Thiết kế hệ thống điều khiển xa các thiết bị điện có định thời bằng thiết bị hữu tuyến

I. ĐẶT VẤN ĐỀ :
Với sự phát triển mạnh mẽ của Khoa học Kó thuật trong những thập
niên gần đây, ngành Bưu chính Viễn thông đã tạo ra bước ngoặc quan trọng
trong lónh vực thông tin để đáp ứng nhu cầu của con người. Hiện nay, hệ
thống thông tin qua mạng điện thoại đã được toàn cầu hóa, trở nên gần gũi và
quen thuộc với con người. Nhờ hệ thống thông tin này mà con người đã không
bị hạn chế về khoảng cách liên lạc. Trong lónh vực thông tin đã đáp ứng được
nhu cầu cần thông tin của con người. Vậy trong lónh vực điều khiển tự động
thì sao? Con người còn bị hạn chế rất nhiều về khoảng cách trong lónh vực
này.
Thật vậy, trong việc điều khiển có nhiều cách như : điều khiển bằng tia
hồng ngoại, điều khiển bằng vô tuyến… nhưng các cách ấy đều phụ thuộc vào
khoảng cách, chỉ có tác dụng trong phạm vi điều khiển gần mà thôi!
Với sự phát triển của KHKT, với mức độ nhu cầu của con người ngày
càng cao, đòi hỏi con người phải điều khiển được 1 thiết bị điện nào đó mà
không bị hạn chế về khoảng cách điều khiển. Từ đó nhóm sinh viên thực hiện
hình thành nên ý tưởng đề tài phải thiết kế 1 hệ thống dùng ngay chính đường
truyền có sẵn của mạng thông tin qua điện thoại để điều khiển.
Đề tài này đã được các anh chị khóa trước nghiên cứu và thiết kế rất có
khả thi như :
“Điều khiển thiết bị điện từ xa bằng điện thoại” dùng vi điều khiển của
Phạm Minh Huy – Võ Đình Vónh Định (6A95KĐĐ).
“Thiết kế mạch điều khiển xa bằng điện thoại” dùng IC số của Đinh
Hoàng Trí – Nguyễn Đại Thắng (94TCKĐĐ).
Với kết quả khả quan trong việc nghiên cứu và thiết kế đề tài của các
khóa trước đã chắc chắn rằng việc sử dụng điện thoại để điều khiển là một
vấn đề hoàn toàn có thể được, nó sẽ có tính khả thi trong tương lai, phù hợp
với xu thế mới của nhân loại. Đó cũng chính là vấn đề mà nhóm sinh viên tực
hiện đề tài đang quan tâm.
II. TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐỀ TÀI :
Với những kết quả thu được trong việc sử dụng điện thoại điều khiển

thiết bị của các khóa trước đã chứng minh đề tài là 1 vấn đề có thật, có trong
thực tế, là 1 thựctại khách quan chứ không phải là điều không tưởng. Ưu điểm
của việc dùng đường truyền của điện thoại để điều khiển thiết bị là phạm vi
điều khiển rộng, không bị hạn chế về khoảng cách điều khiển, hễ ở đâu có
điện thoại là có thể điều khiển được thiết bị. Người điều khiển ở nơi mà có
thể điều khiển thiết bị ở nhiều nơi khác nhau, thậm chí có thể điều khiển thiết
bị ở trong những môi trường nguy hiểm, độc hại mà con người không thể thâm


nhập vào để điều khiển thiết bị được hoặc 1 dây chuyền sản xuất thay thế con
người.
Vì vậy đề tài này là 1 vấn đề không những là 1 thực tại khách quan mà
còn có tầm quan trọng thực sự trong hiện tại cũng như trong tương lai.
III.

GIỚI HẠN VẤN ĐỀ :

Với lượng kiến thức được truyền đạt trong suốt khóa học, với khả năng
của bản thân và thời gian cho phép để thực hiện đề tài nên nhóm sinh viên
thực hiện có những giới hạn cụ thể trong đề tài để phù hợp với khuôn khổ khả
năng và điều kiện ngiên cứu như sau :
-

Dùng vi xử lí 8085 làm hệ thống điều khiển trung tâm.

-

Hệ thống điều khiển chỉ thực hiện chức năng điều khiển thiết bị. Không
thực hiện chức năng báo động như báo trộm, báo cháy hay tự động trả lời
điện thoại.

-

Không sử dụng tiếng nói để báo trạng thái của thiết bị mà sử dụng 2 âm
hiệu nhạc.

-

Chỉ nghiên cứu nguyên lí làm việc của hệ thống tổng đài – máy điện
thoại để làm dữ liệu cho việc thiết kế mà không nghiên cứu sâu về cấu
tạo cũng như cách thức hoạt động bên trong của tổng đài và máy điện
thoại.

-

Chỉ điều khiển hệ thống bằng điện thoại hữu tuyến.

-

Bàn phím hiển thị gồm 12 phím số, 3 phím thực hiện chức năng reset, đặt
số password và 10 led hiển thị dữ liệu của thiết bị và mã điều khiển.

-

Dùng IC 74138 giải mã IO/M\ 3 đường thành 8 đường, IC 74245 đệm dữ
liệu 2 chiều, IC 74244 đệm dữ liệu 1 chiều, IC 74573 chốt và tách dữ liệu
– điạ chỉ.

-

Điều khiển được tối đa 8 thiết bị điện.

-

Ngoài chức năng điều khiển tắt – mở thiết bị, hệ thống còn thực hiện
được chức năng cài đặt thời gian và reset đồng loạt các thiết bị điện.

-

Số password dễ dàng cài đặt lại khi có nhu cầu.

-

Thiết kế bàn phím điều khiển giống như bàn phím điện thoại thuận tiện
trong việc thao tác trên phím.

-

Bộ nhớ hệ thống sử dụng ROM 2764 8Kbyte và RAM 6264 8Kbyte. Với
dung lượng bộ nhớ còn dư sẽ thực hiện vào việc thiết kế các chương trình
phục vụ các chức năng khác như : báo động, tự động trả lời điện thoại, tự
động gọi số máy điện thoại được cài đặt sẵn,….


-

Phần mềm do sinh viên Trịnh Thị Mỹ Hiền nghiên cứu và thiết kế. Phần
cứng do sinh viên Trịnh Quốc Dân nghiên cứu và thực hiện.

