Z02205调制解调器控制器：满足低功耗、小尺寸需求

在当今电子设备追求低功耗、小尺寸的大趋势下，调制解调器控制器的性能和特性显得尤为重要。今天我们就来详细介绍ZiLOG公司的Z02205调制解调器控制器，看看它是如何满足这些需求的。

文件下载：Z0220516PSGR3641.pdf

一、产品概述

Z02205是一款专为嵌入式V.22bis调制解调器应用设计的调制解调器控制器。它具有低功耗、小尺寸的特点，非常适合那些对功耗和空间有严格要求的应用场景。通过添加ZiLOG数据泵（Z02201）、电话线接口和所需的DTE接口，就可以组成一个完整的调制解调器。

二、产品特性

1. 硬件规格

设备	ROM (KB)	RAM* (Bytes)	速度 (MHz)
Z02205	16	237	16

2. 功能特性

• AT命令集解释器：片上ROM中包含AT命令集解释器，无需外部存储器。
• 拨号方式：支持音频拨号或脉冲拨号。
• 呼叫进度监控：具备呼叫进度监控控制功能。
• 握手控制：提供握手控制功能。
• 防护音控制：支持防护音控制。
• 线路质量监控和自动重训练：能够对线路质量进行监控，并实现自动重训练。

三、引脚说明

Z02205共有28个引脚，每个引脚都有其特定的功能。以下是部分重要引脚的说明：	引脚编号	符号	功能	方向
1–3	D5–D7	DSP寄存器数据线5 - 7	输入/输出
4	DPRD	数据泵读取	输出
5	DPWR	数据泵写入	输出
6	DPRESET	数据泵复位	输出
7	MUTE	扬声器静音	输出
8	VCC	电源供应
9	XTAL2	晶体振荡器	输出
10	XTAL1	晶体振荡器	输入
11	DPIRQ	数据泵中断请求	输入
12	RINGDET	振铃检测输入	输入
13	DTR	数据终端就绪	输入
14	DCD	数据载波检测	输出
15	SHUNT	脉冲拨号分流继电器输出	输出
16	TxD	数据发送	输出
17	OH	摘机继电器输出	输出
18	RxD	数据接收	输入
19–21	A0–A2	DSP寄存器地址线0 - 2	输出
22	GND	接地
23	DPCS	数据泵芯片选择	输出
24–28	D0–D4	DSP寄存器数据线0 - 4	输入/输出

四、电气特性

1. 绝对最大额定值

参数	最小值	最大值	单位	备注
偏置下的环境温度	0	+70	°C
存储温度	–65	+150	°C
任何引脚相对于VSS的电压	–0.6	+7	V	1
VDD引脚相对于VSS的电压	–0.3	+7	V
XTAL1和RESET引脚相对于VSS的电压	–0.6	VDD +1	V	2
总功耗		1.21	W
从VSS流出的最大允许电流		220	mA
流入VDD的最大允许电流		180	mA
流入输入引脚的最大允许电流	–600	+600	µA	3
流入开漏引脚的最大允许电流	–600	+600	µA	4
任何I/O引脚吸收的最大允许输出电流		25	mA
任何I/O引脚源出的最大允许输出电流		25	mA

2. 标准测试条件

在标准测试条件下，Z02205的电容特性如下：	参数	最小值	最大值
输入电容	0	12 pF
输出电容	0	12 pF
I/O电容	0	12 pF

3. 直流电气特性

在VCC为5.5V，温度范围为0°C至+70°C的条件下，Z02205的直流电气特性如下：	符号	参数	最小值	最大值	典型值（@25°C）	单位	条件	备注
VCH	时钟输入高电压	5.5V	0.7VCC	VCC + 0.3	2.6	V	由外部时钟发生器驱动
VCL	时钟输入低电压	5.5V	GND – 0.3	0.2VCC	2.1	V	由外部时钟发生器驱动
VIH	输入高电压	5.5V	0.7VCC	VCC + 0.3	2.6	V
VIL	输入低电压	5.5V	GND – 0.3	0.2VCC	1.6	V
VOH1	输出高电压	5.5V	VCC – 0.4	4.8	V	IOH = –2.0 mA	8
VOL1	输出低电压	5.5V	0.4	0.1	V	IOL = +4.0 mA	8
VOL2	输出低电压	5.5V	1.2	0.4	V	IOL = +12 mA	8
VOFFSET	比较器输入失调电压	5.5V	25	10	mV		10
IIL	输入泄漏电流	5.5V	–1	2	0.004	µA	VIN = 0V, VCC
IOL	输出泄漏电流	5.5V	–1	1	0.004	µA	VIN = 0V, VCC
IIR	复位输入电流	5.5V	–20	–180	–85	µA
ICC	电源电流	5.5V		25	20	mA	@ 16 MHz	4
ICC1	待机电流（HALT模式）	5.5V		8	3.7	mA	VIN = 0V, VCC @ 16 MHz	4
ICC2	待机电流（STOP模式）	5.5V		10	4	µA	VIN = 0V, VCC, WDT未运行	6,11
VICR	输入共模电压范围	5.5V	0	VCC – 1.0V		V		10
IALL	自动锁存低电流	5.5V	1.4	15	5	µA	0V < VIN < VCC	9
IALH	自动锁存高电流	5.5V	–1.0	–8	–6	µA	0V < VIN < VCC	9
VLV	VCC低电压				2.8	V	4 MHz最大内部时钟频率	7
保护电压		2.2	3.1	2.8		6 MHz最大内部时钟频率	7,13
VOH	输出高电压（低EMI模式）	5.0V	VCC – 0.4		4.8	V	IOH = –0.5 mA
VOL	输出低电压（低EMI模式）	5.0V		0.4	0.1	V	IOL = 1.0 mA

