tiếng nói sẽ tác động vào màng rung của ống nói làm cho ống nói thay đổi, xuất hiện dòng điện
biến đổi tương ứng trong mạch
Dòng điện biến đổi này được truyền qua đường dây tới ống nghe của máy đối
phương, làm cho màng rung của ống nghe dao động, lớp khơng khí trước màng rung
đao động theo, phát ra âm thanh tác động đến tai người nghe và quá trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự
Trang 18
Luận văn tot nghiệp 18 Ghỉ âm lời nhắn điện thoai
2.2 NHỮNG YÊU CÀU CƠ BẢN VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI
1 Khi thu phát tín hiệu chng thì bộ phận đàm thoại phải được tách rời đường
điện, trên đường chỉ có dịng tín hiệu chuông
2 Khi đàm thoại, bộ phận phát và tiếp nhận tín hiệu chng phải tách ra khỏi đường điện, trên đường dây chỉ có dịng điện điện thoại
3 Máy phải phát được mã số thuê bao bị gọi tới tổng đài và phải nhận được tín
hiệu chng từ tổng đài đưa tới
4 Trạng thái nghỉ, máy thường trực đón nhận tín hiệu chng của tổng đài
Ngoài ra máy cần phải chế tạo ngắn gọn, nhẹ, đơn giản, bền, đẹp, tiện lợi cho mọi người sử dụng
2.3 NHỮNG CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI
1 Chức năng báo hiệu: báo cho người sử đụng điện thoại biết tổng đài sẵn sàng tiếp nhận hoặc chưa tiếp nhận cuộc gọi đó bằng các âm hiệu: Tone mời quay số, tone
báo bận
2 Phát mã số của thuê bao bị gọi vào tông đài bằng cách thuê bao chủ gọi ấn phím số trên máy điện thoại
3 Thông báo cho người sử dụng điện thoại biết tình trạng diễn biến việc kết nối mạch bằng các âm hiệu hồi âm chuông, âm báo bận
4 Báo hiệu bằng chuông kêu, tín hiệu nhạc, tiếng ve kêu Cho thuê bao bị gọi biết là có người đang gọi mình
5 Biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy đối phương và chuyển tín hiệu điện từ máy đối phương tới thành âm thanh
6 Báo hiệu cuộc gọi kết thúc
1 Khử trắc âm, chống tiếng đội, tiến keng, tiếng clíck khi phát xung số
8 Tự động điều chỉnh âm lượng và phối hợp trở kháng với đường dây
Một số các chức năng khác:
Có hệ thống vi xử lý, hệ thống ghi âm, màn hình và các hệ thống hỗ trợ truyền
Trang 19Luận văn tốt nghiệp 19 Ghi âm lời nhắn điện thoại
- Chuyển tín hiệu tính cước đến tổng đài
- Gọi rút ngắn địa chỉ
- Nhớ số thuê bao đặc biệt, gọi lai
2.4 PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN THOẠI
2.4.1 Chức năng:
Là một thiết bị đầu cuối (terminal — equipment), có chức năng: - Chuyển đổi qua lại giữa tiếng nói và dòng điện truyền trên dây dẫn
- Gởi các số quay đến tổng đài xử lý
- Nhận các tín hiệu gọi từ đối phương gởi đến (chuông kêu)
- Quay lại số máy gọi sau cùng (redial)
- Ghi âm cuộc đàm thoại đang diễn ra
- Cài đặt bức điện thông báo đến người gọi (Trong trường hợp vắng nhà) - Lưu trữ số điện thoại đối phương vào bộ nhớ
- Kềm giữ cuộc đàm thoại vàphát tín hiệu chờ (tín hiệu nhạc) 2.4.2 Phân loại:
Máy điện thoại có thể phân làm 02 loại chính như sau: 2.4.2.1 Máy điện thoại cơ điện:
Là loại máy dùng đĩa quay số, với loại máy này chức năng cung cấp dịch vụ bị giới hạn Nó có khả năng đàm thoại, quay số, nhận chuông mà khơng mà khơng có các
chức năng như kể trên
2.4.2.2 Máy điện thoại điện tử:
Là loại máy dùng nút ấn để gọi số Với loại máy này cung cấp được nhiều chức năng phục hơn, được dùng rộng rãi hiện nay và có rất nhiều chủng loại:
* Máy điện thoại ấn phím loại thơng thường (standar — tel):
Có chức năng sau:
-Đàm thoại (Nói và nghe)
- Quay số dùng chế độ
+T: Tone +P: Pulse SSS
Trang 20Luận văn tt nghiệp 20 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại - Rung chuông điện tử
- Gọi lại số sau cùng (Redial)
- Đàm thoại không dùng tổ hợp (spker — phone) - Kém gift va phat nhac (hold on music)
- Lưu trữ số điện thoại vào bộ nhớ
- Điều chỉnh âm lượng nghe
- Điều chỉnh âm lượng chuông
- Lấy lại âm hiệu mời quay số mà không cần gác tổ hợp (chức năng của nút flash)
Trong loại máy này cũng tùy từng kiểu mà có thể bớt đi một vài chức năng đã liệt
kê
* Máy điện thoại 4n phim cé man hinh (Display — tel)
Ngoài các chức năng máy điện thoại thông thường, loại máy này có thêm các chức năng như sau:
- Hiển thị thời gian như một đồng hồ trên màn hình tỉnh thể lỏng
- Hiển thị số thuê bao bị gọi khi tiền hành quay số
- Hiển thị khoảng thời gian của cuộc đàm thoại - Hiển thị trạng thái máy trong quá trình sử dụng
