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HT98F069 Two-way Radio Flash MCU 應用須知

AN0439T V1.00 1/39 December 7, 2016


文件編碼：AN0439T

簡介

由 Holtek 公司設計生産的 HT98F069 是一款專為雙向無線通話之 Flash 版本 MCU。在專業對

講機應用電路前端接RF FM 調變電路或集成晶片，介面提供TX/RX模擬基帶信號(Baseband)、

包含音頻/亞音頻(Sub-tone)、DTMF、選擇音頻等輸出。人機介面提供 I/O 介面可應用於按扭

或數字鍵，ADC 可應用於溫度或電池電壓讀取。在語音部份提供 MIC 輸入含信號放大器，

語音輸出可外接功放驅動喇叭。HT98F069 內建語音信號處理器，提供音頻/亞音頻專業對講

機基本功能處理及進階功能支援預強調/解強調、CTCSS/DCS 編解碼、DTMF 編解碼、擾頻

收送、VOX 等功能，藉由射頻載波傳送至另一接收端。

功能說明

一般應用時，由於對講機通話通道有限 (如大陸地區 FRS 對講機大多數提供 16 組通道)，不

同群組間易選擇到相同通道而相互干擾；因此 HT98F069 之音訊處理器提供亞音頻訊號設置，

可大大降低不同群組通信之間相互影響。

HT98F069 之音訊處理器進階功能部份，提供 DTMF 及 Select Call 之設置(類似電話號碼的應

用) 來選擇指定通話對象。若需要增加保密性，可利用擾碼(Scrambler)來進行音訊加密的功

能。為降低各種雜訊干擾、提供壓擴(Compandor)、預加重/去加重(Pre-emphasis/De-emphasis)

及數位濾波器等不同機制以解決不同問題所造成的訊號干擾。

另外音訊處理器提供 VOX(聲控模式)功能，可設置多段電壓門檻設置。提供基頻信號水準

調控及麥克風自動增益控制等功能，以調整聲音大小。

工作原理

對講機相關專業應用功能簡介如下：

亞音頻(Sub-tone)

CTCSS (Continuous Tone Controlled Squelch System) encoder/decoder

俗稱亞音頻，是一種將低於音頻頻率的頻率(67Hz~254.1Hz)，加在音頻信號中一起傳

輸的技術。因其頻率範圍在標準音頻以下，故稱為亞音頻，作為控制信號使用；在

應用上只有亞音頻相同時，才會聽到對方的聲音。

DCS (or CDCSS, Continuous Digital Controlled Squelch System) encoder/decoder:

連續數字控制靜噪系統，其作用與 CTCSS 相同，區別在於它是以數字編碼方式來作

為靜音是否開啟的條件。


AN0439T V1.00 2/39 December 7, 2016

音頻信號(Audio signal)

DTMF (Dual Tone Multi Frequency) encoder/decoder

雙音多頻，由高頻群和低頻群組成，高低頻群各包含 4 個頻率。一個高頻信號和一

個低頻信號疊加組成一個組合信號，代表一個數字。DTMF 信令有 16 個編碼。利用

DTMF 信令可選擇呼叫相應的對講機。

Selective call tone (EEA standard)/ In band tone (user define)

提供 User 自訂 300~3kHz 音頻，可自訂音頻頻率，如 2/5 音的應用，可選擇呼叫相應

的對講機。一般多依據 EEA、EIA 等標準音頻頻率定義。

其他信號

DCS turn off tone

DCS 傳送結束時，傳送一段尾音訊號，目的在於關閉喇叭，使 DCS 結束時不會有不

悅耳的聲音。有些對講機使用 136Hz 當作 DCS 的結束尾音，一般約 100ms~300ms 左右。

進階音頻處理

擾碼 -- Scrambler/Descrambler

語音加密(Encryption)功能，只有同樣開啟語音加密功能的對講機，才聽的出正確的

聲音，其他對講機將聽不清楚內容。

壓擴 -- Compandor

為降低 RF 傳送時產生的 noise，傳送時放大小訊號壓低大訊號，接收時壓低小訊號

放大大訊號。

預加重/去加重 -- Pre-emphasis/De-emphasis

由於高頻部份調置後訊號會變差，因此有預加重機制，其目的是讓傳送時降低低頻

成份的 Gain，提高高頻成份的 Gain；接收端則以去加重還原。

數位濾波器：12.5K、25K、HPF(300) Filter

基頻(Baseband)信號 level 調控功能

調整音頻(Audio tone)、亞音頻(Sub-tone)、訊號振幅(amplitude)水準功能。

聲控模式(VOX)