4. 交流电气特性

在SCLK/TCLK = XTAL/2，温度范围为0°C至+70°C，VCC为5.5V的条件下，Z02205的交流电气特性如下：	编号	符号	参数	VCC	最小值	最大值	单位	备注
1	TpC	输入时钟周期	5.5V	62.5	DC	ns	1,7
		5.5V	250	DC	ns	1,8
2	TrC, TfC	时钟输入上升和下降时间	5.5V		15	ns	1
3	TwC	输入时钟宽度	5.5V	31		ns	1
		5.5V	125		ns	1,8
4	TwTinL	定时器输入低宽度	5.5V	70		ns	1
5	TwTinH	定时器输入高宽度	5.5V	5TpC			1
6	TpTin	定时器输入周期	5.5V	8TpC			1
7	TrTin, TfTin	定时器输入上升和下降时间	5.5V		100	ns	1
8A	TwIL	内部请求低时间	5.5V	70		ns	1,2
8B	TwIL	内部请求低时间	5.5V	5TpC			1,3
9	TwIH	内部请求输入高时间	5.5V	5TpC			1,2
10	Twsm	停止模式恢复宽度规格	5.5V	12		ns
11	Tost	振荡器启动时间	5.5V		5TpC		4
12	Twdt	看门狗定时器延迟时间	5.5V	3.5		ms	0, 0 [5]
		5.5V	7		ms	0, 1 [5]
		5.5V	14		ms	1, 0 [5]
		5.5V	56		ms	1, 1 [5]
13	TPOR	上电复位延迟	5.5V	1.5	13	ms

五、AT命令集

Z02205支持丰富的AT命令集，通过这些命令可以对调制解调器进行各种控制。以下是部分重要命令的介绍：

1. 基本命令

• A（应答）：使调制解调器摘机并响应来电。
• B（通信标准选项）：指示调制解调器使用特定的电话线路调制标准。
• &C（数据载波检测选项）：确定调制解调器的DCD信号与其他调制解调器载波信号的关系。
• D（拨号）：使调制解调器根据拨号字符串中的数字和拨号修饰符拨打电话。
• &D（数据终端就绪选项）：确定调制解调器对终端DTR信号的响应方式。
• E（命令模式字符回显）：控制调制解调器是否回显从终端发送的字符。
• %E（自动重训练选项）：控制调制解调器在支持重训练的数据模式下是否发起重训练。
• &F（恢复出厂配置）：将AT命令选项和S寄存器恢复为默认值。
• &G（防护音选项）：指示调制解调器在发送高频段时发送哪种防护音。
• H（挂机/摘机）：H0用于挂机，H1用于摘机但不接听电话。
• &HT（PTT测试命令）：使调制解调器发送用于PTT测试的音调。
• I（识别）：查询调制解调器的相关信息，如产品代码、ROM校验和、软件版本等。
• M（扬声器开关选项）：控制扬声器的开关状态。
• O（返回在线模式）：使调制解调器返回在线模式。
• &P（脉冲拨号通断比）：设置脉冲拨号的节奏。
• Q（结果代码显示选项）：控制是否显示结果代码。
• &Q（通信模式选项）：选择终端通信模式。
• Sn（设置当前S寄存器）：将当前S寄存器设置为用户选择的值。
• ?（读取S寄存器）：显示Sn命令中最后指定的S寄存器的值。
• =x（写入S寄存器）：将值x写入Sn命令中最后指定的S寄存器。
• T（音频拨号）：选择音频拨号方式。
• V（结果代码格式）：改变结果代码的显示格式。
• X（呼叫进度）：控制拨号时是否检测忙音或拨号音，并限制调制解调器返回的结果代码。
• #CID=（来电显示选项）：控制调制解调器如何显示北美来电显示信息。

2. 拨号修饰符

拨号修饰符在拨号命令中执行特殊功能，常见的拨号修饰符及其功能如下：	修饰符	功能
0–9, A, B, C, D, #, *	拨号数字和字符，在音频拨号时有效。
P	脉冲拨号。
R	以应答模式发起呼叫。
T	音频拨号。
W	等待拨号音。
@	等待安静应答。
!	定时断连召回（挂机闪断）。
;	拨号后返回命令状态。

六、S寄存器

S寄存器用于配置调制解调器的各种参数，每个S寄存器都有默认值、上限和下限。以下是部分S寄存器的介绍：	寄存器	范围	单位	描述
S0	0–255	振铃次数	设置自动应答的振铃次数。
S1	0–255	振铃次数	返回电话振铃的次数。
S2	0–255	ASCII	设置转义序列字符。
S3	0–127	ASCII	设置行结束字符。
S4	0–127	ASCII	设置换行字符。
S5	0–127	ASCII	设置退格字符。
S6	2–255	秒	盲目拨号前的延迟时间。
S7	1–255	秒	拨号后等待载波的延迟时间。
S8	0–255	秒	处理逗号拨号修饰符时的延迟时间。
S9	1–255	1/10秒	载波必须存在的时间才能被识别。
S10	1–255	1/10秒	载波丢失到挂机的延迟时间。
S11	50–255	毫秒	多频音调持续时间。
S12	0–255	1/50秒	从在线状态到命令状态的转义提示延迟时间。
S17	–6 to –43	–dBm	设置发射电平。
S25	0–255	秒或1/10