EFM32应用方案（十一）——手持式数字对讲机

概述
   对讲机是一种双向移动通信工具，在不需要任何网络支持的情况下，就可以通话，没有话费产生，适用于相对固定且频繁通话的场合。目前主要使用通讯频段为900MHz，800MHz和400MHz。
   数字对讲机是采用数字技术进行设计的数字对讲机。其通过数字信号处理器将语音信号数字化，使其以数字编码形式传播，可以更好地利用频谱资源，提高话音质量，增加通讯距离。
   
   系统结构
   EFM32是由挪威Energymicro公司采用ARM Cortex-M3内核设计而来的高性能低功耗32位微控制器。它具有突出的低功耗特性，适用于“三表”（电表、水/热表、气表）、工业控制、警报安全系统、健康与运动应用系统、手持式医疗设备以及智能家居控制等领域。
   图1是手持式数字对讲机的结构框图，包括供电电源，语音处理电路，无线IC，主处理器，控制界面。
   
   
图 1 数字对讲机结构框图

   
   
   供电电源
   手持式数字对讲机为电池供电，EFM32的工作电压为1.8~3.8V，工作电压范围比较宽，在一些3.6V的电池供电系统中无需前端添加LDO芯片。在对功耗要求比较高的情况下可通过EFM32来控制数字处理器的供电，以减小静态功耗。
   语音处理电路
   采用数字处理器进行语音的数字编解码，实现语音数字与模拟间的相互转换。
   主控制器
   根据功能需求可配置不同型号的EFM32芯片作为主控MCU。可实现数字语音IC与RF IC间的数据传输，同时控制按键、显示等人机界面。在对通讯音质要求不高的情况下甚至可完成简单的数字语音处理。
   无线IC
   根据对讲机应用领域选择不同频段的IC，目前主要频段为400MHz、800MHz和900MHz。
   方案优势
   相对于传统的8位、16位单片机实现的手持式数字对讲机，基于EFM32实现的本方案具有以下优势：
   超低功耗
   EFM32是全球最低功耗的32位微控制器，RTC、DMA可运行的EM2模式下，功耗电流仅为900nA，不运行RTC的模式下可低至600nA，而在不保存RAM数据时更是只有20nA。同时，片上更是集成了低功耗外设：低功耗UART及I2C可运行于EM2模式下，可在CPU睡眠模式下实现数据的收发及数据识别唤醒。由于手持式数字对讲机为电池供电，对功耗有一定的要求，在对功耗要求比较高的场合甚至可由EFM32控制各模块的供电，最大限度的提高其待机时间，因此EFM32的低功耗具有明显的优势。
   降低成本
   EFM32采用ARM公司的Cortex-M3内核设计，其运算性能优异，支持硬件乘法器及除法器，支持ARM和Thumb2指令集，使能程序代码密度高，执行效率快。在某些对通讯音质要求不高的场合可由EFM32来实现数字处理，完成简单的编解码，节省数字处理芯片。在显示上，EFM32集成了高达8*36段LCD驱动，某些型号可支持320*240的16位TFT的RGB驱动，在带显示产品上可节省显示驱动IC。
   后续EFR产品
   Energy Micro后续会推出RF与MCU的SOC产品，在连续接收模式下只有4mA，在400MHz 0dBm的发送功率下5mA，10dBm时为14mA，最大输出功率为17dBm。最大接收灵敏度为-121dBm 。传输速度可高达4Mbit/s。
   总结
   EFM32具有优异的低功耗特性，非常适合于对于低功耗有要求的手持式数字对讲机的应用。EFM32内核采用目前流行的Cortex-M3设计，极大地缩短了开发者的开发时间。EFM32具有丰富的外设，为系统扩展功能及降低成本提供了条件。因此，EFM32非常的适合于手持式数字对讲机。