2018-08-15 10:18:07
4504
DMR 通信協(xié)議是一個(gè)適用于數字集群通信系統的新型通信協(xié)議?；?DMR 通信協(xié)議的數字對講機中 DMR 高層協(xié)議的硬件平臺，通過(guò)DMR 高層協(xié)議的軟件實(shí)現DMR 呼叫控制層 (CCL 層 ) 協(xié)議的完整性與正確性。
DMR高層協(xié)議如何在數字對講機上的實(shí)現?
DMR 協(xié)議的簡(jiǎn)要介紹DMR 協(xié)議采用 2 時(shí)隙的 TDMA 結構 , 其中每個(gè)突發(fā)包含兩個(gè)時(shí)隙 , 每個(gè)時(shí)隙 30 ms , 每個(gè)突發(fā)60 ms 。DMR 協(xié)議包含直通和轉發(fā)兩種模式 , 顧名思義 ,直通模式是指所有 DMR 終端實(shí)體都是等價(jià)的 , 都是移動(dòng)臺。而轉發(fā)模式除了移動(dòng)臺之外 , 還需要有基站來(lái)進(jìn)行中繼和轉發(fā)。本次數字對講機的設計是針對直通模式的 , 沒(méi)有特別指明的話(huà) , 以下所述的內容都是針對DMR 直通模型的。
DMR高層協(xié)議的介紹
DMR 協(xié)議的高層不止包括呼叫控制層 , 還包括數據鏈路層的信道接入部分 , 當然廣義的說(shuō)高層與用戶(hù)接口也是有關(guān)系的。呼叫控制層主要完成對整個(gè)呼叫過(guò)程的控制 , 對呼叫建立、 呼叫保持和呼叫結束進(jìn)行管理 , 主要實(shí)現的是信令之間的通信 , 呼叫控制層呼叫流程
當用戶(hù)按下 PTT 之后 , 發(fā)端發(fā)送呼叫請求信令( TXCSBK) , 并等待收端的呼叫請求應答信令(UUAns) , 收到應答并且收端允許呼叫 (proceed) , 則發(fā)端按照 impolite 型的信道接入準則進(jìn)行信道接入 , 之后便是語(yǔ)音通話(huà)的開(kāi)始 , 語(yǔ)音通話(huà)之前總是要有一個(gè)語(yǔ)音幀頭(LCHeader) 由發(fā)端發(fā)往收端。當用戶(hù)松開(kāi)PTT , 發(fā)端向收端發(fā)送呼叫結束信令 (EOTX), 收端收到后結束本次呼叫。
DMR高層協(xié)議的數字對講機硬件平臺介紹
其中信號處理器件選用TI的DSP:TMS320VC5510,控制器件選用TI的 MCU :MSP430FG4619 , 語(yǔ)音編碼器件選用高性能的多速率語(yǔ)音編解碼芯片 AMBE 2 2000 。整個(gè)系統的核心器件是DSP 和 MCU ,DSP 完成 DMR 底層通信 ( 編解碼、幀同步、 調制解調、 數據收發(fā)等 ) ,MCU 主要完成 DMR高層控制以及人機接口等功能 (高層協(xié)議、鍵盤(pán)、顯示、對射頻的控制和檢測等 ) 。 MSP430 系列 MCU 是 TI 公司推出的一種超低功耗的 16 位單片機 , 具有豐富的片內外圍資源 , 有豐富的定時(shí)器、 各類(lèi)串口、 顯示驅動(dòng)、 AD/DA等功能, 通用端口也可對位進(jìn)行操作。信令所走的路線(xiàn)是人機接口2 MCU 2 DSP 2 AD/ DA 2射頻, 語(yǔ)音所走的路線(xiàn)是麥克風(fēng) / 耳機2 AMBE 2 DSP 2AD/ DA 2射頻?？梢钥吹?, 對于 DMR 高層協(xié)議來(lái)說(shuō) ,都是在 MCU 中實(shí)現 , 因此 MCU 與 DSP 之間的通信就顯得格外重要。VC5510 片內有增強型主機接口 ( EHPI) , 因此可以很方便的與 MCU 進(jìn)行連接 , 其電路連接原理圖如圖 4 所示。
其中HCS為 EHPI使能引腳 , 拉低表示始終使能 ;HMODE是復用選擇引腳 , 為低表示 HPI 工作在地址、數據復用模式下; HBE0 、HBE1 為低高字節使能，都接地表示高低字節均使能 ; HDS2 拉之后 , HDS1 來(lái)確定 HPI 的工作模式; HR/ W確定HPI的讀寫(xiě)模式 ;HCNTL0、HCN TL1聯(lián)合用來(lái)確定主機訪(fǎng)問(wèn)HPI的哪個(gè)寄存器:地址寄存器HPIA、數據寄存器 HPID 、 控制寄存器 HPIC;HRDY 為從機 (DSP) 數據準備好信號;HINT 用于從機 (DSP) 中斷主機 (MCU) 。
DMR高層協(xié)議的具體硬件實(shí)現
DMR高層協(xié)議的軟件編寫(xiě)都是在MSP430下完成的, 使用的開(kāi)發(fā)工具是IAR 。以下便是呼叫控制層的信令傳輸的實(shí)驗具體實(shí)現。
MCU在檢測到鍵盤(pán)有 PTT 按下之后便進(jìn)入主叫模式 , 立即組幀 TX CSBK, 并向 DSP 發(fā)送80 b 的信令數據 , 同時(shí)給DSP一個(gè)中斷讓其響應 ,DSP收到中斷后進(jìn)行信號處理并向收端發(fā)送出去。收端DSP 收到發(fā)端來(lái)的數據并且數據處理之后 , 給 MCU一個(gè)中斷 ,MCU 讀數據并判斷是否為 TX CSBK, 若是則進(jìn)入被叫模式 , 并向發(fā)端返回一個(gè)呼叫應答(UUAns) 信令。同樣的處理(DSP 接收數據給 MCU 中斷或者 DSP 接到 MCU 信令向對方發(fā)送) ,發(fā)端收到 UUAns 之后便可進(jìn)行語(yǔ)音傳輸 , 首先要發(fā)送 72 b 長(cháng)度的語(yǔ)音頭信令(LHeader) , 之后信令通信可暫時(shí)停止 ,因為語(yǔ)音通信不經(jīng)過(guò) MCU 而且也不屬于高層。在發(fā)端檢測到 PTT 松開(kāi)之后 , 向收端發(fā)送 EOTX( Termi 2nate)信令來(lái)終止呼叫 , 收端收到發(fā)端的EOTX 之后同樣也結束呼叫。至此, 一次完整的通話(huà)過(guò)程結束。
當然, 上面所述的是呼叫完全暢通的情況,偶爾會(huì )出現信令傳輸丟失或者幀出錯的情況 , 程序中使用定時(shí)器來(lái)定時(shí) , 定時(shí)時(shí)間到之后則做相應處理, 部分程序段如下 :
TACTL=TASSEL1+TACLR;//開(kāi)定時(shí)器A，用于等待UUAnsCCTL0=CCIE;CCR0=16384;//定時(shí)時(shí)間 16384/ 32. 768 = 500msTACTL | = MC 1 ; / / 增計數模式MCU 與 DSP 之間的通信也是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節。