IV. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :

Do thực tiễn hiện nay, con người còn bị hạn chế rất nhiều trong việc
điều khiển tự động các thiết bị. Do đó với sự kết hợp giữa sự phát triển của
KHKT và của ngành Bưu chính Viễn thông, với sự có sẵn của đường truyền
và hơn nữa điện thoại đang là vật dụng cần thiết và quen thuộc của con người
nên nhóm sinh viên thực hiện nghiên cứu vấn đề này nhằm đưa ý tưởng dùng
điện thoại để điều khiển thiết bị trở thành hiện thực giúp con người phá bỏ
được những hạn chế về khoảng cách trong lónh vực điều khiển tự động, cũng
như phù hợp với xu thế mới trong ngành tự động điều khiển.
V. KHẢO SÁT TÀI LIỆU LIÊN HỆ :
“Điều khiển từ xa bằng điện thoại” dùng vi điều khiển của sinh viên
thực hiện Phạm Minh Duy – Võ Đình Vónh Định (6A95KĐĐ).
“Thiết kế mạch điều khiển xa bằng điện thoại” dùng IC số của Đinh
Hoàng Trí – Nguyễn Đại Thắng (94TCKĐĐ)
Sau khi nghiên cứu về các đề tài này, nhóm sinh viên thực hiện đã phát
hiện ra nhiều thiếu sót và từ đó hình thành nên ý tưởng sẽ phát triển đề tài
này thành 1 hệ thống có tính khả thi đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng
Đề tài này khác các đề tài trước những gì? Các đề tài trước cùng tên
được thiết kế như sau :
• Sử dụng vi điều khiển hay IC số.
• Hệ thống điều khiển được 2 thiết bị.
• Mật mã hệ thống chỉ có 2 chữ số, xác suất ngẫu nhiên bấm đúng mật mã
cao.
• Trạng thái điều khiển tải chỉ là tắt hay mở mà thôi (không định thời được).
• Báo trạng thái tắt/ mở của thiết bị bằng tiếng nói.
• Chỉ điều khiển thiết bị được khi điều khiển qua mạng điện thoại mà thôi
(tức là muốn điều khiển thiết bị bắt buộc phải dùng đến điện thoại) – rất
bất tiện khi cần điều khiển tại nơi đặt hệ thống.
• Không hiển thị dữ liệu của thiết bị để quan sát được.
• Không tắt khẩn cấp được các thiết bị cùng một lúc.
VI. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI SINH VIÊN KHẢO SÁT :

Như đã trình bày ở trên, đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển xa các
thiết bị điện có định thời bằng điện thoại hữu tuyến” là 1 đề tài mang tính
kế thừa nhưng trong đó nó đã được mở rộng về phạm vi sử dụng và phạm vi
điều khiển. Đây là 1 đề tài có tính qui mô khá cao, nó có thể đáp ứng được
nhu cầu của người sử dụng và có tính khả thi phù hợp với nền KHKT hiện đại
của nước nhà. Đề tài này đã được nhóm sinh viên nghiên cứu, mở rộng và
phát triển như sau :
• Hệ thống điều khiển trung tâm dùng vi xử lý 8085.
• Hệ thống điều khiển được 8 thiết bị.
• Mật mã hệ thống có 4 chữ số (nâng cao tính bí mật của hệ thống vì
xác suất ngẫu nhiên bấm đúng mã thấp).
• Trạng thái điều khiển thiết bị ngoài chức năng tắt / mở còn có thể
định thời gian làm việc cho thiết bị.
• Báo trạng thái của thiết bị bằng âm hiệu nhạc (đảm bảo tính kó
thuật và tính kinh tế cho hệ thống).
• Ngoài chức năng điều khiển thiết bị qua điện thoại, còn có thể điều
khiển thiết bị qua phím nhấn đặt tại hệ thống điều khiển được thiết
kế giống như bàn phím của điện thoại.
• Hiển thị được dữ liệu của thiết bị thông qua 10 Led 7 đoạn gồm có :
2 Led : hiển thị số chỉ thiết bị cần quan sát và điều khiển.
4 Led : hiển thị số thời gian cài đặt cho thiết bị, đồng thời hiển thị
cho thấy số mật mã khi cần cài đặt lại.
4Led : hiển thị số thời gian làm việc còn lại của thiết bị (đếm lùi).
• Khi cần thiết có thể điều khiển tắt khẩn cấp cùng lúc 8 thiết bị.
• Trong 8 thiết bị được chia ra đơn vị thời gian tính như sau :
 3 thiết bị làm việc với thời gian cài đặt được từ (1 ÷ < 3) giờ với đơn vị
tính là giây.
 3 thiết bị làm việc với thời gian cài đặt được từ (1 ÷ < 160) giờ với đơn vị

tính là phút.
 2 thiết bị làm việc với thời gian cài đặt được từ (1 ÷ 9999) giờ với đơn vị
tính là giờ.
Tùy theo lượng thời gian cài đặt được và theo đơn vị tính mà người sử
dụng cài đặt thiết bị sao cho hợp lí.
VII.

GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ :


“Thiết kế hệ thống điều khiển xa các thiết bị điện có định thời
bằng điện thoại hữu tuyến”.
Thuật ngữ : “có định thời” nói lên được bản chất của hệ thống là có thể
ngoài chức năng điều khiển tắt – mở thông thường còn có thể cài đặt thời gian
làm việc cho thiết bị điện.
Thuật ngữ : “điện thoại hữu tuyến” : do khả năng bản thân, tìnhhình
nghiên cứu và điều kiện thử nghiệm nên đề tài này giới hạn chỉ sử dụng điện
thoại có dây (hữu tuyến) để điều khiển mà không sử dụng điện thoại di động,
điện thoại vô tuyến để điều khiển thiết bị điện.


CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ LUẬN

I. Dàn ý nghiên cứu:
-

Thiết kế cấu trúc sơ đồ khối của thiết bị.

-

Thíêt kế khối xử lý trung tâm CPU & ngoại vi.

-

Thiết kế phần bàn phím và hiển thị.

-

Thi công phần cứng – phần mềm thiết bị.

-

Hướng dẫn sử dụng phần cứng của thiết bị.

II. Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu chủ yếu là các đề tài cùng tên của khóa trước và cơ
sở bài giảng về tổng đài điện thoại.
III. Phương pháp và phương tiện nghiên cứu :
1.

Phương pháp :
-

2.

Tham khảo tài liệu: Chủ yếu là các tài liệu có kiến thức liên hệ
đến kỹ thuật số, kỹ thuật điện tử, ngoại vi và vi xử lý.
Thực nghiệm : Kết nối phần cứng giao tiếp với đường truyền của

điện thoại để biết được cách hoạt động cụ thể của các IC chuyên
dụng trong lónh vực viễn thông; kết nối phần cứng vi xử lí, các
ngoại vi trên testboard và kết nối với kit VXL 8085. Viết chương
trình để thử nghiệm cách hoạt động của từng ngoại vi.
Phương tiện :

Ngoài thiết bị thực tập VXL 8085 của trường ĐHSP Kỹ Thuật TP.Hồ
Chí Minh, các dụng cụ đo đạc như dao động ký, máy phát sóng, đồng hồ
VOM… để thực hiện đề tài này còn phải thiết kế một số mạch phụ hay dùng
testboard để thử nghiệm các ngoại vi khảo sát như 8253, 8279, MT8870.
IV. Thời gian nghiên cứu :
Theo phân công của bộ môn điện tử, thời gian thực hiện đề tài được
tính từ ngày 18/12/1999 đến ngày 28/02/2000.