* Máy điện thoại An phim co phan ghi 4m (Cassette — tel)
Ngoài chức năng của máy điện thoại thông thường, loại này có thêm các chức
năng như sau:
~ Cài đặt vào máy bức điện báo tin vắng nhà và trả lời tự động khi có đối phương gọi
đến
- Tự động ghi nhận các thông tin của đối phương gởi đến, sau khi đã trả lời bức điện báo tin vắng nhà
- Điều khiển thay đổi bức điện cài đặt, nghe các bức điện của đối phương ở xa (Remote control) và ở gần (Local control)
* Máy điện thoại ấn phím khơng dây (Cordless — tel)
Ngoài chức năng như máy thông thường, loại máy này có thêm các chức năng
như sau:
- Thiết lập cuộc gọi nội bộ giữa máy chính (Base Unit) và máy cầm tay (Portable
Unit)
=
Trang 21Luận văn tot nghiép 21 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại - Thiết lập cuộc gọi ra đường dây từ máy cầm tay hoặc tứ máy chính
- Nhận cuộc gọi từ bên ngoài trên máy chính hay máy cam tay
- Cự ly liên lạc từ máy cằm tay đến máy chính tùy thuộc vào nhà sản xuất và môi
trường liên lạc
* Máy điện thoại truyền hình (Video — tel)
Ngồi chức năng thơng thường của một máy điện thoại ấn phím, loại máy này
| cho phép thấy được hình của đối phương đang đàm thoại với ta trên màn hình tỉnh thể
lỏng Hệ thống có ống thu hình đặt phía trước máy Màn hình có kích cỡ khoảng 3 inch
2.5 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MẠCH ĐIỆN CHO MỘT MÁY
ĐIỆN THOẠI:
Bat kỳ một máy điện thoại nào đều phải có hai phần mạch điện cơ bản, đó là mạch thu, phát tín hiệu chng và tín hiệu đàm thoại
Vì vậy để xây dựng mạch điện cho máy điện thoại, người ta sử dụng các phương pháp sau:
2.5.1 Phương pháp hở mạch:
Phương pháp này được trình bày trên sơ đồ Hình 2 -2
352 n v a 1 N.N T.H N b 4] Hình 2-2 : Trạng thái chờ chng TH: Mạch tín hiệu chng NN: Mạch nói nghe S_: Tiếp điểm tổ hợp TRƯỜNG PHDL- Kh,
Trang 22
Luận văn tot nghiép 22 Ghi am lời nhắn điện thoại
———————————
2.5.1.1 Trạng thái chờ chuông:
Tổ hợp đặt trên giá đỡ cũa máy, nút gác tổ hợp làm tiếp điểm S2 chập S1 Mạch thu chuông được đấu thường trực lên đường dây để đón tín hiệu chng từ tổng đài phát tới.S3 hở tách mạch đàm thoại ra khỏi đường dây
2.5.1.2 Trạng thái đàm thoại:
Thuê bao nhắc tổ hợp lên khỏi giá đỡ, nút gác tổ hợp làm cho tiếp điểm S2 chập
S3, mạch nói nghe đấu lên đường dây S1 tách mạch chờ tín hiệu chng
Khi phát tín hiệu chng tới tổng đài Mạch phat pulse hoặc Tone đầu lên dây
h lì T.H | 2 s ˆ N.N ha b L—_—— — T
hình 2-3:trang thái đàm thoại
2.5.1.3 Phương pháp chập mạch: Phương pháp này trình bày trên.Hình 2 — 3
2.5.1.4 Trạng thái chờ chuông
Tổ hợp đặt trên giá đỡ của máy, làm S2 chập S3 Mạch thu chuông được đấu lên đường dây, còn mạch nói nghe bị đoản mạch
2.5.1.5 Trạng thái đàm thoại, S2 chập S1
Do vậy mạch nói nghe được đấu lên đường dây còn mạch thu chuông bị đoản
=ễễễ-
Trang 23Luận văn tốt nghiệp 23 Ghi am lời nhắn điện thoại
2.6 LẮP ĐẶT MÁY ĐIỆN THOẠI
Thiết bị bao gồm dây, máy và các thiết bị phụ khác, đảm bảo để máy làm việc tốt trong mạng điện thoại, an toàn cho máy và người sử dụng
Các thiết bị được đặt từ hộp phân dây đến máy điện thoại là thiết bị thuê bao
gồm: Dây cáp 2
Thiét bi | SƠ Hộp đầu
Seat bao an day _—
cả cáp về
tổng đài
Máy điện
thoại (EV)
Hình 2-4 : Đấu máy điện thoại từ hộp đấu dây vào máy điện thoại - Cáp thuê bao từ hộp phân dây đến máy điện thoại
- Thiết bị bảo an - Dây đất - Máy điện thoại
2.6.1 Nguyên tắc lắp đặt thiết bị thuê bao
Dây ngoài trời được kéo từ hộp đầu dây Ev (hộp cáp) vào máy điện thoại, chiều
dài thông thường từ vài mét đến vài chục mét; dùng dây cáp thuê bao hai sợi Dây phải kéo thẳng, nên đi kín đáo, cho vịng đi vng góc dùng đỉnh kẹp chặt vào tường, cách
xa điện đèn ít nhất 15 cm, những chỗ xuyên qua tường phải lồng vào ống nhựa, sứ 2.6.2 Lắp đặt thiết bị bảo an, đấu theo sơ đồ sau:
Cầu chì
————k=——>
Máy điện tha “ĐA —— Thu lôi đường dây Đầu vào
on a = ! thué bao ——C—=———
Hình 2-5: Cách đấu thiết bị bảo an
Trang 24
Luận văn tt nghiệp 24 Ghi âm lời nhắn điện thoại
Dây ngoài trời vào được đấu qua cầu chì, đến bộ thu lơi có đây đất, rồi mới đấu
vào máy điện thoại
Cầu chì bị cháy đứt, ngắt đường dây ra khỏi máy khi trên đường dây có dịng
tăng đột ngột cao hơn đòng cho phép qua cầu chì Nếu trên đường dây có điện áp cao, thu lôi sẽ phóng điện giải tỏa điện áp cao xuống đất để đâm bảo an toàn cho máy và người sử dụng
