主控芯片：EFM32

方案概述

系统介绍：

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。

系统特性：

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。

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。

EFM32介绍

EFM32是来自挪威的Energy Micro最新推出的超低功耗ARM，该系列产品只有现有8位、16位、32位MCU的四分之一功耗，并且具有丰富的外设接口。

EFM32产品介绍

在活动模式下执行来自Flash的实际代码时每兆赫所耗电量为180μA，在深度睡眠模式下为900nA，在关机模式下为20nA。在应用基准测试中， EFM32 微控制器的低电流性能，加上低于2μs 的启动时间使其电池寿命延长了至少4 倍。

外设方面，EFM32能提供低功耗的外设，包括低能量的UART 和I2C 串行接口，A / D 和D / A 转换器和一个计数器和定时器主机。壁虎微控制器的独特之处在于它的“peripheral reflex system(周边反射系统)”（PRS）可与标准的32 位ARM 总线并行。PRS 可使EFM32 壁虎外围设备自主运行和交流，而中央处理器是关闭的，可延长睡眠时间并节省大量能源。

EFM32主要特性

32-bit ARM Cortex-M3 运行速率可达 32 MH

1.25 DMIPS/MHz

Superior Math Capability

Memory Protection Unit (MPU) ? USARTs with UART and SPI modes up 16 Mbit/s

温度范围： -40°~ 85°C ?

片上上电复位和掉电检测

90个带20mA 驱动力的GPIO ?

16个外部中断

外部总线接口(EBI) ?

存储对存储(DMA)

外围系统自主操作 ?

支持128/256-bit 硬件AES加密和解密

综合高、低频振荡器 ?

供电：1.8 ~ 3.8 V

Low Energy UART with 100 nA receive mode ?

Configurable LCD Controller driving up to 4x40 segments

低能量定时器脉冲输出可选 ?

灵活的24-bit实时计数器

脉冲计数器 ?

16-bit 定时器、比较器

12-bit ADC, 1 Msamples/s, 8通道 ?

12-bit DAC, 500 ksamples/s, 2通道

模拟比较器的8个输入多路复用和电容检测

数字对讲机介绍

数字对讲机是采用数字技术进行设计的数字对讲机。数字对讲机则是将语音信号数字化，要以数字编码形式传播，也就是说，对讲机传输频率上的全部调制均为数字。只有直接采用数字信号处理器的对讲机才是真正意义上的数字对讲机，而采用数字控制信号的对讲机（如集群系统的对讲机）则不属于数字对讲机。数字对讲机有许多优点，首先是可以更好地利用频谱资源，与蜂窝数字技术相似，数字对讲机可以在一条指定的信道上如25KHZ装载更多用户，提高频谱利用率，这是一种解决频率拥挤的解决方案，具有长远的意义。其次是提高话音质量。由于数字通信技术拥有系统内错误校正功能，和模拟对讲机相比，可以在一个范围更广泛的信号环境中，实现更好的语音音频质量，其接收到的音频噪音会更少些，声音更清晰。最后一点是，提高和改进语音和数据集成，改变控制信号随通讯距离增加而降低的弱点，与类似集成模拟语音及数据系统相比，数字对讲机可以提供更好的数据处理及界面功能，从而使更多的数据应用可以被集成到同一个双向无线通讯基站结构中对语音和数据服务集成更完善、更加方便。这三大特点使数字对讲机成为未来对讲机技术发展的必然趋势。七十年代摩托罗拉将数字技术引入对讲机系统设计中，1975年生产出数字语音加密的DVP对讲机，1980年研制了一套数字数据通信系统，在1991年的沙漠风暴行动中，使用了35000台数字对讲机。很显然，随着无线电通信技术的发展，人们对无线通信质量的要求的提高以及频谱资源的日益高涨，数字对讲机必将有着巨大的需求市场。但不管数字对讲机有多广泛的应用，在对讲机技术上已经十分成熟的模拟技术，在很长一段时间内还将继续为对讲机的设计服务，向体积小、成本低、功能强、更商品化的方向发展，以满足通讯用户的不同需求。数字对讲机在短时间内不可能代替模拟对讲机，这二种对讲机将发挥各自特点共同发展。

到2010年为止，许多厂家推出了自己定义通信协议的数字对讲机，但数字对讲机公开的标准是dPMR和DMR两个协议。dPMR协议的标准是《ETSI TS 102 490》《ETSI TS 102 658》。DMR协议的标准是《ETSI TS 102 361-1,2,3,4》。这两个通信协议技术起点都比较低，远无法与当前（2010年）的的无线公网通信协议相比较。

由于对讲机行业的数字化进程非常迟缓，有人戏称对讲机领域，是最后一个数字化的电子行业。

数字对讲机应用案例

海能达数字对讲机支援菲律宾台风灾后重建工作

2013年12月14日，海能达向受超强台风"海燕"重创的菲律宾中部地区提供上百台对讲机及配套中转台、车台和调度系统，为菲律宾台风灾后重建工作提供通信保障。

台风"海燕"袭击菲中部省份后，导致菲律宾中部地区发生50年一遇的特大水灾，至今已经造成近万人死亡，数百万人无家可归，给菲律宾中部地区受灾民众的生活及经济发展带来巨大的损失，当地急需大量的供灾后重建的通讯设备。得知该消息后，海能达迅速联络该国负责救援和灾后重建职能的菲律宾消防局，立即调集一批适用于该灾区的专业通讯设备发往灾区。

据悉，这批通信系统已运抵菲律宾受灾地区并投入使用，为灾区灾后重建工作进行通信保障。

在汶川地震、雅安地震等重大灾害事件发生时，公共通信网络发生瘫痪，海能达作为一家致力于专网通信事业的企业，第一时间在灾区进行应急救援及灾后重建工作的专网通信支持，保卫了人民的生命财产安全。[1] 

在数字对讲机中，模拟语音信号首先经过A/D变换和语音编码变换成数字信号。由于数字对讲机的带宽比较窄，一般为12.5kHz或者6.25kHz，（模拟的为12.5kHz或者25kHz）因此数字对讲机中的语音编码一般采用参量编码方法，即不是把语音信号的波形进行编码，而是提取产生语音信号的特征参数并对特征参数进行编码传输，传输速率一般在1.2～4.8kb/s，可以满足数字对讲机的带宽要求。

信道编译码的主要目的是提高数字传输系统的可靠性，通过在语音编码输出的序列中按某种规则加入一些多余码元作为差错控制用的监督码，收端根据这种规则可以发现错误或自动纠正错误来实现。

模拟对讲机一般采用倒频等方法进行信息加密，加密简单、易于破解。数字对讲机则采用数字加密的方式对用户的信息进行保护，在一些特殊行业如民航、铁路等对信息安全要求比较高的行业，更具有竞争性。加密的方法很多，如可以把数字信号和一个周期很长的m序列进行模2加，完成加密，接收端用同样的m序列和接收到的加密信号再一次进行模2加，即完成了解密。

与模拟对讲机相比，数字对讲机具有抗干扰能力强、通话质量好、频率利用率高、保密性能好、支持数据业务、便于进行无差错中继、便于合用一套数字中继系统等特点，符合通信发展的规律，无疑数字对讲机是对讲机技术发展的方向，必然会逐步取代模拟对讲机。