AT89C2051单片机与MT8880接口设计

    加拿大MITEL公司生产的MT8880是一种带有CPU接口的DTMF(双音多频)发送／接收芯片，其可与6800系列微处理器或单片机直接接口。然而，对于想使用MT8880芯片的51系列单片机用户而言，关注的是51系列单片机如何与MT8880接口的问题。本文将以具有51内核的 AT89C2051（简称2051）单片机为例，介绍2051单片机与MT8880接口电路的设计，供有关用户参考。

１  接口时钟信号
    笔者在使用MT8880过程中，经实验研究发现，MT8880对接口控制信号时序的要求并不十分严格，关键在如何为MT8880提供接口时钟信号CP（第１２脚）。从MITEL公司原文器件手册提供的参数可知，CP时钟周期ｔCYC典型值为250ｎS（0．25μS），实际上，ｔCYC在0.167～10μS（6MHz～100KHz）之间取值时，MT8880仍能正常工作，ｔCYC 取值范围较宽。因此，CP的产生比较灵活，能以下述4种方法实现。
    ⑴ 众所周知，51系列单片机的地址锁存允许信号ALE为晶振频率的6分频（如：晶振为12MHz，ALE为2MHz），因此，可用地址锁存允许信号ALE作为CP。
    ⑵ 用MT8880自身的晶振输出信号（3．58MHz）作为CP，这样CP的产生不依赖于单片机。
    ⑶ 当51系列单片机所用晶振频率在６MHz以下时，可直接用晶振输出的信号加驱动后作为CP。
    ⑷ 用I/O线模拟CP端，配合SETB和CLR指令，也能产生芯片所需的CP信号。需注意的是，部分MT8880芯片用这种方法不能正常工作。
    综上所述，方法⑴最为简便，方法⑵次之，其余方法略显烦琐、效果较差。亦即方法⑴、⑵是产生CP信号的最佳选择。

２  接口硬件设计
    与51系列其它单片机相比，2051单片机主要缺少用于外部扩展的并行总线（无P0、P2口和部分控制线）。由于2051无ALE控制信号，因而，其与MT8880芯片接口时，最好采用上述方法⑵ 提供CP信号。
    2051与MT8880接口电路如图１所示，可见，时钟信号CP是从MT8880的晶振输出端OSC2，经30P电容提供的。另外，接口时，以2051的P1．0～P1．3作为数据线，P1．4和P1．5分别控制MT8880的R/W及RSO端。
 
图１ 2051与MT8880接口电路

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３  接口软件设计
    基于图１电路，在接口软件设计时，只需模拟MT8880的控制时序，用指令对P1口进行读写操作，控制芯片内部的CRA、CRB等寄存器，从而实现对MT8880的发送／接收控制。在此，仅给出用C51编制的接口程序。
3.1 发送程序
    程序执行后，将以DTMF方式发送预存在数组W_BUF中的7位数码（5135535）。
#include
#define uc unsigned char
#define ui unsigned int
/* 子函数(子程序)说明 */
void initialize(void);
void tran_init(void);
void transmit(uc data *p,uc count);
void delay(ui l);
/* 主函数(主程序) */
void main(void)
{ uc data w_buf[7];
  SP=0x5f;
/* 预存数码5135535 */
  w_buf[0]=5;
  w_buf[1]=1;
  w_buf[2]=3;
  w_buf[3]=5;
  w_buf[4]=5;
  w_buf[5]=3;
  w_buf[6]=5;
  initialize();
  tran_init();
  transmit(w_buf,7);
  initialize();
  for(;;);}
/* MT8880初始化子函数 */
void initialize(void)
{ P1=0x3f;  /* 读SR */
  P1=0x20;  /* CRA=0000 */
  P1=0x20;  /* CRA=0000 */
  P1=0x28;  /* CRA=1000 */
  P1=0x20; }  /* CRB=0000 */
/* 发送初始化子函数 */
void tran_init(void)
{ P1=0x29;  /* CRA=1001 */
  P1=0x21; } /* CRB=0001 */
/* 发送操作子函数 */
void transmit(uc data *p,uc count)
{ uc i;
  for (i=0;i  { P1=*p;   /* 发送数码 */
    delay(6000); /* 延时 */
    P1=0x3f; }}/* 读SR */
/* 延时子函数 */
void delay(ui l)
{ ui i;
  for (i=0;i3.2 接收程序
    程序利用单片机的INT0以中断方式接收DTMF信号，接收的7位数码存入数组R_BUF中。
#include
#define uc unsigned char
uc data i,r_buf[7];
/* 子函数(子程序)说明 */
void initialize(void);
void rece_init(void);
/* 主函数(主程序) */
void main(void)
{ SP=0x5f;
  i=0;
  initialize();
  rece_init();
  for(;;);}
/* MT8880芯片初始化子函数 */
void initialize(void)
{ P1=0x3f;  /* 读SR */
  P1=0x20;  /* CRA=0000 */
  P1=0x20;  /* CRA=0000 */
  P1=0x28;  /* CRA=1000 */
  P1=0x20; }  /* CRB=0000 */
/* 接收初始化子函数 */
void rece_init(void)
{ P1=0x24;  /* CRA=0100 */
  IT0=1;    /* 边沿触发 */
  IE=0x81; }  /* 允许中断,开中断 */
/* 接收中断服务程序 */
void int0(void) interrupt 0 using 1
{ P1=0x3f;  /* 读SR */
  P1=0x1f;  /* 读RDR */
  r_buf[i++]=P1&0x0f; } /* 保存 */

４  结束语
    笔者在某基金项目的研制中，成功地利用上述接口电路实现了远距离的数传通信，实际使用情况证明，接口简单、可靠，取得了令人满意的效果。

参考文献:
[1] MICROELECTRONICS ANALOG COMMUNICATIONS HANDBOOK. MITEL,1991
[2]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计.北京:航空航天大学出版社,1997