LÝ TUYẾT TỔNG QUÁT VỀ TỔNG ĐÀI – MÁY ĐIỆN THOẠI
I. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ TỔNG ĐÀI :
Định nghóa về tổng đài :
Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch có hệ thống kết nối các
cuộc liên lạc giữa các thuê bao với nhau, với số lượng thuê bao lớn hay nhỏ
tuỳ thuộc vào từng loại tổng đài, từng khu vực.
Chức năng của tổng đài :
Tổng đài điện thoại có khả năng :
-

Nhận biết được khi thuê bao nào có nhu cầu xuất phát cuộc gọi.

-

Thông báo cho thuê bao biết mình sẵn sàng tiếp nhận các yêu cầu của

thuê bao.

-

Xử lí thông tin từ thuê bao chủ gọi để điều khiển kết nối theo yêu cầu.

-

Báo cho thuê bao bị gọi biết có người cần muốn liên lạc.

-

Giám sát thời gian và tình trạng thuê bao để ghi cước và giải tỏa.

-

Giao tiếp được với những tổng đài khác để phối hợp điều khiển.

Phân loại tổng đài :
3.1. Tổng đài công nhân :
Việc kết nối thông thoại, chuyển mạch dực vào con người.
3.2. Tổng đài cơ điện :
Bộ phận thao tác chuyển mạch là hệ thống cơ khí, được điều khiển
bằng hệ thống mạch từ. Gồm hai hệ thống chuyển mạch cơ khí cơ bản : cuyển
mạch từng nấc và chuyển mạch ngang dọc.
3.3 Tổng đài điện tử :
Quá trình điều khiển kết nối hoàn toàn tự động, vì vậy người sử dụng
cũng không thể cung cấp cho tổng đài những yêu cầu của mình bằng lời nói
được. Ngược lại, tổng đài trả lời cho người sử dụng cũng không thể bằng lời
nói. Do đó, cần qui định một số thiết bị cũng như các tín hiệu để người sử

dụng và tổng đài có thể làm việc được với nhau.
3.3.1. Đóa quay số :
mỗi máy điện thoại đều có bàn phím số, nhằm gởi các con số của thuê
bao bị gọi đến tổng đài.
3.3.2. Các âm hiệu :


-

Tín hiệu mời quay số : Khi thuê bao nhấc tổ hợp để xuất phát cuộc gọi sẽ
nghe âm hiệu mời quay số do tổng đài cấp cho thuê bao gọi, là tín hiệu
hình sin có tần số 425 ± 25 Hz liên tục.

-

Tín hiệu báo bận : Tín hiệu này báo cho người sử dụng biết thuê bao bị gọi
đang trong tình trạng bận hoặc trong trường hợp thuê bao nhấc máy quá
lâu mà không quay số thì tổng đài gởi âm hiệu báo bận này. Tín hiệu báo
bận là tín hiệu hình sin có tần số 425 ± 25 Hz, ngắt quãng 0.5 giây có và
0.5 giây không.

-

Tín hiệu chuông : Tín hiệu chuông do tổng đài cung cấp cho thuê bao bị
gọi, là tín hiệu hình sin có tần số 25 Hz và điện áp 90V hiệu dụng. ngắt
quãng tuỳ thuộc vào tổng đài, thường 3 giây có và 4 giây không.

-

Tín hiệu hồi chuông : Tín hiệu hồi chuông do tổng đài cấp cho thuê bao bị

gọi, là tín hiệu hình sin có tần số 425 ± 25 Hz là hai tín hiệu ngắt quãng
tương ứng nhịp chuông.

3.3.3. Phương thức chuyển mạch của tổng đài điện tử :
Tổng đài điện tử có những phương thức chuyển mạch sau :
• Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch không gian (SDM :
Space Devision Multiplexer)
• Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch thời gian (TDM : Timing
Devision Multiplexer) : có hai loại.
-

Phương thức ghép kênh tương tự theo thời gian (Analog TDM) gồm có :

+ Ghép kênh bằng phương thức truyền đạt cộng hưởng.
+ Ghép kênh PAM (PAM : Pulse Amplitude Modulation).
Trong kỹ thuật ghép kênh PCM người ta lại chia 2 loại : điều chế Delta
và điều chế PCM.
Ngoài ra, đối với tổng đài có dung lượng lớn và rất lớn (dung lượng lên
đến cỡ vài chục ngàn số) người ta phối hợp cả hai phương thức chuyển mạch
SDM và TDM thành T – S – T, T – S, S – T – S ….
Ưu điểm của phương thức kết hợp này là tận dụng tối đa số link trống
và giảm bớt số link trông không cần thiết, làm cho kết cấu của toàn tổng đài
trở nên đơn giản hơn. bởi vì, phương thức ghép kênh TDM luôn luôn tạo ra
khả năng toàn thông, mà thông thường đối với tổng đài có dung lượng lớn,
việc dư link là không cần thiết. Người ta đã tính ra thông thường chỉ có tối đa
10% các thuê bao có yêu cầu cùng 1 lúc, nên số link trống chỉ cần đạt 10%
tổng số thuê bao là đủ.
• Tổng đài điện tử dùng phương thức ghép kênh theo tần số (FDM :
Frequence Devision Multiplexer).

II. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI :
1. Các thông số cơ bản của máy điện thoại :
-

Tổng đài được nối với các thuê bao qua 2 đườc truyền TIP và RING.
Thông qua 2 đường dây này thông tin từ tổng đài qua các thuê bao được
cấp bằng nguồn dòng từ 25 mA đến 40 mA (trung bình chọn 35 mA) đến
cho máy điện thoại.

-

Tổng trở DC khi gác máy lớn hơn từ 20 KΩ

-

Tổng trở AC khi gác máy từ 4KΩ đến 10KΩ

-

Tổng trở DC khi nhấc máy nhỏ hơn 1KΩ (từ 0,2KΩ ÷ 0,6KΩ).