Dùng bộ bảo an bằng varistor (hình 2-6)
Varistor là điện trở nhạy áp, đặt tính V-A ngược chiều và thuận chiều giống đặt tính V-A ngược chiều của diod ổn áp
Khi điện áp ở hai đầu điện trở RM cao hơn điện áp đánh xuyên thì dịng điện
chạy qua điện trở tăng vọt, nhưng điện áp 2 đầu của điện trở nhạy áp không tăng (hoặc
tăng rất it) nhu vậy bảo vệ được máy điện thoại
Ống cầu chì
Nối vào điện Đấu vào
thoại Ru đường dây
hình 2-6 : Bộ bảo an bằng varistor
Trang 25
Luận văn tot nghiệp 25 Ghi âm lời nhắn điện thoại
CHƯƠNG III MÁY ĐIỆN THOẠI ẤN PHÍM 3.1 CÁC KHÓI CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI
3.1.1 Sơ đồ khối: Thiết bị gởi sô Triệt tiếng 1 Nút gạt lickic Chng tổ hợp ————Ì Bù trừ chiều đài đường dây
Ống nói Cuộn cảm ứng Ống nghe
Mạch cân bằng
ơ đồ khối điện thoại 3.1.2 Mach chong qua ap
Chống điện áp cao do đường dây điện thoại bị chập vào mạng điện lực hoặc bị
sắm sét ảnh hưởng làm hỏng máy
3.1.3 Mạch tín hiệu chng
Thu tín hiệu chuông cho tổng đài gọi đến có tần số 25+3Hz 90+15V phát 2 giây ngắt quãng 4 giây được nắn thành dòng một chiều, lọc phẳng và cấp điện cho mạch dao động tần số chuông âm tần, khuếch đại rồi đưa ra loa hoặc đĩa phát âm báo hiệu cho thuê bao biết có cuộc gọi tới Mạch chng có tính chọn lọc tần số và tính phi
tuyến sao cho nó chỉ làm việc với dịng chng mà khơng liên quan đến dòng một
chiều, đòng đàm thoại, tín hiệu chọn số để tránh động tác nhằm
=————=———=—ễễễễễễễễễễễ
Trang 26Luận văn tot nghiép 26 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại 3.1.4 Mạch chống đảo cực
Để cấp điện áp một chiều từ tổng đài đưa đến các khối của máy luôn luôn có cực
tính cố định để chống ngược nguồn làm hỏng IC trong máy điện thoại Mạch thướng dùng cầu diode
3.1.5 Chuyển mạch nhấc đặt được điều khiển bằng nút gác tổ hợp:
Ở trạng thái nghỉ, tổ hợp đặt trên máy điện thoại, mạch thu chuông được đấu lên đường dây thuê bao để thường trực chờ đón dịng chng từ tổng đài gọi tới, còn các mạch khác (ấn phím, chọn số, đàm thoại ) bị ngắt ra khỏi đường dây
Ở trạng thái làm việc, tổ hợp được nhắc lên, mạch thu chuông bị ngắt, các mạch
khác đấu vào đường dây thuê bao (chọn số và đàm thoại .) Chuyển mạch nhac dat có thể bằng cơ khí, từ, quang tầy theo loại máy
3.1.6 Mạch thu phát tín hiệu:
Gọi bằng đĩa quay số hay bằng bàn phím để phát tín hiệu chọn số của thuê bao bị
gọi tới tổng đài ở dạng xung thập phân (pulse) hay Tone (tín hiệu song âm đa tần DTME)
3.1.7 Mạch diệt tiếng keng, click
Khi gọi số, do ảnh hưởng của tín hiệu xung chọn số vào mạch thu chuông làm cho chng kêu leng keng Vì vậy cần phải diệt tiếng động này bằng cách ngắt mạch thu chng khi phát tín hiệu chọn số Khi phát tín hiệu chọn số cịn xuất hiện các xung
số cảm ứng vào ống nghe làm nó kêu lọc cọc, đó là tiếng clíc do vậy khi chọn số cần
ngắt mạch đàm thoại
3.1.8 Mạch điều chỉnh âm lượng
Do độ dài của đường dây thuê bao biến đổi nên suy hao của nó cũng biến đổi,
nếu đường đây thuê bao càng dài thì suy hao tín hiệu thoại càng lớn dẫn đến độ nghe
rõ bị giảm Hoặc đường dây quá ngắn, tín hiệu thoại quá mạnh có thê gây tự kích Vì vậy, để khắc phục hiện tượng đó, trong các máy điện thoại người ta thiết kế
các bộ khuếch đại nói, nghe có bộ phận AGC (tự động điều khuếch) để điều chỉnh hệ số khuếch đại phù hợp Nếu máy ở xa tổng đài, điện trở vòng đường dây lớn thì hệ số
khuếch đại nghẻ, nói phải lớn, còn máy ở gần tổng đài thì hệ số khuếch đại nghe, nói
phải giảm bớt
Trang 27
Luận văn tốt nghiệp 27 Ghi dm loi nhắn điện thoại
see ee
3.1.9 Mach dam thoai:
Gồm ống nói, ống nghe, mạch khuếch đại nói, nghe, dùng cho việc đàm thoại
giữa hai thuê bao
3.1.10 Cầu sai động:
Phân mạch nói nghe, kết hợp với mạch cân bằng trở kháng đường dây để khử
trắc âm
32 KỸ THUẬT GOI SO BANG XUNG LUONG AM DA TAN (DUAL TONE MULTIFREQUENCY DTMEF )
3.2.1 Hệ thống DTMF
Hệ thống DTMF đang phát triển và đã trở thành phổ biến trong hệ thống điện thọai hiện đại hiện nay Hệ thống này còn gọi là hệ thống Touch-Tone, hệ thống được hình thành vào năm 1960 nhưng mãi đến năm 1970 mới được phát triển rộng rãi Hệ thống DTME giờ đây trở thành chuẩn thay thé cho hệ thống xung kiểu cũ
DTME (dual tone multifrequency) 14 téng hgp của hai âm thanh Nhưng điểm đặt
biệt của hai âm này là không cùng âm nghĩa là: tần số của hai âm thanh này khơng có