聲控發射功能，USER 不需要按 PTT(Push to Talk)發射鍵，利用說話的聲音進行發射，

在停止說話後，停止發射動作而作接收。

MIC AGC

MIC Automatic Gain Control，麥克風自動增益控制，自動將麥克風輸入訊號增益補償，

使音訊訊號不致於過低或失真。當說話者的聲音太大時，AGC 會自動降低增益，使

音量維持在一個恒定的音量上；反之，說話者的聲音太小，AGC 會自動提高增益，

以確保對講機系統仍然維持在恒定的音量。

應用範圍

樓層無線對講機

取代傳統大樓使用之有線樓層對講機，以節省新大樓建置費用及方便舊大樓汰換老

舊系統設備。可利用 VOX 直接傳送語音資訊，利用 CTCSS、DCS、DTMF、Selective

Call 可做為各樓層/各戶選擇性對講或廣播用圖。

掌上型對講機/車用無線電對講機

為 HT98F069 主要應用範圍，提供對講機主要應用，除包含 CTCSS/DCS/DTMF/Selective

Call 的選用之外，另提供 Pre-emphasis/De-emphasis、Compandor、Scrambler 等音訊處

理。


AN0439T V1.00 3/39 December 7, 2016

硬體說明

方塊圖

MCU

DAC1

MICOP

PGA_B[4:0]EN_PGABEEP1

DEMODAUXVAG

PGAI_S[7:5]

MICO

AudioProcessor

/EN_DAC1 SDAO1

AMP1

EN_AMP1

DAC2

/EN_DAC2 SDAO2

AMP2

EN_AMP2

MODO

SMOD

AUDO_S[4:2]