2. Các hoạt động trên mạng điện thoại:
Tổng đài nhận biết trạng thái nhấc máy của thuê bao hay gác máy
bằng cách sử dụng nguồn một chiều 48VDC.
Khi gác máy tổng trở DC bằng 20KΩ rất lớn xem như hở mạch.
Khi ngấc máy tổng trở DC giảm xuống nhỏ hơn 1KΩ và hai tổng đài
nhận biết trạng thái này thông qua dòng DC xuất hiện trên đường dây. Sau
đó, tổng đài cấp tín hiệu mời gọi lên đường dây đến thuê bao.
3. Quay số :

Người gọi thông báo số mình muốn gọi cho tổng đài biết bằng cách gởi số
máy điện thoại của mình muốn gọi đến cho tổng đài. Có hai cách gởi số đến
tổng đài :
- Quay số bằng xung (Pulse – Dialing) : Được thực hiện bằng cách thay đổi
tổng trở DC của mạch thuê bao tạo nên xung dòng với số xung tương
đương với số muốn quay.
- Quay số bằng Tone (Tone – Dialing) : Máy điện thoại phát ra cùng lúc hai
tín hiệu với tần số dao động khác nhau tương ứng với số muốn quay
(DTMF : Dual Tone Multi Frequence) theo bảng sau :
Bảng 1 : phân loại tần số tín hiệu Tone
Phím

Tần số thấp (Hz)

Tần số cao (Hz)

1

697

1209

2

697

1336

3

697

1477

4

770

1209

5

770

1336

6

770

1477


7

852

1209

8

852

1336

9

852

1477

*

941

1209

0

941

1336

#

942

1477

4. Kết nối thuê bao :

Tổng đài nhận được các số liệu sẽ xem xét :
-

Nếu các đường dây nối thông thoại đều bị bận thì tổng đài sẽ cấp tín hiệu
báo bận.

-

Nếu đường dây nối thông thoại khôngbị bận thì tổng đài sẽ cấp cho người
bị gọi tín hiệu chuông và người gọi tín hiệu hồi chuông. Khi người được
gọi nhấc máy, tổng đài nhận biết trạng thái này, thì tổng đài ngưng cấp tín
hiệu chuông để không làm hư mạch thoại và thực hiện việc thông thoại.
tín hiệu trên đường dây đến máy điện thoại tương ứng với tín hiệu thoại
cộng với giá trị khoảng 300 mV đỉnh – đỉnh. Tín hiệu ra khỏi máy điện
thoại chịu sự suy hao trên đường dây với mất mát công suất trong khoảng
10 dB ÷ 25 dB. Giả sử suy hao là 20 dB, suy ra tín hiệu ra khỏi máy điện
thoại có giá trị khoảng 3 V đỉnh – đỉnh.

5. Ngưng thoại :
Khi một trong 2 thuê bao gác máy, thì tổng đài nhận biết trạng thái
này, cắt thông thoại cho cả 2 máy đồng thời cấp tín hiệu báo bận cho máy còn
lại
6. Tín hiệu thoại:

Tín hiệu thoại trên đường dây là tín hiệu điện mang các thông tin có
nguồn gốc từ âm thanh trong quá trình trao đổi giữa 2 thuê bao. Trong đó, âm
thanh được tạo ra bởi các dao động cơ học, nó truyền trong môi trường dẫn
âm.
Khi truyền đi trong mạng điện thoại là tín hiệu thường bị méo dạng do
những lý do : nhiễu, suy hao tín hiệu trên đường dây do bức xạ sóng trên

đường dây với các tần số khác nhau. Để đảm bảo tín hiệu điện thoại nghe rõ
và trung thực, ngày nay trên mạng điện thoại người ta sử dụng tín hiệu thoại
có tần số từ 300 Hz ÷ 3400 Hz.
III.

PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG GIỮA TỔNG ĐÀI VÀ MÁY ĐIỆN
THOẠI :


Tổng đài nhận dạng thuê bao gọi nhấc máy thông qua sự thay đổi tổng
trở mạch vòng của đường dây thuê bao. Bình thường khi thuê bao ở vị trí gác
máy điện trở mạch vòng là rất lớn. Khi thuê bao nhấc máy, điện trở mạch
vòng thuê bao giảm xuống còn khoảng từ 150Ω đến 1500Ω. Tổng đài có thể
nhận biết sự thay đổi tổng trở mạch vòng này (tức là thay đổi trạng thái của
thuê bao) thông qua các bộ cảm biến trạng thái. Tổng đài cấp âm hiệu mời
quay số (Dial Tone) coho thuê bao. Dial Tone là tín hiệu mời quay số hình sin
có tần số 425 ± 25 Hz. Khi thuê bao nhận biết được tín hiệu Dial Tone, người
gọi sẽ hiểu là được phép quay số. Người gọi bắt đầu tiến hành gửi các xung
quay số thông qua việc quay số hoặc nhấn núy chọn số. Tổng đài nhận biết
được các số được quay nhờ vào các chuỗi xung quay số phát ra từ thuê bao
gọi. Thực chất các xung quay số là các trạng thái nhấc máy hoặc gác máy của
thuê bao. Nếu các đường kết nối thông thoại bị bận hoặc thuê bao được gọi bị
bận thìtổng đài sẽ phát tín hiệu báo bận cho thuê bao. m hiệu này có tần số
f = 425 ± 25 Hz ngắt nhịp 0,5s có 0,5 s không. Tổng đài nhận biết các số thuê
bao gọi đến và nhận xét :
-

Nếu số đầu nằm trong tập thuê bao thì tổng đài sẽ phục vụ như cuộc gọi
nội đài.

-

Nếu số đầu là số qui ước gọi ra thì tổng đài phục vụ như một cuộc gọi liên
đài qua trung kế và gửi toàn bộ phần định vị số quay sang tổng đài đối
phương để giải mã.

-

Nếu số đầu là mã gọi các chức năng đặc biệt, tổng đài sẽ thực hiện các
chức năng đó thuê yêu cầu của thuê bao. Thông thường, đối với loại tổng
đài nội bộ có dung lượng nhỏ từ vài chục đến vài trăm số, có thêm nhiều
chức năng đặc biệt làm cho chương trình phục vụ thuê bao thêm phong
phú, tiện lợi, đa dạng, hiệu quả cho người sử dụng làm tăng khả năng khai
thác và hiệu suất sử dụng tổng đài.

-

Nếu thuê bao được gọi rảnh, tổng đài sẽ cấp tín hiệu chuông cho thuê bao
với điện áp 90Vrms (AC), f = 25 Hz, chu kì 3s có 4s không. Đồng thời, cấp
âm hiệu hồi chuông (Ring Back Tone) cho thuê bao gọi, âm hiệu này là tín
hiệu sin f = 425 ÷ 25 Hz cùng chu kì nhịp với tín hiệu chuông gởi cho thuê
bao được gọi.