cùng ước số chung với âm thanh kia Ví dụ như 750 và 500 thì có cùng ước số chung
là 250 (750=250 x 3, 500= 250 x 2) vì vậy 750 và 500 là hai thanh cùng âm không thể
kết hợp thành tín hiệu DTME
Lợi điểm của việc sử dụng tín hiệu DTMEF trong điện thoại là chống được nhiễu tín hiệu đo đó tổng đài có thể biết chính xác được phím nào đã được nhắn Ngồi ra nó còn giúp cho người ta sử dụng điện thoại thuận tiện hơn Ngày nay hầu hết các hệ thống điện thoại đều sử dụng tín hiệu DTME
Bàn phím chuẩn của loại điện thoại này có dạng ma trận chữ nhật gồm có 3 cột
và 4 hàng tạo nên tổng cộng là 12 phím nhấn: 10 phím cho chữ số (0-9), hai phím đặc
biệt là “* ' và “# "Mỗi một hàng trên bàn phím được gán cho một tần số tone thấp, mỗi cột được gán cho tần số tone cao (hình 3-2) Mỗi một phím sẽ có một tín hiệu DTMF riêng mà được tổng hợp bởi hai tần số tương ứng với hàng và cột mà phím đó đang đứng Những tần số này đã được chọn lựa rất cân thận
Trang 28
Luận văn tt nghiệp 28 Ghi âm lời nhắn điện thoại 1209Hz 1336Hz 1477Hz 697Hz _—]1 H2 H3 770Hz 1 Ÿ 1 4 |J|s ||s 82H TL, 2 7 |J|s ||9 —~ _—¬t t 941Hz > I[a lÍz Hình 3-2 : Bàn phím chuẩn 12 phím DTMF
Ngày nay để tăng khả năng sử dụng của điện thoại người ta phát triển thêm một
cột nữa cho bàn phím điện thoại chuẩn tạo nên bàn phím ma trận 4x4( hình 3-3):
1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz 1 2 3 A 697Hz 4 5 6 B | 770Hz | | 7 8 9 C §52Hz * 0 # D 941Hz Hình 3-3: Bàn phím chuẩn 16 phím =ễ—
Trang 29
Luận văn tốt nghiệp 2 Ghi am lời nhắn điện thoại
3.2.2 Tiếp nhận âm hiệu DTME:
Tan sé DIMF được chọn kỹ để ở tổng đài có lẫn với những âm hiệu khác co thể
xuất hiện trên đường dây Bộ thu có những mạch lọc rất tốt chỉ để tiếp nhận các tần số
DTME và có những mạch đo thời gian để đảm bảo âm hiệu xuất hiện trong thời gian ít nhất là 50ms trước khi nhận lại âm hiệu DTME
Sau khi được nối thông đến người gọi, bộ thu đã được tách ra khỏi đường dây và
thuê bao có thể dùng bằng nút ấn để chỉnh tín hiệu DTMF đến người bị gọi như là
mạch truyền đưa số liệu tốc độ thấp 3.2.3 So sánh thời gian gửi số:
Gửi số bằng lưỡng âm đa tần DTME nhanh hơn cách quay số rất nhiều về mặt
nguyên tắc cũng như trên thực tế Với DTME thời gian nhận được một chữ là 50ms và
thời gian nghỉ giữa hai số là 50ms, tổng cộng là 100ms cho mỗi số Giả sử gửi đi 10
số:
Với DTMF mất: 100 ms x 10 = 1s
Với đĩa quay số : 5x10x100ms + 9x700ms = 11,3 s
Ngoài ưu điểm sử dụng dễ dàng, nhẹ, DTME giảm thời gian chiếm dụng bộ thu số rất nhiều, giảm bởi số lượng bộ thu số dẫn tới giảm giá thành tổng đài
3.2.4 Yêu cầu đối với bộ phát âm hiệu DTMF Để kết nối tốt đối với đường dây là:
- Điện áp nguồn nuôi một chiều (DC) và mạch vòng phải được giữ ở mức én định dù máy ở xa hay ở gần tông đài
- Âm hiệu phải có mức điện ổn định
- Bộ phát âm hiệu DTME phải hòa hợp tổng trở tốt đối với đường dây
Vấn đề nguồn nuôi đặt ra cho hai trường hợp đặc biệt: đường dây xa và đường dây gần Đường dây xa làm giảm dòng và điện áp đến máy để nuôi bộ tạo dao động, do đó máy này cần hoạt động ở điện áp thấp đến 3V Đối với đường dây gần, máy phải có khả năng nuốt bởi điện áp và dòng nếu tổng đài khơng có khả năng trang bị khả năng này
Trang 30
Luận văn tỗt nghiệp 30 Ghi âm lời nhắn điện thoại
CHUONG IV:KHAO SAT VI DIEU KHIỂN AVR
4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VE AVR
4.1.1 Các bộ vi điều khiến của ATMEL có gì mới:
- Liệu một thiết bị cụ thể cần được thiết kế bằng cách sử dụng các vi mạch riêng lẻ hay các PLD, hay 1 bộ vi xử lý sẽ là một vấn đề được người thiết kế quyết định Tuy nhiên, nhiều ứng dụng có thể được thiết kế một cách hợp lý bằng cách sử dụng các vi điều khiển, và phần lớn trong số đó đã thẻ hiện hiệu quả do việc sử dụng vi điều khiển AVR như được phác thảo ngắn gọn dưới đây:
Họ vi điều khiển AVR RISC của Atmel có những đặc tính sau : + Kiến trúc RISC với hầu hết các lệnh có chiều dài cố định, truy
nhập bộ nhớ nạp/Iưu trữ (load-store), và 32 thanh ghi đa năng
+ Kiến trúc đường ống lệnh kiểu 2 tầng (two-stage instruction pipeline) cho phép lam tăng tốc độ thực thi lệnh
4.1.2 Đặc điểm của họ vi điều khiển AVR:
- Bộ nhớ flash được tích hợp ngay trên chip và có khả năng lập trình
ngay trên hệ thống được sử dụng làm bộ nhớ của chương trình Tất cả các bộ vi xử lý