Buffer

EN_BUF

SMOD

DAC bias

BEEP0

Input unit Output unit – MODO / SMOD (to RF)Audio process unit

Output unit – Audio (to Speaker)MCU unit

MICOP

EN_MIC

MICI

硬體方塊功能說明

Audio processor unit：訊號處理單元；負責音頻及信號處理。

Input unit：輸入源選擇；包含 MIC OPA、Multiplexer、PGA，多工器可選擇不同音源及調

變信號輸入，包括:MICO、DEMOD、AUX、VAG 及 BEEP1。

Output unit – MODO/SMOD：信號輸出端；包含 MODO：基頻信號輸出，SMOD：亞音

頻信號輸出(如欲自行解碼亞音頻也可由此端利用)。

Output unit – Audio：音頻輸出端；多工選擇輸出，計有 DAC1、BEEP0 可選擇。

MCU unit：MCU 控制單元；使用者程式碼執行單位，應用於 I/O、流程控制等。


AN0439T V1.00 4/39 December 7, 2016

應用電路圖

應用電路說明：主要區分為四部份。

Clock/PLL 電路：Y1、R7、C16、C17 為 PLL sources，其中 Y1 需使用 32.768kHz crystal 才

能將 PLL 鎖至所設之頻率；R6、C14、C15 為 PLL filter 電路。設計時請參考此零件值。

MIC/AUX/DEMOD：麥克風/輔助音源/基頻輸入端：MIC 介面有一內建 OPA，放大倍率=

1

2

R

R ，R2 依實際應用做改變；如要使用內建 AGC 功能，此電阻值選擇請參考 AGC 章

節說明。DEMOD 此為 RF 解調後基頻信號輸入端。AUX：外部音源輸入，支援外接音源

應用。原則上輸入信號大小需限制在：{訊號 * PGA 放大倍率 ≦ VDD*0.7(AD 最大值)}

MODO/SMOD/AUDO：基頻/亞音頻/音源輸出端：MODO 此輸出可產生基頻信號，接於

RF 輸入端點。SMOD：產生亞音頻信號，可用於需有亞音頻之應用。AUDO：解調後之

音頻信號，經 LPF 電路後，連接喇叭驅動電路(ex：HT82V739)即可產生聲調。輸出訊號

呈現階梯狀，由於臨道功率或音質精準的關係，其後務必接上一 LPF 電路。

電源電路：因開啟 Audio Processor 瞬間耗電較大([email protected], no load)，所以需留意 VCC

供電變動之影響，其中 C11 為補償用鉭質電容；考量類比、數位相互干擾，建議分為兩

部分的 VCC 與 GND，電源及接地部分各自再以 BEAD 接起。

電壓部份，建議提供3.6V或以上的工作電壓，視實際客戶電子電路系統之消耗功率而定。


AN0439T V1.00 5/39 December 7, 2016

Pin Assignment

64LQFP real chip & OCDS

HT98F069：Real Chip

HT98V069：OCDS

PD4P

F6

PA

7/R

ES

VD

DP

F1

PF

2

PF5PF4

PF

3

PD5

PD7PD6

HT98F069/HT98V06964 LQFP-A

12

345

67

8

9

10

111213

20 21 22 23 24 25 26 27 28

6061626364

29 30 31 32

5253545556575859

141516

434445

46

4748

36

373839

4041

42

3334

35

17 18 19

495051DEMOD

VAGREF

PE0

VSSA2VCCA2

VAG

AUDOMODO

VCCA1AUX

SMOD

PE1

PB2/DAO2PB1/DAO1PB0/DAO0

PF0

XO

UT

VS

SA

XIN

PL

LCP

B5/G

PIO

1P

B4/G

PIO

0P

D3

PD

2P

B3/D

AO

3

VS

SV

CC

A4

VC

CA

3PA3/AN3/INTPA2/AN2/TMR0/ICPCK/OCDSCKPA1/AN1/PFDPA0/AN0/ICPDA/OCDSDAPB7/GPIO3

PC3/AN7

PC0/AN4

PC2/AN6PC1/AN5

PB6/GPIO2

MIC

_I

PC

6/S

PIC

KP

C7

/SP

ISS

PD

0

PF

7M

IC_O

PD

1

PA

6/T

MR

2P

A5

/MIS

OP

A4

/TM

R1

PC

4/M

OS

IP

C5

/SP

IRQ

VS

SV

SS

A1

48LQFP real chip & OCDS

HT98F069：Real Chip

HT98V069：OCDS

DEMOD

VAGREF

PE0

PB

0/D

AO

0

VSSA2VCCA2 PB6/GPIO2

XO

UT

MIC

_I

PC

6/S

PIC

KP

C7

/SP

ISS

PD

0

VS

SA

1M

IC_O

PD

1

PA

6/T

MR

2P

A5

/MIS

OP

A4

/TM

R1

PC

4/M

OS

IP

C5

/SP

IRQ

PA3/AN3/INTPA2/AN2/TMR0/ICPCK/OCDSCKPA1/AN1/PFDPA0/AN0/ICPDA/OCDSDAPB7/GPIO3

PA7/RESPC3/AN7

PC0/AN4

PC2/AN6PC1/AN5

VS

S

VDD

XIN

PL

LC

PB

5/G

PIO

1P

B4

/GP

IO0

PD

3P

D2

PB

3/D

AO

3P

B2

/DA

O2

PB

1/D

AO

1

VAG

AUDOMODO

VCCA1AUX

SMOD

PE1 HT98F069/HT98V06948 LQFP-A

12

345

67

8

910

1112

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 242526

27

282930

3132

3334

3536

45464748 3738394041424344


AN0439T V1.00 6/39 December 7, 2016

軟體說明

系統時鐘切換方法

系統建立初期，會先選定工作頻率，此由二組 Registers 控制：CTRL2[7-5,3-0]、

CTRL0[0]。詳細如下所示：

系統控制暫存器 2 (CTRL2)