-

Khi thuê bao được gọi nhấc máy, tổng đài nhận biết trạng thái máy này
tiến hành cắt dòng chuông cho thuê bao bị gọi kịp thời tránh hư hỏng đáng
tiếc cho thuê bao. Đồng thời, tiến hành cắt âm hiệu Ring Back Tone cho
thuê bao gọi và tiến hành kết nối thông thoại cho 2 thuê bao.

-

Tổng đài giải tỏa một số thiết bị không cần thiết để tiếp tục phục vụ cho
các cuộc đàm thoại khác.


-

Khi hai thuê bao đang đàm thoại mà 1 thuê bao gác máy, tổng đài nhận
biết trạng thái gác máy này, cắt thông thoại cho cả hai bên, cấp tín hiệu
bận (Busy Tone) cho thuê bao còn lại, giải tỏa link để phục vụ cho các
đàm thoại khác. Khi thuê bao còn lại gác máy, tổng đài xác nhận trạng
thái gác máy, cắt âm hiệu báo bận, kết thúc chương trình phục vụ thuê
bao.

Tất cả hoạt động nói trên của tổng đài điện tử đều được thực hiện một
cách hoàn toàn tự động. Nhờ vào các mạch điều khiển bằng điện tử, điện
thoại viên có thể theo dõi trực tiếp toàn bộ hoạt động của tổng đài ở mọi thời
điểm nhờ vào các bộ hiển thị, cảnh báo.
Điện thoại viên có thể trực tiếp điều khiển các hoạt động của tổng đài
qua các thao tác trên bàn phím, hệ thống công tắc….các hoạt động đó có thể
bao gồm : nghe xen vào các cuộc đàm thoại, cắt cưỡng bức các cuộc đàm
thoại có ý đồ xấu, tổ chức điện thoại hội nghị…. Tổng đài điện tử cũng có thể
được liên kết với máy điện toán để điều khiển hoạt động hệ thống. Điều này
làm tăng khả năng khai thác, làm tăng dung lượng, cũng như khả năng hoạt
động của tổng đài lên rất nhiều.


I.

VI XỬ LÍ 8085 :

1. Định nghóa các chân 8085 :

Hình 3.1. Sơ đồ chân và các tín hiệu của 8085


8085A – 8 BIT HMOS MICROPROCESSOR
 PIN DESCRIPTION :
SYMBOL

A8 ÷ A15

AD0 ÷ AD7

ALE

TYPE

NAME AND FUNCTION

0

Address Bus : 8 bit cao của địa chỉ bộ nhớ hay bộ
nhớ I/0. 8 bit địa chỉ này sẽ ở trạng thái trở kháng
cao (high impedance) = 3 state khi vi xử lý Reset
hay ở chế độ Hold and Halt

I/0

Multiplexed Address/ DataBus : 8 bit địa chỉ thấp và
Data đa hợp. chu kỳ đầu tiên (T1) của chu kỳ máy
là byte thấp của địa chỉ ô nhớ hoặc khối xuất nhập.
hai chu kỳ tiếp theo là dữ liệu. Cấu tạo ngõ ra 3
trạng thái : trạng thái High Z ở chế độ Hold, Halt và
trong lúc Reset.

0

Address Latch Enable : ở chu kỳ đầu của xung đồng
hồ ALE = 1 cho biết AD0 ÷ AD7 là bus địa chỉ →
được dùng làm tín hiệu để điều khiển IC chốt địa chỉ
hay để tách 8 bit địa chỉ thấp và dữ liệu.


Machine Cycle Status : ngõ ra cho biết trạng thái
hoạt động trong 1 chu kỳ máy của vi xử lý.

S0, S1, IO/ M

0

RD

0

WR

READY

HOLD

HLDA

0

I

I

0

IO/M\ S1
S0
Trạng thái
0
0
1
Mem WR
0
1
0
Mem RD
1
0
1
I/0 WR
1
1
0

I/0 RD
0
1
1
nhận lênh (opcode
Fetch)
1
1
1
- nt –
1
1
1
nhận yêu cầu ngắt
*
0
0
HALT (trạng thái dừng)
*
X
X
HOLD
*
X
X
RESET
(*) trạng thái High Z (3 stated)
(X) không xác định : unspecified
Read Control: Dùng để xác định vi xử lý đang thực
hiện lệnh đọc về từ bộ nhớ hoặc cổng vào ra, tác

động mức thấp, cấu tạo ngõ ra 3 trạng thái : trạng
thái tổng trở cao ở chế độ Hold, Halt và trong lúc
Reset.
Write Control : tác động mức thấp, khi có mức thấp
tác động vào W R thì sẽ xác định rằng vi xử lý đang
thực hiện lệnh ghi data vào bộ nhớ hoặc cổng đã
được xác định.
Khi Ready ở mức cao trong 1 chu kỳ đọc hay viết thì
nó sẽ cho biết bộ nhớ hoặc thiết bị ngoại vi đã sẵn
sàng gởi hoặc nhận dữ liệu. Vi xử lý sẽ chờ nếu ngõ
này ở mức thấp.
Một linh kiện chủ động dùng tín hiệu này để đòi vi
xử lý nhường quyền sử dụng bus địa chỉ và dữ liệu.
Vi xử lý sẽ lấy lại sau khi tín hiệu này bị xóa. Khi
tín hiệu Hold được vi xử lý xác nhận thì địa chỉ, dữ
liệu, R D , WR và đường I0/ M của vi xử lý ở trạng
thái tổng trở cao High - Z
Hold Acknowledge : xác nhận lệnh Hold. Tín hiệu
này cho biết vi xử lý đã nhận được lệnh Hols và
chấp nhận nhường Address bus và Data bus ở chu kỳ
xung Clock tiếp theo. Ngõ ra này sẽ trở lại mức thấp
khi không còn yêu cầu Hold. Vi xử lý sẽ lấy lại


Address bus và Data bus sau ½ chu kỳ xung Clock
kể từ lúc ngõ ra HLDA ở mức thấp.
Interrupt Request : đường yêu cầu ngắt.

