O 引 言
嵌入式体系就：是一个具有特定功用或用处的计算机软硬件结合体，或指装入另一个设备而且操控该设备的专用计算机体系 嵌入式体系的最大特点是其具有意图性和针对性，即每一套嵌入式体系的开发都有其特别的运用场合与特定功用。嵌人式体系包含硬件和软件两部分。硬件架构以嵌入式处理器为中心，装备存储器、I／O设备、通讯模块等；软件部分以软件开发渠道为中心，向上供给运用编程接口API，向下屏蔽详细硬件特性的板级支撑包BSP。嵌入式体系中，软件和硬件紧密合作，和谐作业，共同完结体系预订的功用。
扩频通讯是当今国际上高新技能热门之一，其理论根底是香农（C．E．Shannon）的信道容量公式。该公式标明，在高斯信道中，当的信号噪声功率比SNR下降时，可用增加体系传输带宽W的方法来坚持信道容量C不变；关于恣意给定的信号噪声功率比，能够用增大传输带宽来取得较低的信息差错率。扩频技能正是运用这一原理，用高速率扩频码来到达扩展待传输数字信息带宽的意图。扩频通讯体系的带宽比惯例通讯体系大几百倍至几千倍，故在相同信噪比的条件下，具有较强的抗噪声搅扰才能。
1 依据嵌入式体系的数字扩频收发信机的硬件规划
规划的依据嵌入式体系的数字扩频收发信机结构框图如图1所示。
该数字扩频收发信机是双通道的（图中只画出单一通道）。通道由语音编解码电路、嵌入式微处理器、电平转化电路、语音数据扩频解扩调制解调电路、锁存及操控电路、外部存储器和射频单元电路组成。
语音编解码电路选用PHLIPS半导体公司出产的低功耗立体声音频编解码芯片UDAl344TS。该芯片3．O V电源供电，可作业在L3微操控器形式，也可作业在静态引脚作业形式，经过形式操控引脚MCl（8脚）、MC2（21脚）设置为静态引脚作业形式（均为高电平），在该形式下，可操控的特征有体系时钟挑选、数据输入／输出格局设置、重低音和静音操控以及ADC操控，这些特征是由引脚MPl（9引脚）、MP2（13引脚）、（14引脚）、（15引脚）、MP5（20引脚）操控的。
嵌入式微处理器选用公司为手持设备规划的低功耗、高集成度依据ARlM920T核的微处理器。该处理器集成了16 KB指令和16 KB数据缓存、MMU、外部存储器操控器、操控器、NAND 操控器、4个DMA通道、3个通道、1个I2C总线操控器、1个I2S总线操控器、4个PWM器和一个内部器、通用I／O口、实时时钟、8通道10位ADC和接口、USB主／从接口、SD／MMC卡接口等。
语音数据扩频解扩调制解调电路选用公司研发的可编程单片直接序列扩频收发芯片Z87200。该芯片包含发送部分、接纳部分和操控部分，它将扩频通讯收发首要电路的各个部分都集成于一块100个管脚的芯片中。发送部分包含了发送数据的白化处理、串并改换、差分编码、PN码发生、扩频、QPSK／调制及发，完结由数据输入到已调中频信号输出的扩频、调制处理。接纳部分包含中频到基带的数字下改换、PN码发生、数字匹配滤波、解扩、相关峰检测、差分解调、并串转化、去白化处理、数控振荡器及位守时处理等，完结由数字中频信号输入到数据输出的全过程解调停扩处理。此外，Z87200还设置了86 B的片内寄存器，用于对芯片功用的编程设置，使得对扩频体系的设置具有灵活性，芯片具有通用性，可与计算机或单片微处理器衔接，完结对内部寄存器的编程操控。
电平转化电路选用公司的双向8通道电平转化芯片。因为嵌入式微处理器作业电压通常是3．3 V，而直序扩频收发器Z87200作业电压通常是5 V，所以可选用多个来衔接这两个芯片，以完结它们之间。的逻辑电平转化。
锁存及操控电路选用锁存器和杂乱可编程逻辑器材。在经过接口操控单元向直序扩频收发器Z87200读写数据时，为了保证数据的安稳，选用锁存器对要读写的数据先进行锁存，然后才完结数据的读写。是公司出产的一款系列的器材，用编程规划一个8位同步移位寄存器和一个9位同步计数器，在．Max +Ⅱ开发渠道上进行编译仿真后下载在器材上。因为直序扩频收发器Z87200被设置为突发作业形式，为便利数据处理，可设置突发块的长度为8符号／帧，合作运用9位计数器和8位移位寄存器，每移位9次可得到真实需求的8位语音数据。