đều có bộ nhớ chương trình loại này Điều đó có nghĩa là ta không cần phải dùng đến
các bộ nhớ EPROM hoặc ROM bên ngoài để chứa mã chương trình Hơn nữa, bộ nhớ
chương trình có thể được nạp chương trình trong khi bộ xử lý vẫn ở nguyên vị trí trên bản mạch, khong cần phải nhấc ra ngoài để đặt vào bộ nạp chương trình Đặc tính này
cho phép cho phép cập nhật phan mén hệ thống nhanh chóng và dé dang hon Đơi khi
hình thức này còn được gọi là lập trình tại chỗ Bộ nhớ chương trình có thể được lập trình theo 2 chế độ: nói tiếp hoặc song song
- Các thanh ghi làm việc đa năng 32-X-8 (theo truyền thống của các bộ vi xử lý RISC thực sự) Một tập hợp bao gồm rất nhiều thanh ghi có nghĩa là các biến
có thể được lưu trữ bên trong CPU chứ không phải lưu trữ các biến các biến trong bộ
nhớ, vì việc truy nhập lên bộ nhớ thường tốn rất nhiều thời gian hơn Như vậy chương trình sẽ chạy nhanh hơn
Trang 31Luận văn tt nghiệp 31 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại cn
- BO nhớ dữ liệu ngay trên chip loại EEPROM và RAM có trong hầu hết các thành viên của họ AVR Đơn vị CPU có kiến trúc Harvard, cịn các bộ nhớ
EEPROM và RAM được nhìn nhận như là bộ nhớ đữ liệu và được dùng dé cat giữ các
hằng và biến
- Hoạt động với xung giữ nhịp có tần số từ 0 đến 10MHz Hầu hết các
lệnh được thực hiện trong 1 chu kì đồng hồ và điều này dẫn đến sự cải thiện tính năng với tốc độ xử lý khoảng 10 lần lớn hơn các bộ xử lý thông thường (chẳng hạn, họ
8051) hoạt động ở cùng tần số của đồng hồ giữ nhịp
- Có mạch đặt tại trạng thái mỗi khi cấp lại điện nguồn cho hệ thống
(Power On RESET)
- Có bộ định thời ngay trén chip và lập trình được với mạch chia tần số
(prescalar) tách biệt Bộ định thời này được sử dụngcho các ứng dụng cần có sự phân định thời gian (timing) của các sự kiện
- Có các nguồn tắt bên trong và bên ngồi
- Có bộ định thời watchdog ngay trên chip và lập trình được với bộ dao
động độc lập Bộ phận này được sử dụng để khôi phục lại trạng thái hoạt động của hệ thống trong trường hợp xảy ra lỗi ( treo ) khi chạy phần mềm , nhưng cũng có thể sử dụng cho các ứng dụng đáng quan tâm khác , như sẽ được bàn luận đến trong một ứng
dụng sẽ được trình bày về sau
- Có chế độ hoạt động: SLEEP (ngủ) và POWER DOWN ( nghỉ hay
giảm dòng tiêu thụ khi không cần thiết ) Đặc điểm này cho phép tiết kiệm năng lượng
khi bộ xử lý không có cơng việc cần xử lý, đặc biệt có ý nghĩa đối với các thiết bị cầm tay dùng pin
- Nhiều chip có mạch đao động đồng hồ RC ngay trên chip Khi sử dụng
bộ dao động RC trên chip, số lượng các linh kiện phụ trợ sẽ giảm đi
- Có một phạm vi rộng các đặc tính của bộ xử lý (từ các bộ xử lý cỡ nhỏ với 8 chân ra đến bộ xử lý với 68 chân), nhờ vậy ta có thể lựa chọn một bộ xử lý cho thích hợp với yêu cầu đã đặt ra, cả về chỉ phí và tính năng kỹ thuật cũng như về các công cụ phát triển
4.1.3: Kiến trúc của họ bộ xử lý AVR:
a
Trang 32Luận văn tốt nghiệp 32 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
Figure 3 Block Diagram of the AVA MCU Architecture
‘ Data Bus 8-bit
ee, KH = T | Wit Ỉ | i ĩ lie Iilll lil|1 v Hình 4-1: kiến trúc AVR
Các bộ xử lý AVR có kiến trúc Harvard, nghĩa là có bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương
trình cách biệt nhau
-._ Bộ nhớ chương trình là loại bộ nhớ flash Dung lượng chính xác của bộ nhớ này thay đổi khác nhau giữa các bộ xử lý trong cùng họ Bộ xử lý AT90S1200, bộ xử lý
ở mức cơ bản, có 1 kbyte bộ nhớ chương trình , được tổ chức các bit theo 512- X_16 bit, trong khi bộ điều khiển Mega103 có 128 kbyte bộ nhớ được tổ chức theo 64k-X-16 Bộ nhớ chương trình, bên cạnh các các lệnh lưu trữ, cũng chứa các vector ngắt bắt đầu ở địa chỉ $0000 Chương trình hiện tại sẽ bắt đầu ở vị trí bộ nhớ phía bên kia vùng dùng cho các vector Số lượng các vector cũng khác nhau giữa các bộ vi xử lý Bộ xử lý AT90S1200 có 3 vector cịn AT90S8515 có 13 vector -_ Bộ nhớ dữ liệu, mặt khác, được phân chia thành những loại khác nhau
-_ Bộ nhớ đữ liệu có tất cả 5 thành phần khác nhau:
+ Một tệp thanh ghi (register file) với 32 thanh ghi có độ rộng 8 bit.Tất
cả các bộ điều khiển của họ AVR đều có tệp lệnh thanh ghi này
+ 64 thanh ghi vao/ra (I/O), mỗi thanh ghi 8 bit Tất cả các bộ xử lý không phải điều có đúng 64 thanh ghi Một số trong đó có nhiều hơn số còn lại, tùy
Trang 33