INTR

INTA\

RST 5.5; 6.5;
7.5

TRAP

RESET – IN

I

0

I

I

I

Dùng cho các yêu cầu ngắt thông dụng chung, vi xử
lý sẽ nhận ra sau khi thực hiện xong 1 chỉ thị. Nếu
INTR được tác động thì thanh ghi con trỏ lệnh PC sẽ
được ngăn không cho tăng nữa và 1 tín hiệu rả lời
ngắt INTA\ được phát ra. ngắt này có thể che được
bằng phần mềm và không có hiệu lực trong lúc
Reset hoặc trong khi vi xử lý đang thi hành 1 chương
trình phục vụ ngắt.
Interrupt Acknowledge : tín hiệu dùng để báo cho
thiết bị yêu cầu ngắt dùng tín hiệu INTR. Khi ngõ ra
ở mức thấp thì cho biết vi xử lý đã chấp thuận yêu

cầu ngắt và thiết bị yêu cầu ngắt hãy đặt lệnh lên
data bus.
Restart Interrupts : đây là 3 đường yêu cầu ngắt có
mức độ ưu tiên cao hơn INTR được điều khiển bởi
lệnh SIM. RST 7.5 có thể kích bằng cạnh, RST 6.5
và 5.5 có thể kích bằng mức.
Là 1 đường yêu cầu ngắt không thể ngăn được. Nó
được tổ chức giống như INTR hay RST 5.5; 6.5; 7.5.
đây là ngắt có mức ưu tiên cao nhất và không thể
che được bằng phần mềm. Ngõ vào có thể kích bằng
cạnh lên hay mức cao.
Đường tín hiệu này dùng để đặt lại thanh ghi con trỏ
(hay bộ đếm chương trình – program counter) về 0,
đồng thời xóa các Flip – Flop cho phép ngắt, các FF
xác nhận lệnh Hold (HLDA).
Bus dữ liệu, địa chỉ và các đường điều khiển sẽ ở
trạng thái tổng trở cao (3 – stated) trong lúc Reset.
Các thanh ghi bên trong của vi xử lý và các cờ trạng
thái có thể bị thay đổi bởi Reset với kết quả không
thể đoán trước được.

RESET-OUT

0

Tín hiệu này dùng để báo rằng vi xử lý đang bị
Reset. Có thể dùng tín hiệu này để Reset hệ thống.
Tín hiệu này đồng bộ với xung Clock của vi xử lý.

X1, X2

I

X1, X2 được nối với thạch anh, mạch dao động LC,
RC để điều khiển mạch tạo xung Clock bên trong vi
xử lý. X1 có thể nối tới 1 nguồn xung Clock ngoài.
Tần số ngõ vào sẽ bị chia đôi bởi mạch chia bên
trong vi xử lý. Tần số làm việc cực đại của ngõ vào
tùy thuộc vào loại vi xử lý:
Max 6 MHz đối với 8085A.
Max 10 MHz đối với 8085A – 2.

CLK

0

Ngõ ra xung đồng hồ có tần số bằng phân nửa tín
hiệu ngõ vào tại X1, X2.

SID

I

Serial Input Data Line : ngõ vào dữ liệu nối tiếp. Dữ
liệu ở trên ngõ vào này sẽ được nạp vào bit 7 của bộ
tích lũy (Accumultor) khi có lệnh RIM.

SOD

0

Serial Output Data Line : ngõ ra dữ liệu nối tiếp.
Ngõ ra này sẽ được đặt hay xóa bởi lệnh RIM.

VCC : Power + 5 volt supply
VSS : Ground
Tên
Mức ưu tiên Địa chỉ ngắt (*)
Tín hiệu tác động
TRAP
1
24H
Cạnh lên và mức cao
RST 7.5
2
3CH
Cạnh lên
RST 6.5
3
34H
Mức cao
RST 5.5
4
2CH
Mức cao
INTR
5
(**)
Mức cao

 Ghi chú : (*) : vi xử lý cất thanh ghi PC vào ngăn xếp trước khi nhảy đến
địa chỉ ngắt.
(**) : địa chỉ ngắt phục vụ vào chỉ thị gọi ngắt.
2. Cấu trúc bên trong và tập lệnh (xem phụ lục).
II. IC CHỐT, ĐỆM TUYẾN ĐỊA CHỈ VÀ DỮ LIỆU CHO 8085 :
1. CHỐT TUYẾN ĐỊA CHỈ THẤP :
Trong một hệ thống vi xử lí dùng 8085, bắt buộc phải chốt (Latch)
tuyến địa chỉ thấp để giải đa hợp (demultiplex) tuyến AD7 ÷ AD0 thành hai
tuyến riêng biệt : tuyến địa chỉ thấp A7 ÷ A0 và tuyến dữ liệu D7 ÷ D0.
Tuyến AD7 ÷ AD0 được kết nối như là ngõ vào đến mạch chốt
74LS573. Tín hiệu ALE được nối đến chân cho phép (G) của mạch chốt, tín
hiệu điều khiển ngõ ra (OC) của mạch chốt được nối đất (luôn chấp nhận).


Khi ALE ở mức cao, ngõ ra của mạch chốt thay đổi tùy theo dữ liệu
(địa chỉ) vào. Khi ALE xuống thấp byte địa chỉ 05 H được chốt cho đến khi có
ALE tiếp theo và ngõ ra của mạch chốt đại diện tuyến địa chỉ thấp A 7 ÷ A0
cho 8085

Hình 3.2 : Sơ đồ mạch chốt tuyến địa chỉ thấp.
Hình 3.2 trình bày toàn bộ tuyến địa chỉ A 7 ÷ A0 và tuyến dữ liệu D7 ÷
D0 sau hoạt động chốt.
2. ĐỆM TUYẾN ĐỊA CHỈ CAO :
Mạch đệm (buffer) là một mạhc logi để khuếch đại dòng điện hoặc
công suất. Mạch đệm về cơ bản được sử dụng để làm tăng khả năng lái
(driver) của một mạch logic.
Hình 3.3, trình bày 74LS244, một mạch đệm 1 chiều (vì tuyến địa chỉ là
tuyến 1 chiều, hướng từ vi xử lí đến các thiết bị ngoại vi) để làm tăng khả
năng lái của tuyến địa chỉ cao. Về cơ bản các tuyến của 8085 có thể cấp dòng
400 µA(IOH = - 400 µA) và rút dòng 2 mA (I OL = 2 mA) : chúng chỉ có thể lái

một tải logic TTL. Mặc dù bên trong 8085 đã có các mạch đệm dữ liệu và địa
chỉ nhưng theo khuyến cáo của các nhà chế tạo, một hệ thống vi xử lí có từ 10
thành phần trở lên nên dùng các mạch đệm.
Mạch 74LS244 có khả năng cấp dòng 15 mA và rút dòng 24 mA.
3. ĐỆM TUYẾN DỮ LIỆU :
Hình 3.3, cũng trình bày 74LS245, một mạch đệm 2 chiều để làm tăng
khả năng lái của tuyến dữ liệu. 74LS245 có thể rút dòng 24 mA và cấp dòng


15 mA. 74LS245 có 8 đường dữ liệu 2 chiều : hướn của dòng dữ liệu được xác
định bởi chân điều khiển hướng (DIR).

