基于MT8888的DTMF通信 - 地铁列车乘客紧急报警系统设计

　　由于涉及已运营线路的列车改造，系统的稳定性和安全性是至关重要的，所以该系统在设计时报警主机和分机之间采用了基于MT8888的DTMF通信，并在列车上使用低烟、无卤的线缆构架系统的通信网络，做到与列车原有广播系统的语音信号相互独立，互不干扰。网络拓扑结构是总线型结构，最远分机和主机的距离长达150 m。

　　DTMF通信每次收发只能处理4位数据，但是对于实际通信数据，就需要设置较大的缓冲区，循环发送多字节数据。下面详细描述主机和分机的通信协议。

　　3.2 基于CRC8的安全通信协议

　　根据系统的功能，报警主机和分机的消息类型包括：系统上电自检、分机报警、主机报警回复。系统上电自检是指在系统全部上电后，列车车厢内的分机会自动向主机发送健康信息，主机收到该信息后会在界面上点亮对应分机的指示灯;分机报警是指乘客按下报警按钮后，分机向主机发送的报警信息;主机报警回复是指司机确认报警后，主机向分机发送的报警确认信息。为了保证通信的安全性，采用CRC8标准进行数据校验，多项式为

　　，简记为0x31。

　　通信协议的详细定义如下：

　　①上电自检信息格式(3字节)

　　报头(1字节)：FB

　　报文：车厢号(半字节)+分机号(半字节)

　　CRC(1字节)：CRC8

　　②报警信息格式(3字节)

　　报头(1字节)：EA

　　报文：车厢号(半字节)+分机号(半字节)

　　CRC(1字节)：CRC8

　　③报警回复信息格式(3字节)

　　报头(1字节)：EC

　　报文：车厢号(半字节)+分机号(半字节)

　　CRC(1字节)：CRC8

　　在报警主机和报警分机的DTMF编解码结束后，使用Altera公司的EPM1270芯片进行CRC8的生成和校验，基于以下VHDL代码实现了8位CRC码生成电路。代码中，InputData为输入数据，ResultCRC为输出CRC码，midCRC为当前CRC码。

　　CRC8校验算法的使用，从软件上为报警主机和分机的通信提供了一定的安全保障;CPLD硬件的实现方式，减轻了单片机的运算负担，使其专注于主控制逻辑的调度。