- 個人狀態(tài)遠程監(jiān)視及語音通訊系統(tǒng)研究

　　語音輸入/輸出的實現(xiàn)

　　語音通訊功能是本系統(tǒng)的重要組成部分。CVSD芯片CMX639是實現(xiàn)語音輸入/輸出的關(guān)鍵器件，其特點是抗干擾能力強。它和單片機的連接關(guān)系如圖2所示。系統(tǒng)內(nèi)有CVSD程序，其作用是在一般情況下將射頻接收區(qū)的數(shù)據(jù)全部勻速的送給CMX639解碼輸入（DECODERINPUT）管腳。CMX639執(zhí)行一定的解碼算法后送給揚聲器。當(dāng)鍵被按下，麥克風(fēng)輸出的信號由編碼輸入（ENCODERINPUT）管腳進入CMX639芯片，由其編碼后，數(shù)據(jù)被MSP430讀入。單片機中有相應(yīng)的存儲區(qū)作為射頻數(shù)據(jù)區(qū)。通訊部分進出該數(shù)據(jù)區(qū)與CVSD進出該數(shù)據(jù)區(qū)在速率上應(yīng)保持一致。

　　擴頻通訊部分的設(shè)計

　　擴頻通訊是由數(shù)字擴頻模塊與射頻收發(fā)器TRF6900在單片機的控制下實現(xiàn)的。Stel-2000A須外接晶振。圖3給出了單片機、SSTRANCEIVER和TRF900的連接。圖中SSTRANCEIVER主要是Stel-2000A和兩路A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器完成信號正交分路后的I和Q支路的模數(shù)變換，具體連接可詳細參考文獻［4］。

　　圖3 MSP430微控制器、擴頻芯片與射頻收發(fā)器連接圖

　　圖4 TRF6900內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)啟動后，單片機首先對TRF6900和Stel-2000A進行編程配置。TRF6900的CLOCK、DATA、STROBE管腳是編程用單向串行總線，見圖4的TRF6900內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。直接數(shù)字合成器（DDS）中有24位移位寄存器，MSP430給TRF6900配置時向其CLOCK端腳輸入串行控制脈沖，同時把控制數(shù)據(jù)置于DATA上寫入DDS的24位移位寄存器當(dāng)中。若STROBE為高電平，則單片機對射頻收發(fā)器進行DDS模式、調(diào)制器以及PLL等的設(shè)置。設(shè)置完成后通訊部分開始工作，各芯片都在單片機的控制作用下互相配合，完成通信數(shù)據(jù)的收發(fā)。

　　圖5 主機系統(tǒng)流程圖

　　軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)啟動后先初始化，在各模塊的配置完成后，MSP430開始讀取生命信息的輸入并處理，在一定的控制信號下送給Stel-2000A，擴頻后由TRF6900發(fā)送出去。心率、血壓和體溫的采集和發(fā)送每隔一段時間進行一次，間隔時間可以設(shè)為20秒，具體可由單片機內(nèi)部定時器觸發(fā)的中斷程序中進行。一般情況鍵未按下，表示設(shè)備處于接收狀態(tài)，則單片機控制TRF6900和Stel-2000A接收數(shù)據(jù)。分機接收到的數(shù)據(jù)一定為語音信號，由單片機送給CMX639解碼。主機應(yīng)根據(jù)接收到數(shù)據(jù)的有關(guān)標志，判定是生命信息還是語音信號。前者由LCD顯示出來，后者經(jīng)CMX639解碼送入揚聲器。當(dāng)鍵被按下時，設(shè)備進行語音的輸入和發(fā)送，此時暫停對生命信息的采集，具體過程如前所述。圖5和圖6是分機和主機的系統(tǒng)流程框圖。

　　結(jié)語

　　本文介紹了個人狀態(tài)遠程監(jiān)視及語音通訊系統(tǒng)合理的設(shè)計方案。必要情況下，分機最好能夠向主機報告自身位置信息，具體可使用GSP定位。另一方面，嵌入式實時操作系統(tǒng)是目前發(fā)展的一大趨勢，若將其引入將能大大提高無線網(wǎng)絡(luò)通訊的可靠性和實時性。

　　圖6 主機系統(tǒng)流程框圖