Hình 3.3 : Sơ đồ mạch đệm tuyến địa chỉ cao và tuyến dữ liệu
Hình 3.3, chứng tỏ rằng mạch đệm luôn được phép nhờ nối đất tín hiệu
G\. hướng của dòng dữ liệu được xác định bằng cách nối tín hiệu RD\ từ vi xử
lí đến tín hiệu DIR. Khi vi xử lí ghi (Write) vào 1 ngoại vi, RD\ lên cao và
dòng dữ liệu từ vi xử lý đến các ngoại vi. Khi vi xử lý đang đọc (Read) từ một
ngoại vi, RD\ xuống thấp và dòng dữ liệu hướng đến vi xử lí, tuyến địa chỉ
thấp không cần thiết phải được đệm trong hệ thống này (nếu đệm càng tốt) vì
trong bản thân mạch chốt 74LS573, dữ liệu địa chỉ đã được đệm rồi.
Tuyến điều khiển, nếu có đệm thì cách thức thực hiện như là 1 tuyến
địa chỉ cao.
Trong hệ thống vi xử lí, các ngoại vi được kết nối ở dạng song song
giữa tuyến địa chỉ, tuyến dữ liệu và tuyến điều khiển. Vi xử lí chỉ thông tin
với một trong các thiết bị tại một thời điểm, khi đó phải cách li tất cả các
thiếtbị còn lại. Việc sử dụng các mạch 3 trạng thái (Tri – State) sẽ giải quyết
được vấn đề này.
III. IC GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ :

Trong một hệ thống vi xử lý, ngoài các phần tử nhớ (ROM, RAM), vi
xử lý còn phảo thông tin với các I/O ngoại vi (8253, 74LS573, 8279 ….). để vi
xử lý hiểu rằng, nó đang hay cần thông tin với bộ nhớ nào (ROM hay RAM),
hoặc với I/O nào và với phần tử nào trong một thiết bị (ô nhớ nào, thanh ghi
nào, trạng thái, điều khiển hay thanh ghi dữ liệu). Bắt buộc, vấn đề giải mã
địa chỉ phải được thực thi.
 Các phương pháp giải mã địa chỉ :

Có tất cả 3 phương pháp để giải mã địa chỉ :
1. Giải mã địa chỉ từng phần (Partial Address Decoding).
2. Giải mã địa chỉ toàn phần (Full Address Decoding)
3. Giải mã địa chỉ theo khối (Block Address Decoding).
Có nhiều kó thuật khác nhau để thực hiện 1 trong 3 phương pháp trên :
(1) Giải mã địa chỉ dùng logic ngẫu nhiên (Address Decoding using
Random Logic).
(2) Giải mã địa chỉ dùng các bộ giải mã m đường sang n đường
(Address Decoding Using m – line to n – line decoders).
(3) Giải mã địa chỉ bằng PROM (Address Decoding with PROM).
(4) Giải mã địa chỉ dùng dãy logic lập trình PLA
Các kỹ thuật giải mã nêu trên đều có ưu điểm và những hạn chế riêng
của nó. Tuỳ theo điều kiện thực tế mà chọn phương pháp thích hợp.
Các kó thuật này đều có thể áp dụng cho bộ nhớ và I/O ngoại vi.
Đối với đề tài này, nhóm sinh viên nghiên cứu, chọn lựa phương pháp
giải mã địa chỉ dùng bộ giải mã m đường sang n đường. Cụ thể trong đề tài
dùng IC 74LS138 giải mãû 3 đường sang 8 đường.
Sơ đồ chân và sơ đồ Logic của IC 74LS138 (xem phần phụ lục).
IV. IC GIẢI MÃ HIỂN THỊ 8279 :
1. Sơ đồ chân và các tín hiệu vào/ ra :
8279 là IC được chế tạo để lập trình quét và hiển thị led 7 đoạn khi
dùng với vi xử lý của Intel. 8279 có thể giao tiếp với 64 phím từ ma trận phím

cũng như có thể giao tiếp với 1 mảng cảm biến hay phím dò như hiệu ứng
Hall.
Bàn phím có thể hoạt động ở 2 chế độ (2 key lockout) khóa ngoài 2
phím hoặc xoay vòng N phím (N key Rollover). Sự gõ phím được giải nảy và
mã phím sẽ được lưu vào bộ nhớ FIFO bên trong 8279 có 8 ô nhớ FIFO (First
in – First out) dùng để lưu trữ mã phím. Khi đã lưu trữ hết mã của 8 phím thì


nếu có phím được tác động thì mã của phím đó sẽ được ghi đè lên ô nhớ đầu
của bộ nhớ FIFO. Mỗi lần gõ phím sẽ tạo ra 1 tín hiệu ngắt báo cho vi xử lý
biết. Phần hiển thị cung cấp tín hiệu quét hiển thị cho led hay các loại hiển thị
phổ biến khác.
Chữ và số hiển thị dưới dạng led chỉ thể hiện ở dạng cơ bản.
8279 có 16 ô nhớ hiển thị RAM 8 bit, 16 ô nhớ này cũng có thể xây
dựng thàng 2 tổ hợp 16x4 phím. Phần hiển thị có thể khởi tạo ở dạng ghi phải
hoặc ghi trái (Left – Right Entry). Có thể đọc hay ghi lên bộ nhớ RAM hiển
thị và địa chỉ hiển thị có thể tăng 1 cách tự động.


Hình 3.4 : Sơ đồ chân và các tín hiệu vào/ra của 8279

Hình 3.5 : Sơ đồ khối của 8279
2. Lập trình và khởi tạo 8279 (xem phần phụ lục)
V.

IC ĐỊNH THỜI LẬP TRÌNH ĐƯC 8253 :
1. Giới thiệu 8253.
8253 là một ngoại vi định thời gian lập trình được (Programmable

interval timer/counter) có chức năng tương tự như các bộ đếm và bộ định thời

được thiết kế bằng phần mềm.
8253 là một thiết bị có 24 chân, dạng DIP, do Intel chế tạo, đòi hỏi
nguồn đơn + 5V. Nó phát ra những trì hoãn thời gian chính xác và có thể được
sử dụng cho các ứng dụng như là đồng hồ thời gian thực, bộ đếm sự kiện, chia
tần số, mạch dao động one-shot, máy phát sóng vuông và máy phát dạng sóng
phức tạp .
8253 chứa ba bộ đếm 16 bit có thể có thể khởi tạo hoạt động độc lập với
nhau. Mỗi bộ đếm có thể khởi tạo hoạt động trong 6 chế độ mà 8253 có thể