Luận văn tốt nghiệp 33 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại
một phần của bộ nhớ SRAM trên chip và có thể được truy cập hoặc như bộ nhớ
SRAM với các địa chỉ giữa $20 và $5F hoặc như các thanh ghi I/O với các địa chỉ giữa $00 và $3 Hầu hết các thanh ghi này thường được trao đổi như các thanh ghi I/O chứ không phải như bộ nhớ SRAM
+ Bộ nhớ SRAM bên trong Bộ nhớ này có trên hầu hết các bộ xử lý AVR, chỉ trừ các bộ xử lý loại cơ sở (baseline), chẳng hạn như loại AT90S1200 Dung lượng bộ nhớ SRAM thay đổi từ 128 byte đến 4 kbyte Bộ nhớ SRAM được sử dụng cho ngăn xếp cũng như để lưu trữ các biến Trong thời gian có ngắt và gọi đọan chương trình (subroutine), giá trị hiện tại của bộ đếm chương trình được lưu trữ trong ngăn xếp.Kích thước của ngăn xếp bị giới hạn bởi bộ nhớ SRAM có mặt trên chip Vị trí của ngăn xếp được chỉ thị bởi con trỏ ngăn xếp Con trỏ ngăn xếp có dung lượng 1 byte trên các vi điều khiển nhỏ hơn, chẳng hạn như loại AT90S2313 và bằng 2 byte trên các bộ xử lý lớn hơn, chẳng hạn như loại AT90S8515 Con trỏ ngăn xếp cần phải được khởi tạo sau khi đặt lại (reset) và trước khi ngăn xếp có thể được sử dụng Các bộ xử lý này khơng có bộ nhớ SRAM trên chip, chẳng hạn như loại AT90S1200.Ngăn xếp bằng phần cứng được thiết kế để lưu trữ các địa chỉ trả lại chương trình Một ngăn xếp bằng phần cứng này chỉ có thể lưu trữ đến 3 địa chỉ trả lại
+ Bộ nhớ SRAM bên ngồi Đặc tính này chỉ có ở các bộ xử lý cỡ lớn trong họ vi điều khiển AVR Các bộ xử lý này có các công để nhập bộ nhớ và dữ liệu bên ngoài (chẳng hạn như AT90S8515) có thể sử dụng bat kỳ bộ nhớ SRAM ngoài nào mà người dung có thể tùy ý quyết định khi thiết kế
+ EEPROM Bộ nhớ EEPROM có sẵn trên hầu như các tất cả các bộ điều khiển AVR và được truy cập theo một bản dé bộ nhớ tách biệt Đa chỉ bắt đầu của bộ nhớ EEPROM luôn là $0000 Các bộ xứ lý khác nhau có từ 64 byte đến 4 kbyte bộ nhớ EEPROM Bộ nhớ EEPROM có thể được đọc và ghi bởi bất kỳ chương trình nào Việc đọc vào bộ nhớ EEPROM diễn ra nhanh hơn việc ghi vào bộ nhớ EEROM Bộ nhớ EEPROM có thê ghi vào được khoảng 100.000 lần
Hầu hết các lệnh dùng cho bộ vi điều khiển AVR đều có chiều dài 1 từ (2 byte) và vì thế chiếm 1 6 nhớ chương trình Nhiều lệnh thực thi trong một chu kỳ đồng hồ đơn lẻ, trong khi một số khác có thể chiếm 2 hay nhiều chu kỳ đồng hồ Việc thực thi trong một chu kỳ đơn lẻ đạt được là do việc sử dụng một kiểu cấu trúc đường ống
Trang 34
Luận văn tot nghiép 34 Ghi am lời nhắn điện thoại
(pipeline) hai tầng Đường ống làm việc theo cách tiếp nhận đồng thời một lệnh mới từ bộ nhớ chương trình trong khi lệnh trước đó đang thực thi trong phần khác của bộ xử lý Việc tìm nạp/giải mã và thực thi các lệnh như vậy là những quá trình được thực
hiện bởi bộ vi xử lý một cách đồng thời
Bây giờ ta tìm hiểu các bộ phận khác nhau hình thành bộ vi xử lý AVR đó là: a Tệp thanh ghi
b Khối số học logic
c Truy nhập bộ nhớ và việc thực thi lệnh d Bộ nhớ vào ra e Bộ nhớ EEPROM f Công vào/ra g B6 nho SRAM h.Bộ định thời ¡.Bộ truyền nhận UART j.Cấu trúc ngắt k Bộ so sánh Analog
1 Bộ biến đổi A/D
mn.Bộ định thời watchdog n Chế độ tiết kiệm năng lượng
o Các loại vi điều khiển AVR
A - Tệp thanh ghi:
- Tat cả các bộ điều khiển AVR đều có 32 thanh ghi đa năng Một số trong các
thanh ghi này cịn có các chức năng riêng, bổ sung Các thanh ghi được đặt tên từ R0
đến R3 Tệp thanh ghi được tách thành hai phần,mỗi phần có 16 thanh ghi, đánh số từ RO đến R15 và R16 đến R31 Tắt cả các lệnh thao tác trên thanh ghi đều có thể truy cập trực tiếp và truy cập trong chu trình đơn đến tất cả các thanh ghi Nhưng có một
ngoại lệ là các lệnh SBCI,SUBI,CPI,ANDI,và ORI cũng như lệnh WI, các lệnh này chỉ
tác động đến các thanh ghi R16 đến R31
- Các thanh ghi R0, và R26 đến R31 có các chức năng bổ sung Thanh ghi R0 được sử dụng trong các lệnh nạp bộ nhớ chương trinh LPM (Load Program Memory),
=ễễễ
Trang 35
Luận văn tỗt nghiệp 35 Ghi âm lời nhắn điện thoại
—— ——Ốằ
trong khi các thanh ghi R26 đến R31 được sử dụng làm các thanh ghi con trỏ Các
thanh ghi con trỏ nay được sử dụng trong nhiều lệnh gián tiếp ding cho thanh ghi
(register indirect instruction) B - Khối số học logic:
Khối số hoc logic (ALU) thực hiện thao tác như thao tác bit; phép tính số học và logic trên nội dung của các thanh ghivà ghi ngược kết quả vào tệp thanh ghi trên
