数据通信电路 - GPRS无线通信模块MC35i及其设计

　　(2)数据通信电路

　　数据通信电路主要完成GPRS数据流传输、短消息收发、与PC机通信、软件流控制等功能。MC35i的数据接口采用串行异步收发，符合 ITU.T RS.232接口电路标准，工作在CMOS电平(2.65 V)。数据接口配置为8位数据位、1位停止位、无校验位，可以在300 bps-115 kbps的波特率下运行，支持的自动波特率为4.8 kbps—115 kbps(14.4 kbps和28.8 kbps除外)。MC35i模块还支持RTS0/CTS0的硬件握手和XON/XOFF的软件流控制。

　　数据通信电路以MAXIM公司的MAX3238芯片为核心，实现电平转换及串口通信功能。MAX3238芯片供电电压为3-5.5 V，符合TIA/EIA-232-F和ITUv.28标准。具有独特的±15 KV人体静电保护措施，兼容5 v逻辑输入，内含3路接收、5路发送串行通信接口，最大数据传输速率可达250 kbps。该芯片的最大特点是，在串行口无数据输入的情况下，可以灵活的进行电源管理，即当FORCEON为低电平、/FORCEOFF为高电平时，Auto-Powerdown Plus功能有效。在正常运行模式下，约30秒时间内若芯片在接收和发送引脚没有检测到有效信号，将自动进入Powerdown模式，此时耗电1uA。如果FORCEON和/FORCEOFF引脚均为高电平，那么Auto-Powerdown Plus功能失效。在Auto-Powerdown Plus功能有效的时，如果检测到接收或发送引脚有信号输入，该芯片自动被激活，转入正常工作状态。如果任一接收通道的输入电压高于2.7 V或小于-2.7 V，或者位于-0.3 V～0.3 V的时间小于30 us，则/INVALID(15脚)引脚为高电平(数据有效)。如果所有接收通道的输入电压位于-0.3 V～0.3 V的时间大于30 uS，则/INVALID(15脚)引脚为低电平(数据无效)。

　　该芯片的以上特性，满足了MC35i作为移动终端的3路接收、5路发送电路连接要求。在MAX3238与ZIF连接器相应引脚连接时，要注意发送、接收引脚连接正确。MAX3238还需要连接4个0.1uF的电容配合，才能完成电平转换功能。MC35i模块通过RS-232接口各引脚输出的信号有RXD、 CTS、DSR、DCD、RING，输入的信号为TXD、RTS、DTR。

　　由于MC35i的接口电路使用了9针串口的全部引脚，使MC35i可以获得DTR、DSR、DCD和RING控制信号。信号RING用来向蜂窝设备指示接收到Unsolicited Result Code(URC)。通过AT指令，可以设置MC35i的不同运行模式。

　　(3)语音通信电路

　　由于MC35i的GSM基带处理器内集成了音频滤波、ADC、DAC、语音合成等部分，所以模块语音接口的外围电路连接相对简单。MC35i有两个语音接口，每个接口均有模拟麦克输入和模拟耳机输出。为了适合不同的外设，模块共有6种语音模式，可通过指令AT^SNFS选择。第一个语音接口的默认配置为 Votronic HH-SI-30.3/V1.1/0手持话筒，语音模式为1(默认)、4、5，其中模式1参数固定。第二个语音接口为头戴式耳机和麦克设置，语音模式为 2、3、6。

　　为了防止从麦克风和耳机导线引入高频干扰，影响MC35i的正常运行。设计电路时，在麦克风、耳机、以及手持听筒的插孔处都接有电感。此外，考虑到静电保护的因素，所有语音信号输入端都通过电容与GND耦合。

 　　(4)SIM卡电路

　　基带处理器集成了一个与ISO 7816-3 IC Card标准兼容的SIM接口。为了适合外部的SIM接口，该接口连接到主接口(ZIF连接器)。在GSM11.11为SIM卡预留5个引脚的基础上，MC35i在ZIF连接器上为SIM卡接口预留了6个引脚，所添加的CCIN引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。当插入SIM卡，该引脚置为高电平，系统方可进入正常工作状态。但是目前移动运营商所提供的SIM卡均无CCIN引脚，所以在设计电路时将引脚CCIN与CCVCC相连。

 

　　在设计中为SIM卡布线时，发现了一个值得引起注意问题：如果将SIM卡的第四脚CCGND直接与印刷电路板的GND相连，不作任何信号的隔离保护，则通话时音量很小。考虑到设计中的电磁兼容和静电保护等因素，为了达到最佳的通话效果，采用在SIM支架下，即印刷电路板的顶层敷设一层铜隔离网，该层敷铜与 SIM卡的CCGND引脚相连，CCGND和电路板的GND之间通过两个并联的电容和电感耦合。这样为SIM卡构成了一个隔离地，屏蔽了其他信号线对 SIM卡的干扰。再进行语音通话时，话音清晰。

　　3 结束语

　　由Siemens公司的GPRS模块MC35i及其外围电路构成的移动终端，可以很好的完成短消息收发、GPRS数据传输和语音通信。利用该移动终端结合三星的S3C44B0X ARM开发板进行控制很好地实现了对远程电力线的实时监控。