張志宏
【摘要】 在自然災害救援和處置突發(fā)事件時如何實現現場應急指揮通信尤為重要,但目前政府各部門通信系統(tǒng)之間往往不能實現快速、有效的互聯互通,影響了現場應急指揮和調度,通過應急通信調度平臺可實現各頻段系統(tǒng)之間無縫連接。
【關鍵詞】 應急通信 調度 設計
一、應急通信調度平臺設計
應急通信調度平臺分為電源單元,操作單元,控制單元,顯示單元,判斷單元,接口單元和延時單元。
1、電源單元:負責各單元的供電,輸出13.8V,10V,8V,+5V,-5V五種電壓。2、操作單元:第一部分是按鍵操作,可對設備進行各種操作,第二部分通過控制線將控制口和電腦串口相連,通過軟件進行操作。3、顯示單元:由顯示屏組成,顯示設備狀態(tài)。4、判斷單元:由音頻編解碼器,DSP和外圍電路組成。如圖所示:
TMS320VC55x DSP特點是低功耗, 適用于音頻處理。TLV320AIC23 是高性能立體聲音頻編解碼器,支持8~96 kHz采樣率。AIC23通過麥克風輸入或者立體聲音頻輸入采集模擬信號,把模擬信號轉化為數字信號存儲到DSP的內部RAM中,以便DSP處理。
系統(tǒng)中AIC23的主時鐘12 MHz直接由外部的晶振提供。MODE接數字地, 表示利用I2C控制接口對AIC23傳輸控制數據。CS接數字地, 定義了I2C總線上AIC23的外設地址, 通過將CS接到高電平或低電平, 可以選擇AIC23作為從設備在I2C總線上的地址。SCLK和SDIN是AIC23控制端口的移位時鐘和數據輸入端,分別與VC5509的I2C模塊端口SCL和SDA相連。收發(fā)時鐘信號CLKX1和CLKR1由AIC23的串行數據輸入時鐘BCLK提供, 并由AIC23的幀同步信號LRCIN、LRCOUT啟動串口數據傳輸。DX1和DR1分別與AIC23的DIN和DOUT相連, 從而完成VC5509與AIC23間的數字信號通信。
5、接口單元:由HF接口,UHF接口,Mobile接口,PSTN電話接口,衛(wèi)星電話接口幾部分組成。
6、延時單元:由DSP,音頻編碼器,片外SDRAM, FLASH和EEPROM存儲器以及電源,時鐘等組成,硬件接口如圖1所示:
1)AD73311將前置放大后的輸入音頻信號經A/D轉換后通過串行端口輸入BF531,完成對BF531輸出的數字音頻信號的D/A轉換,而后輸出到功放;
2)BF531作為該單元的核心,對信號進行處理,同時對其外圍的器件進行控制管理;由于DSP片內的RAM有限,配置了一塊SDRAM用于擴展系統(tǒng)的內存,以滿足程序運行時數據和指令存儲的要求;
3)EEPROM用于存放DSP系統(tǒng)初始化所需的數據;FLASH用于存放DSP程序代碼。
7、控制單元:由單片機P89V51RDF2,矩陣開關MT8816,DTFM解碼器MT8870以及外圍電路組成。其結構圖如圖2所示:
1)P89V51是一款80C51微控制器,包含64KB Flash和1024字節(jié)的數據RAM。P89V51的典型特性是它的X2方式選項。利用該特性,可使應用程序以傳統(tǒng)的80C51時鐘頻率或X2 方式的時鐘頻率運行,選擇X2方式可在相同時鐘頻率下獲得2倍的吞吐量。
2)MT8870 音調譯碼器是一個完整的DTMF 接收器。它接收信號后,內部將信號分成高頻帶和低頻帶,將此信號送至數字譯碼器,然后將訊號送至數字譯碼器以解出按鍵值,接著將解出的按鍵值以二進制的方式以四條線(Q1、Q2、Q3、Q4)輸出到外部共享Bus 上。
3)MT8816是8x16的模擬開關陣列。列是Y輸入/輸出而行是X輸入/輸出,交叉模擬開關陣列當打開時將任何的Y輸入/輸出與任何的X輸入/輸出互相連接,當關掉時提供一個隔離的高程度。