thanh ghi đã được chỉ định Các thao tác này được thực hiện trong Ichu kỳ đồng hồ đơn lẻ Mỗi một thao tác ALU đều làm ảnh hưởng đến các cờ trong trong thanh ghỉ
trạng thái (STATUS), tùy thuộc vào lệnh :
C - Truy cập bộ nhớ và việc thực thi lệnh
Bộ xử lý AVR được điều khiển bởi đồng hồ hệ thống, đồng hồ này có thể ở bên ngồi hoặc, nếu có tồn tại và được phép, một đồng hồ RC bên trong có thể được sử
dụng Đồng hồ hệ thống này không qua bắt kì bộ chia nào và được sử dụng trực tiếp
cho tất cả các thao tác truy nhập bên trong bộ xử lý Bộ xử lý có một đường ống 2
tầng, và lệnh tìm nạp/giải mã (fetch/decode) được thực hiện đồng thời với việc thực thi
lệnh Hình 4-2:thực thi lệnh đồng thời
Cứ mỗi lần lệnh được tìm nạp (fetch), nếu đây là 1 lệnh liên quan đến ALU, nó có thể được thực thi bởi khối ALU như được minh họa trên hình dưới đây cho một chu kỳ đơn lẻ
— -————
Trang 36Luận văn tắt nghiệp 36 Ghi am lời nhắn điện thogi Hình 4-3:thực thi lệnh đơn lẻ
Mặc khác, việc truy cập bộ nhớ SRAM chiếm mắt 2 chu kỳ, như được minh họa trên hình (4-4).Nguyên nhân là việc truy nhập bộ nhớ SRAM sử dụng một thanh
ghi con trỏ dùng cho địa chỉ bộ nhớ SRAM Thanh ghi con trỏ này chỉ là một trong các
thanh ghi con trỏ (các cặp thanh ghi X, Y, hoặc Z) có trên chip Chu trình đồng hồ thứ nhất được cần đến để truy nhập tệp thanh ghi va dé thao tác trên thanh ghỉ con trỏ (các
lệnh truy cập bộ nhớ SRAM cho phép tăng địa chỉ trước /sau thao tác trên con trỏ) Ở
thời điểm kết thúc của chu kỳ đồng hồ thứ nhất, khối ALU thực hiện phép tính này, và
sau đó địa chỉ này được sử dụng để truy cập ô nhớ SRAM và đẻ ghi vào ô nhớ này (hoặc đọc ra từ đó vào thanh ghi đích)
Bet nnn RD_ tự
—
Mamory Áoceo3 IndrvEKon Mewt lướrscfoe
Hình 4-4:truy nhap SRAM
D- BỘ NHỚ VÀO RA
Bộ nhớ vào ra là “xa lộ”
được thiết kế giống như SRAM và có thể được trao đổi theo hai cách: giống S&RAM
(địa chỉ S20 đến # 5F) hoặc giống thanh ghi I/O (địa chỉ từ $00 đến $3F)
đến với các bộ phận ngoại vi của bộ vi xử lý AVR Nó
Ta chỉ xem xét các thanh ghi IL/O như thanh ghi.Và xem xét các thanh ghi và chức năng của từng thanh ghi một cách chung nhất, chứ không xem xét một loại chip
nao cụ thể Để truy nhập lên thanh ghi I/O, AVR giới thiệu lệnh IN và OUT Bên cạnh
Trang 37
Luận văn tỗt nghiệp 37 Gihỉ âm lời nhắn điện thoại
các lệnh này AVR cũng hỗ trợ việc định địa chỉ bit trong các thanh ghi có địa chỉ $00 đến $1F bằng lệnh SBI và CBI Đây là một phương pháp tiết kiệm thời gian nhưng đối
với các thanh ghi còn lại ta phải sử dụng phương pháp khác cần nhiều thời gian hơn
E- BO NHG EEPROM
Tắt cả các bộ điều khiển AVR đều có một bộ nhớ EEPROM trén chip
Dung lượng thay đổi từ 64 byte trên bộ điều khiển AT90S1200, Tiny 10/12 đến 4kbyte trên Mega 103 Bộ nhớ này được truy nhập qua các thanh ghi truy nhập
EEPROM: thanh ghi địa chỉ EEPROM (EEAR), thanh ghi dữ liệu EEPROM
(EEDR), và thanh ghi điều khiển EEPROM (EECR)
F- CÔNG VÀO/RA
Tất cả các bộ điều khiển AVR đều có một lượng lớn các công vào ra nằm trong khoảng từ 3bit đến 48bit tùy từng loại Các cổng lối ra (được đặt nhờ các bit) có thể chịu dòng tới 20mA nên thích hợp điều khiển các LED
Tất cả các công vào ra đều có 3 địa chỉ vào ra đi kèm với chúng, ba địa chỉ này để đặt cấu hình cho các bit riêng biệt thành lối vào hoặc ra; địa chỉ cần
xuất đữ liệu là lối ra, địa chỉ cần đọc dữ liệu là lối vào
Các cổng này được đánh số là DDRx, PORTx, PINx cho một cổng x cho
trước Cổng DDRx là thanh ghi hướng dữ liệu, khi ghi một mức 1 vào một bit 6 DDR làm cho bit tương ứng thành bit lối ra trong PORTx
G - BỘ NHỚ SRAM
Bộ nhớ SRAM có trong hầu hết các bộ xử lý có giá thành cao trong họ
AVR Dung lượng thay đổi từ 128byte đến 4kbyte Bộ nhớ SRAM được truy cập bằng cách sử dụng nhiều lệnh truy nhập dữ liệu hoặc trực tiếp hoặc gián
tiếp Bộ nhớ SRAM cũng được sử dụng cho ngăn xếp với thời gian truy nhập
bằng 2 chu kì đồng hồ
Trên các bộ điều khiển AVR cỡ lớn đều có khả năng kết nối với bộ nhớ
SRAM ở bên ngoài Để truy nhập bộ nhớ ngoài SRAM trên PORTA và PORTC
cũng như tín hiệu ALE dùng cho việc phân kênh địa chỉ/dữ liệu, bit SRE(bit 7)
trong thanh ghi MCUCR được đặt thành 1 Thời gian truy nhập bằng 3 chu kì
đồng hồ
Trang 38
Luận văn tốt nghiệp 38 Ghi âm lời nhắn điện thoại
H - BỘ ĐỊNH THỜI