射频单元选用北京迅通科技公司的（以作为数据无线传输芯片）高性能嵌入式无线模块，它专为点对多点无线通讯规划，内置数据协议和CRC检错，可作业在430／868／915 MHz，作业电压在1．9～3．6 V之间，最射功率+10 dBM，高抗搅扰调制，可跳频，数据速率50 Kb／s，共同的载波监测输出，地址匹配输出，地址组织妥当输出。因为与RF协议相关的高速信号处理部分现已嵌入在模块内部，可与各种合作运用，也能够与DSP等高速处理器合作运用；供给一个SPI接口，速率由微操控器自己设定的接口速度决议，在RX（接纳）形式中，地址匹配（AM）和数据准备组织妥当（DR）信号告诉MCU一个有用的地址和数据包现已各自完结，微操控器即可经过SPI读取接纳的数据。在TX（发送）形式中，PTRR8000主动发生前导码和CRC校验码，数据准备组织妥当（DR）信号告诉MCu数据传输完结。
外部存储器由一块8 MB的（选用）和一块2 MB的（选用HY29LVl60）构成，首要用于寄存程序和数据。
2 软件规划
嵌入式体系的软件开发选用武汉创维特信息技能有限公司的ADT IDE集成开发环境，它供给高效、明晰、可视化的嵌入式软件开发渠道，包含一整套齐备的面向嵌入式体系的开发和调试东西：编辑器、编译器、链接器、工程管理器以及调试器等，它运转于WindowsNT／95／98／2000／XP，选用相似Visual Studio界面风格，支撑中、英文版别。
在用户的运用程序之前，需求由专门的一段代码完结对体系的初始化，即体系启动加载程序。当ARM微处理器上电或许复位之后，处理器从0x0取值，在这个地址处组织的程序便是体系启动加载程序。因为这类代码直接面临处理器内核和硬件操控器进行编程，故选用汇编言语，其使命包含树立反常向量表、重构反常向量表、初始化存储器体系、初始化仓库、初始化运用程序履行环境、屏蔽一切中止和呼叫主运用程序。
收发机体系的主程序首要完结芯片的初始化、接口的装备、语音数据流操控和中止处理等作业，使得收发机体系在嵌入式微处理器的操控下能有用地完结语音的录人、发送、接纳和播映全过程，依据嵌入式体系的数字扩频收发信机程序流程图如图2所示。
3 试验成果
用汇编言语编写体系启动加载程序，用c言语编写嵌入式微处理器的数字扩频收发信机程序，在ADTIDE集成开发环境下增加源代码，保存后加入到工程中进行设置和编译，经往后经过JTAG简易调试器，将运用程序烧录到中，下载到中。将语音编解码电路、嵌入式微处理器、电平转化电路、语音数据扩频解扩调制解调电路、锁存及操控电路、外部存储器和射频单元电路正确焊接在板上，上电，运转程序。
在发送端，话音经过麦克风送人语音编解码芯片UDAl344TS，经过语音编码处理后，发生I2-bus格局的串行语音数据经过规范I2S语音接口传送到嵌入式微处理器S3C2410X。S3C2410X将得到的8位语音数据存储到预先分配好的数据区，接着将该数据经过同步串行接口SIO一位一位地发送到语音数据扩频解扩调制解调芯片Z87200片内进行扩频、调制等一系列处理后，得到8位数字中频语音信号；最终，经过射频单元PTR8000无线发送出去。
在接纳端，经过射频单元PTR8000到8位数字中频语音信号，送入z87200片内进行解扩、解调等一系列处理，得到串行语音数据信号；该信号被送入器材EPM7128SLC84-15的8位同步移位寄存器；CPLD每得到一个8位语音数据就将该数据锁存并发生一个外部中止，告诉嵌入式微处理器S3C2410X将这8位语音数据读走；最终在S3C2410X的操控下将语音数据经过I2S接口传送给语音编解码芯片UDAl344TS，解码处理后经过播映出来。
发送通道完结了话音录人、扩频和调制、无线发送；接纳通道完结了、BPSK解调、解扩和播映。两通道可一起进行；在无线传输时，选用PTR8000高性能嵌人式无线模块，最大传输速率可达20 Kb／s，最远传输间隔可达1 km左右。
4 结 语
论述了嵌入式体系和扩频通讯的意义，以嵌入式微处理器S3C2410X为中心，运用Z87200，UDAl344TS，PTR8000等模块规划出了数字扩频收发信机。该文立异点是将嵌入式技能和扩频技能交融在一起，一起选用ADT IDE集成开发环境调试嵌入式体系软件，用嵌入式微处理器对体系芯片进行编程操控，因此具有很好的灵活性和通用性；依据所提出的规划思路，可便利地规划无线通讯体系，有宽广的运用远景和很好的经济效益。