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name M1 M0 PLLD2 AUPRST PLLEN PLLD1 PLLD0 LXTEN

R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W

POR 0 0 1 0 0 1 1 0

CTRL2[3]:ON/OFF PLL model，選擇開啟或關閉 PLL 電路。CTRL2[7:6]選擇 PLL 升頻的倍率，

分成四種系統頻率可依實際應用狀況來選擇。CTRL2[5]此位元選擇 Audio processor 的 PLL

除頻倍率，有 2 倍及 4 倍兩種。CTRL2[2:1]為 MCU 的 PLL 除頻倍率選擇位元，可做除 2、4、

8、16 倍之選擇。CTRL2[0]，LXTEN 為外部低速晶體振盪器(LXT)致能控制位元，並配合"halt"

指令，使系統進入 IDLE (LXTEN=1、LXT on)或 SLEEP MODE (LXTEN=0、LXT off)。

系統控制暫存器 0 (CTRL0)

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name PCFG PFDCS – – – PFDC LXTLP CLKMOD

R/W R/W R/W – – – R/W R/W R/W

POR 0 0 – – – 0 0 1

CTRL0[0]選擇 MCU speed mode，如設為 1 則 MCU 工作於 lower speed mode (32.768kHz)，如

設成 0 則 MCU 工作在 PLL mode。使用 PLL mode 請注意，建議開起 PLL 前，先選定 PLL

升頻倍率及 MCU、Audio processor 除頻倍率後，等待 10ms (PLL stable time)，再做為 devices

的 clock sources (MCU：CTRL0[0]，Audio processor turn on：CTRL2[4])；系統在 PLL mode 工

作時，不建議再將 PLL 除頻設定做改變。

PLLEN M1,

M0

fPLL

(Hz)

MCU System Clock, fSYS (MHz) Audio processor (MHz)

PLLD1 , PLLD0 PLLD2

0,0 (÷2) 0,1 (÷4) 1,0 (÷8) 1,1 (÷16) 0 (÷2) 1 (÷4)

0 X 32.768K 32.768kHz 32.768kHz

1 0,0 24.576M 12.288 6.144 3.072 1.536 12.288 6.144

1 0,1 32.768M 16.384 8.192 4.096 2.048 16.384 8.192

1 1,0 40.960M 10.24(Note)

10.240 5.120 2.560 20.480 10.240

1 1,1 49.152M 12.288(Note)

12.288 6.144 3.072 24.576 12.288

X：Don’t care.

MCU & Audio Processor PLL 分頻表

Note:當 fPLL=40.960MHz/49.152MHz 時，IC 硬體會強制將 PLLD1 及 PLLD0 設為 01→除 4。


AN0439T V1.00 7/39 December 7, 2016

PLL 控制流程 (for MCU)

N

Start

Delay 10ms

Next Step

Y

Set divider & turn on PLL

CLKMOD=0 (MCU=PLL mode)

流程說明：

<Set … PLL>：設置 PLL 除頻及 PLL enable。

<Delay10ms>：延遲 10ms。這段為等待 PLL 穩定時間。

<CLKMOD=0>：MCU 設置為 PLL mode。

PORCLKMOD

PLLEN

32K CLK

PLL

MCU CLK

LXTEN

Instruction

Power on Slow mode Normal mode

tSST1tRSTD tFUP

Idle mode

Power On Sequence:

HaltLXT EN

PLL EN

CLKMODDIS


AN0439T V1.00 8/39 December 7, 2016

如何控制 Audio Processor

Audio Processor Reset

在 PLL 建立後，接下來將 Audio processor 開啟，利用 CTRL2[4]的設定，此 bit 是 Audio processor

Reset Signal 控制位元，控制方式：1 0 1 即可 (POR=0，設 PLL 時請勿將此位元設"1"