Bộ định thời trong AVR có chức năng giống như một bộ định thời hay bộ đếm Tín hiệu giữ nhịp bên trong hoặc một dẫn xuất của tín hiệu giữ nhịp được sử dụng để giữ nhịp bộ định thời
Bộ dồn kênh (multiplexer), đóng vai trò lựa chọn một trong nhiều nguồn
tín hiệu đồng hồ dùng cho bộ timer/counter BO chia tần số đùng cho cả bộ
timer/counter0 va timer/counter1
Bộ timer/counter0 8 bit có thể lựa chọn nguồn tín hiệu đồng hồ từ CK, được chia từ CK hoặc một chân bên ngồi Nó có thể được làm ngừng bằng
cách sử dụng các bit điều khiển trong thanh ghi điều khiển timer/counter0 TCCRO
Cờ tràn được tìm thấy trong thanh ghi cờ ngắt bộ timer/counter TIFR
Các tín hiệu điều khiển được tìm thấy trong thanh ghi điều khiển bộ
timer/couter0 TCCR0 Việc cho phép /cắm ngắt đối với timer/counterl được tim thấy trong thanh ghi che ngắt timer/counter TIMSK
I- BO TRUYEN NHAN UART
Việc truyền dữ liệu được khởi tạo bằng cách ghi đữ liệu vào thanh ghi dữ liệu IO UART, kí hiệu là UDR Dữ liệu được truyền từ UDR đến thanh ghi dịch truyền khi:
- Một kí tự mới đã được ghỉ vào UDR sau khi bit stop từ kí tự trước đó
đã được dịch chuyển ra Thanh ghỉ dịch chuyển ra được nạp ngay lập tức
- Một kí tự mới đã được ghi vào UDR trước khi bít stop từ kí tự trước đã được dịch đi (shifted out) Thanh ghi dịch được nạp khi bit stop của kí tự đang được truyền đã được dịch chuyển ra
J- CÁU TRÚC NGẮT
Bộ vi điều khiển AVR có rất nhiều cấu trúc ngất Khả năng ngắt đã được cung cấp cho hầu hết các thiết bị ngoại vi sao cho chương trình chính khơng cần phải thường xuyên kiểm tra các thiết bị này
Một loạt các sự kiện có thể kể ra khi một sự kiện ngắt xuất hiện là:
- Thiết bị ngoại vi ngắt bộ xử lí
- Việc thực thi lệnh hiện tại được hoàn thành
Trang 39
Luận văn tt nghiệp 39 Ghi âm lời nhắn điện thoại
- Địa chỉ của lệnh tiếp theo được lưu trữ trên ngăn xếp (phần cứng hay
phần mềm)
- Địa chỉ của ISR (đoạn chương trình ngắt) được nạp vào bộ đếm chương trình
- Bộ xử lí thực thi ISR
~ Việc hoàn thành các thao tác thực thi ISR được chỉ báo bằng lệnh RETI (trả lại từ ngắÐ)
- Bộ xử lí nạp bộ đếm chương trình với giá trị đươc lưu trữ trên ngăn xếp và việc thực thi chương trình bình thường lại tiếp tục
Bởi vì ngất có thể xuất hiện bất cứ lúc nào nên trạng thái bộ xử lí cần phải được lưu trữ sao cho việc thực thi chương trình bình thường vẫn được tiếp tục sau khi đoạn chương trình ISR được hồn tất Trạng thái bộ xử lí được lưu
trong thanh ghi SREG nên thanh ghi ISR cần phải lưu trữ trạng thái SREG và
phải khôi phục lại trạng thái SREG trước khi trở lại chương trình
K - BO SO SANH ANALOG
Bộ so sánh analog so sánh các giá trị điện áp ở lối vào,cụ thế lối vào AIN0(ACĐ) và AINI(AC-) Nếu như điện áp ở AIN0 lớn hơn ở AINI thì lối ra
của bộ so sánh được đặt lên mức 1.Lối ra này có thể được sử đụng cho bộ
timer/counter] dé trigger hoặc xóa ngắt bộ so sánh
Bộ so sánh analog được điều khiển qua thanh ghi điều khiển và trạng thái bộ so sánh analog,thường được viết tắt là ACSR, 6 dia chi $08 trong ving địa chỉ vào/ra hoặc ở địa chỉ $28 trong vùng địa chỉ bộ nhớ dữ liệu
Sự sắp xếp chân lối vào bộ so sánh analog ở các vi điều khiển khác nhau được liệt kê ở bảng( 4-5):
Loại vi điêu khiên AINO(AC+) AIN1(AC-)
AT90S 1200/2313 PB0 PBI
AT90S 4414/8515/8535 PBI PB3
AT mega 103/603 PE2 PE3
Bang 4-5
Se
Trang 40Luận văn tt nghiệp 40 Ghỉ âm lời nhắn điện thoại L - BỘ BIẾN ĐỎI A/D BÊN TRONG
Các vi điều khiển AVR loại AT90S 4434/8535 và AT mega 103/603 có một bộ biến đổi tương tự /số (ADC) với độ phân giải là 10 bit Ngồi ra cịn có một bộ dồn kênh với 8 lối vào ,mỗi lối có thể được dẫn riêng lẻ tới bộ hiển thị
ADC
Thanh ghi lựa chọn bộ dôn kênh ADC $07($27)
ADMUX
Thanh ghi trạng thái và điêu khiên ADC $06($26) ADCSR
Thanh ghi dữ liệu ADC(HIGH) $05($25)
ADCH
Thanh ghi dữ liệu ADC(LOW) $04($24)
ADCL
Bang 4-6: cac thanh ghi ADC
Bộ biến đổi ADC được điều khiển qua 4 thanh ghi ADMUX, ADCSR, ADCH và ADCL Bằng thanh ghi ADMUX, một trong 8 kênh được lựa chọn để biến đổi tương tự/số Bộ biến đổi ADC có thể hoạt động ở hai chế độ:
- Quá trình được người dùng khởi động
- Quá trình biến đổi diễn ra liên tục
Tín hiệu AT90S4434/8535 Atmega103/603 ADC0 PA0 PFO ADC 1 PAI PF 1 ADC 2 PA 2 PF 2 ADC 3 PA3 PF3 ADC 4 PA4 PF4 ADC 5 PA 5 PF 5 ADC 6 PA6 PF 6 ADC 7 PAT PF7
Bang 4-7: Sắp xếp các chân lối vào của bộ biến đối ADC
=