DTMF芯片HT9170在数据通信中的使用

1 DTMF的原理

DTMF（Double Tone MulitiFrequency,双音多频）作为完结电话号码快速牢靠传输的一种技能，它具有很强的抗搅扰才能和较高的传输速度，因而，可广泛用于电话通讯体系中。但绝大部分是用作电话的音频拨号。别的，它也能够在数据通讯体系中广泛地用来完结各种数据流和语音等信息的长途传输。

DTMF是用两个特定的单音频组合信号来代表数字信号以完结其功用的一种编码技能。两个单音频的频率不同，代表的数字或完结的功用也不同。这种电话机中一般有16个按键，其间有10个数字键0～9和6个功用键*、#、A、B、C、D。由于依照组合原理，一般应有8种不同的单音频信号。因而可选用的频率也有8种，故称之为多频，又因它选用从8种频率中恣意抽出2种进行组合来进行编码，所以又称之为“8中取2”的编码技能。

依据CCITT的主张，国际上选用的多种频率为687Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz等8种。用这8种频率可构成16种不同的组合，然后代表16种不同的数字或功用键，详细组合见表1。

表1 双音多频的组合功用

2 HT9170的内部结构及功用

HT9170是HOLTEK公司出产的18脚DIPSOP封装的DTMF信号接纳解码芯片，它具有作业电压低，静态作业电流小，外围电路简略，运用元件少且无需外部滤波等长处。它可对接纳到的16种DTMF信号进行检测和解码，然后构成代表不同数字的4位BCD码输出。DT9170的引脚摆放如图1所示。图2所示是其内部功用组成框图。各管脚的功用阐明如表2所列。

表2 HT9170管脚功用阐明

表3 DTMF信号输出真值表

3 HT9170的作业原理

作业时，HT9170将接纳到的DTMF信号先经输入运算扩大器扩大送到前置滤波器（实际上是一个带阻滤波器），以滤除DTMF信号中350～400Hz的低频搅扰和噪声，然后使输出信号基本上只包括凹凸两个频率。该输出信号在别离经过低频群滤波器和高频群滤波器两个带通滤波器滤波后输出凹凸频两路正弦波信号，并经施密特电路整形后变为同频率的矩形脉冲。然后，两路脉冲别离送入DTMF数字频率检测电路，再经编码检测电路及输出锁存器和缓冲器进行处理，然后将不同的DTMF输入信号转换成相应的4位BCD码数字信号输出。输出BCD码数字信号与输入DTMF信号的联系如表3所列。

HT9170中的操作操控电路用来丈量有用信号的持续时刻，以保证有用信号。EST端一般为低电平。它经过外部RC电路的放电使能端RT/GT坚持在低电平。当检测到有用音频信号输入时，EST变成高电平，然后使RT/GT端经过RC电路对其充电。当RT/GT端的电压从0上升到VTRT（电源为5V时，该电压为2.35V）时，输入信号有用，然后经编码检测器发生正确的编码信号输出。当D0～D3输出信号被彻底锁存时，DV端变成高电平。当RT/GT端电压从VDD下降到VTRT时（即输入端没有输入信号），DV端变成低电平，此刻D0～D3的数据将一向被坚持，直到接纳到下一个有用信号停止。HT9170的作业时序如图3所示。

4 HT9170典型运用电路

HT9170的外围电路十分简略，它所需元件很少，也不需要外部滤波器，其典型电路如图4所示。其间元件XTAL是频率为3.58MHz的晶体振荡器，C1、C2均为20pF的%&&&&&%。

5 数据通讯体系组成

每套数据通讯体系均由电台、CPU/MPU、DTMF信号产品电路、HT9170解码电路和LCD显现器等组成。依照通讯协议的要求，一般经过CPU/MPU来操控体系的作业形式，以准确操控DTMF信号的发送和接纳。由于这样既能完结原电台的语音通讯功用，又能完结各电台之间数据的长途传输和显现、图5所示是该数据通讯体系组成框图。