(CTRL[4]))；Reset 之後須等待至少 100ms 以上 (fAP=24.576MHz *note

)再下控制指令，此段時間

是 Audio processor 內部初使化時間，包括：RAM initial、open related model：ADC、DAC 等

Timing，在此時間內所執行之 SPI command 皆無效，如下所示：

Audio Processor Reset 流程

NDelay > AUP initial time

Next Step

Y

Can set SPI command

Turn on audio processor

CTRL2[4] = 1

Delay nop*2

CTRL2[4] = 0

Delay nop*2

CTRL2[4] = 1

流程說明:

<CTRL2[4]>：Audio processor reset bit。正確控制方式為 1 0 1，中間加入二空指令。

<Delay>：這段為 Audio processor initial 時間，如在這段時間中傳送 SPI 資料，可能會被 Audio

processor 覆寫，導致無有效寫入，至少需要等待 100ms。

Audio Processor Turn on 時序

0

V

VDDAudio processor reset

(CTRL[4])

Audio processorinitialization

Time

Audio processor canReceived command

Audio Processor Turn on Timing

Note：fAP=Audio processor system frequency.


AN0439T V1.00 9/39 December 7, 2016

SPI Command

Audio processor 是使用 SPI 作為通訊介面，可由 SPICR[7]選擇由內部(SPICR[7]=1) SPI 電路與

MCU 溝通，或是經由外部(SPICR[7]=0) pin-shared I/O 作通訊(於下幾單元會說明)，內部通訊

可經由控制位元執行實際電路控制，如下表所示：

SPI 控制暫存器 (SPICR)

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name IEMC － ERAM SPISS SPICK MOSI MISO SPIRQ

R/W R/W － R/W R/W R/W R/W R R

POR 1 － 0 1 0 0 x x

"x"：unknown

SPICK MOSI MISO SPISS SPIRQ

SPICR[7]=1 SPICR[3] SPICR[2] SPICR[1] SPICR[4] SPICR[0]

SPICR[7]=0 PC6 PC4 PA5 PC7 PC5

SPI 內部/外部控制信號表

一筆完整資料長度為 20-bit，先由 MSB 開始傳送至 20-bit LSB 結束，其中包含 4-bit 的 Group

Command、16-bit Data，而 Group 分為二種類別：I/O 及 CLI，最大 SPI 時脈分別為：16MHz

及 150kHz，設計上建議應低於 150kHz，方可共用 SPI 收發程式；I/O Command 用於電路控

制、共用資料等主要的應用區塊，本檔標示例：I/O CMD-NNh；CLI (Control Layer Interface)

Command 可存取 Audio Processor 相關參數，如：Threshold、Parameter、調變量、進階應用控

制等，用法與 I/O Group 不同，必須下三道命令才能完整寫入命令，讀資料則須下二道命令，

本文件標示範例：CLI CMD-NNNNh。

SPISS

SPICK

MOSI

MISO

SPIRQ

C3 C2 C1 C0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

C3 C2 C1 C0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

HT98F069 SPI 通訊格式


AN0439T V1.00 10/39 December 7, 2016

SPI 應用說明

I/O Command (C[3-0]：Write/Read=8xxxx/9xxxx)

Bit[19-16]於讀寫時設定不同，寫入命令情況是設為"8(Dec)"，讀取模式則設為"9(Dec)"，於

寫入資料時，Audio Processor 並不會 reply 任何訊息；在讀取命令下，D7-D0 為 Don’t Care。

A7~A0 為 Register 的位址，D7~D0 為讀寫的資料。

Write I/O CMD

Master Write

SPI[19:16] SPI[15:8] SPI[7:0]

4’b1000 Address (A7~A0) Data (D7~D0)

Audio processor reply

SPI[19:16] SPI[15:8] SPI[7:0]

x (no signal) x (no signal) x (no signal)

Read I/O CMD

Master Write

SPI[19:16] SPI[15:8] SPI[7:0]

4’b1001 Address (A7~A0) x (Don’t care)

Audio processor reply

SPI[19:16] SPI[15:8] SPI[7:0]

4’b1001 Address (A7~A0) Data (D7~D0)

Ex：將 I/O register "1Eh" 做寫入 3Ch，再讀取此 Register，以確定有無正確寫入。

寫入 1Eh 流程

Done

Audio Processor

No reply

Write data 3Ch to 1Eh Reg.

