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1、摘要：双音多频（DTMF）技术是在电话机中实现电话号码快速传输的一种可靠技术,它以其很强的抗干扰能力和较高的传输速度广泛用于电话通信系统和数据通信系统。文中介绍了DTMF的技术原理和HOLTEK公司生产的DTMF芯片HT9170的结构功能,给出了它们在数字通信中的应用电路和具体的系统框图。关键词：双音多频数据通信解码HT91701DTMF的原理DTMF（DoubleToneMulitiFrequency,双音多频）作为实现电话号码快速可靠传输的一种技术,它具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度,因
2、此,可广泛用于电话通信系统中。但绝大部分是用作电话的音频拨号。另外,它也可以在数据通信系统中广泛地用来实现各种数据流和语音等信息的远程传输。DTMF是用两个特定的单音频组合信号来代表数字信号以实现其功能的一种编码技术。两个单音频的频率不同,代表的数字或实现的功能也不同。这种电话机中通常有16个按键,其中有10个数字键0～9和6个功能键*、#、A、B、C、D。由于按照组合原理,一般应有8种不同的单音频信号。因此可采用的频率也有8种,故称之为多频,又因它采用从8种频率中任意抽出2种进行组合来进行编码
3、,所以又称之为“8中取2”的编码技术。根据CCITT的建议,国际上采用的多种频率为687Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz等8种。用这8种频率可形成16种不同的组合,从而代表16种不同的数字或功能键,具体组合见表1。表1双音多频的组合功能高频群Hz1209133614771633功能低频群Hz697123A770456B852789C941*0#D2HT9170的内部结构及功能HT9170是HOLTEK公司生产的18脚DIPSOP封装
4、的DTMF信号接收解码芯片,它具有工作电压低,静态工作电流小,外围电路简单,使用元件少且无需外部滤波等优点。它可对接收到的16种DTMF信号进行检测和解码,从而形成代表不同数字的4位BCD码输出。DT9170的引脚排列如图1所示。图2所示是其内部功能组成框图。各管脚的功能说明如表2所列。表2HT9170管脚功能说明管脚符号功能1VP输入运放的正输入端2VH输入运放的负输入端3GS输入运放的输出端4VREF参考电压输出端,其值为VDD/25INH当此端为高电平时,禁止对代表功能键A、B、C、D音频
5、信号检测6PWDN低电平有效。此端可使芯片进入睡眠工作状态7,8X1,X23.58MHz晶振连接端9VSS负电源端10OE数据输出使能端。高电平有效11～14D0～D3数据输出端。当OE为高电平时,输出为高阻状态数据输出端。当OE为高电平时,输出有效数据;当OE为低电平时,输出为15DV高阻状态有效输出指示端。当接收到有效DTMF信号并完成其解码时,此端为高电16EST平,输出数据有效;否则为低电平DTMF信号获得时间和释放时间调整端。可通过外部RC电路对其进行调17RT/GT整18VDD正电源
6、端,电压范围：2.5V～5.5V表3DTMF信号输出真值表低频群（Hz）高频群（Hz）数字和功能键OED3D2D1D069712091HLLLH69713362HLLHL69714773HLLHH77012094HLHLL77013365HLHLH77014776HLHHL85212097HLHHH85213368HHLLL85214779HHLLH94113360HHLHL9411209*HHLHH9411477#HHHLL6971633AHHHLH7701633BHHHHL8521633CH
7、HHHH9411633DHLLLLANYLZZZZ3HT9170的工作原理工作时,HT9170将接收到的DTMF信号先经输入运算放大器放大送到前置滤波器（实际上是一个带阻滤波器）,以滤除DTMF信号中350～400Hz的低频干扰和噪声,从而使输出信号基本上只包含高低两个频率。该输出信号在分别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高低频两路正弦波信号,并经施密特电路整形后变为同频率的矩形脉冲。而后,两路脉冲分别送入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
8、理,从而将不同的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信号的关系如表3所列。HT9170中的操作控制电路用来测量有效信号的持续时间,以确保有效信号。EST端通常为低电平。它通过外部RC电路的放电使能端RT/GT保持在低电平。当检测到有效音频信号输入时,EST变成高电平,从而使RT/GT端通过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,输入信号有效,然后经编码检测器产生正确的编码信号输出。当D0～