thự hiện được. Việc khởi tạo 8253 có thể thự hiện theo nhiều kiểu khá đơn
giản. 8254 có sơ đồ chân và các chức năng tương thích với 8253 nhưng nó có
thể đọc trực tiếp dữ liệu của bộ đếm đang thực hiện mà không phải dùng lệnh
chốt đọc về như 8253, tần số hoạt động của 8254 cũng cao hơn nhiều. Các bộ
đếm của 8253 có thể khởi tạo hoạt động ở chế độ đếm BCD hay đếm nhị
phân.
2. Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và cách lập trình đối với 8253 :
(xem phần phụ lục.)
VI. GIỚI THIỆU IC MT 8870:
MT8870 là một linh kiện ISO – CMOS bao gồm các mạch lọc và giải
mã cho sự ghi nhận một cặp tone (tần số chuẩn DTMS : Dual Tone Multi
Frequency) với đầu ra là mã 4 bit nhị phân. Nó thích hợp cho các ứng dụng ở
các thiết bị điều khiển từ xa, hệ thống điện thoại nhậân số, tổng đài nội bộ
PABX, hệ thống thẻ tín dụng, máy tính cá nhân …
Sơ đồ chân :

Hình 3.6 : sơ đồ chân MT8870
+

-

PIN 1(IN ) : Non –Investing op-amp, ngõ vào không đảo.

-

PIN 2 (IN-) : Investing op-amp, ngõ vào đảo.

- PIN 3 (GS) : Gain Select ,giúp truy xuất ngõ ra của bộ khuếch đại vi sai
đầu cuối qua điện trở hồi tiếp .
-

PIN 4 (Vref) : Reference Voltage (ngõ ra) thông thường bằng VDD/2.

- PIN 5 (INH) : Inhibit (ngõ vào) khi chân này ở mức logic cao thì không
nhận dạng được ký tự A, B, C ở ngoõ ra (undelected).
- PIN 6 (PWDN) : Power down (ngoõ vào), tác động mức cao. Khi chân
này tác động thì sẽ cấm mạch dao động và IC 8870 họat động .
-

PIN 7 (OSC 1) : Clock gõ vào MHz .

-

PIN 8 (OSC 2) : Clock ngoõ ra .


- Nối hai chân 7 và chân 8 với thạch anh 3,58 MHz để tạo một mạch dao
động nội .
-

PIN 9 (Vss) : điện áp mass.

- PIN 10 (TOE) : Three Stage Output Enable (ngõ vào), ngõ ra Q 1 – Q4
hoạt động khi TOE ở mức cao.
- PIN 11 ÷ 14 : từ Q1 ÷ Q4 ngõ ra, khi TOE ở mức cao các chân này cung
cấp mã tương ứng với các cặp tone dò tìm được (theo bảng chức năng), khi
TOE ởù mức thấp dữ liệu ngõ ra ở trạng thái trở kháng cao .
- PIN 15 (STD) : Delayed Steering (ngõ ra), ở mức cao khi gặp tần số
tone đã dược ghi nhận và gõ ra chốt thích hợp, trở về mức thấp khi điện áp
trên ST/ GT ngỏ hơn điện áp ngưỡng VTST .
- PIN 16 (EST) : Early Steering (ngõ ra), chân này lên mức [1] khi bộ
thuật toán nhận được cặp tone và trở về mức [0] khi mất tone .
- PIN 17 (ST/GT) : Steering Input /Guard tune output (ngõ ra), khi điện
áp VC lớn hơn VTST thì ST sẽ điều khiển dò tìm cặp tone và chốt ngõ ra .
-

PIN 18 (VDD) : điện áp cung cấp, thường là + 5V.

Sơ đồ khối và chức năng :
2.1. Sơ đồ khối :(hình vẽ trang bên)
2.2. Chức năng :
IC thu tone MT 8870 bao gồm một bộ thu DTMF chất lượng cao (kèm
bộ khuếch đại ) và một bộ tạo DTMF giúp cho việc tổng hợp đóùng ngắt tone
được chính xác .
2.2.1. Cấu hình ngõ vào :
Thiết kế đầu vào của MT8870 cung cấp một bộ khuếch đại OPAMP
ngõ vào vi sai cũng như một ngõ vào VREF để điều chỉnh thiên áp cho đầu
vào tại VDD/2. Chân GS giúp nối ngõ ra bộ khuếch đại với ngõ vào qua một
điện trở ngòai để điều chỉnh độ lợi.
2.2.2. Khối Dial tone filter:

Khối này sẽ tách tín hiệu tone thành nhóm tần số tháp và nhóm tần số
cao. Thực hiện việc này nhờ 2 bộ lọc thông qua bậc 6. Một từ 697 H Z đến 941
HZ và một từ 1209 HZ đến 1633 HZ. Cả hai nhóm tín hiệu này được biến đổi
thành xung vuông bởi bộ dò Zero Crossing .
2.2.3. Khối High group filter và Low group filter :
-

High group filter là bộ lọc 6 để lọc nhóm tần số cao có băng thông từ 697
HZ đến 941 HZ.


-

Low group filter là bộ lọc 6 để lọc nhóm tần số thấp có băng thông từ 1209
HZ đến 1633HZ .

-

Ngòai ra, có bộ Zero crossing detectors có nhiệm vụ dò mức không để
biến đổi tín hiệu thành xung vuông .
VRef

VDD Vss

PDWN

Bias
circuit

Chip Chip

Bias
powe
r

IN+
IN

-

VRef
Bulfer
process

Dial
tone
Filter

+
-

Zero Crossing
Detectors

Low
Group
Filter
To all
chip
clocks

GS

OSC1

Digital
Detection
Argorithm

OSC2

Q1

Code
Converter

Q2

And

Q3

Latch

Q4

Steering logic

ST/GT

EST

STD

TOE

Hình 3.7 : Sơ đồ khối MT8870
2.2.4. Khối Digital detection argorethm:
Khối này là bộ thuật tóan dùng kỹ thuật số để xác định tần số của các
tone đến và kiểm tra chúng tương ứng với tần số chuẩn DTMF. Nhờ giải thuật
lấy trung bình phức tạp (complex averaging) giúp lọai trừ các tone giả tạo
thành do tiếng nói trong khi vẫn bảo đảm một khỏang biến động cho tone thực
do bị lệch. Khi bộ kiểm tra nhận dạng được hai tone đúng thì đầu ra EST
(Early Steering) sẽ lên mức active (tác động ). Lúc không nhận được tín hiệu
tone thì ngõ ra EST sẽ ở mức Inactive (không tác động ).
2.2.5. Mach Steering:
Trước khi thu nhậïn một cặp tone đã giải mã, bộ thu phải kiểm tra xem
thời hằng của tín hiệu có đúng không. Việc kiểm tra này được thực hiện bởi
một bộ RC mắc ngòai.