Done

Master

Command: 81E3Ch

流程說明：

<81E3C>：開啟 DAC2、DAC1、AMP2、AMP1、Buffer、MIC、PGA 電路。在送完此命令

後，不會有回應資料。

讀取 1Eh 流程

Done

Audio Processor

Reply 91E3Ch (1Eh Reg. data)

Read data from 1Eh Reg.

Done

Master

Command: 91E00h

流程說明：

<91E00>：讀取 1Eh register。在送完此命令後，會回應一筆 1Eh 的資料。


AN0439T V1.00 11/39 December 7, 2016

CLI 命令

此介面協議不同於 I/O command，寫入模式下必須含三筆 20-bit 之 SPI 資料，讀取資料則須

二筆；要執行 CLI command 第一筆為識別碼，第二筆為 16-bit address，最後是 16-bit data，

讀取資料則無 data 筆，而讀/寫模式之識別碼是不同的，識別碼 >> Read/Write：14181/14082，

此碼須正確無誤後 Audio processor 才繼續接受下筆資料；當資料寫入後，Audio processor 會

reply 一訊息：14000 則表示資料正確寫入，反之為回應則表示該筆資料無寫入。

寫入命令細節

Phase CLI_CMD Major Minor Multi Length

○1 4’b0001 4’b0100 4’b0000 4’b1000 4’b0010

○2 4’b0001 Address[15:0]

○3 4’b0001 Data[15:0]

回應數據


○4 4’b0001 4’b0100 4’b0000 4’b0000 4’b0000

註：當 Audio Rocessor 回應結果為 "14000"，則表示資料正確寫入。

SPISS

SPICK

MOSI

MISO

SPIRQ

1 2 3 4

在 CLI 命令 SPI 寫命令 Phase 3 後，SPIRQ 將為低。用戶必須檢查 SPIRQ 狀態來決定 SPI

讀 Phase 4。返回的資料將為´14000´。

讀出命令細節


○1 4’b0001 4’b0100 4’b0001 4’b1000 4’b0001

○2 4’b0001 Address[15:0]

回應數據


○3 4’b0001 4’b0100 4’b0000 4’b0000 4’b0000

○4 4’b0001 Data[15:0]

SPISS

SPICK

MOSI

MISO

SPIRQ

1 2 3 4


AN0439T V1.00 12/39 December 7, 2016

在 CLI 命令 SPI 讀命令 phase 1 和 2 後，SPIRQ 必須為低。用戶必須檢查 SPIRQ 狀態來

決定 SPI 讀 phase 3 和 4。在 phase 3，HT98F069 將返回 ´14181´。在 phase 4，將返回所需

求的資料。

Ex：將 CLI register "04CBh" 做寫入 FFFFh (MODO、SMOD 輸出開至最大調變量)，再讀

取此 register。

寫入 04CBh 流程

NWrite ok?

Done

Y

Reply 14000

Audio Processor

Write data FFFFh to 04CBh Reg.

Identifier ok ? N

Y

Done

Audio Processor

Command: 104CBh

Command: 1FFFFh

Command: 14082h

流程說明：

<14082>：CLI 的寫入識別碼。要做 CLI Command 的寫動作，要先執行此命令，不會有回

應資料。

<104CB>：選擇 Register：04CB。設定欲寫入的 Register，不會有回應資料。

<1FFFF>：設定資料：FFFFh。寫入資料至 Register，會回應一筆 14000 表示有正確寫入，

反之則無正確寫入。

讀取 04CBh 流程

Done

Reply 14181h

Audio Processor

Read data from 04CBh Reg.

Identifier ok? N

Y

Done

Audio Processor

Command: 104CBh

Command: 14181h

Reply 1FFFFh (04CBh Reg. data)

流程說明:

<14181>：CLI 的讀取識別碼。要做 CLI command 的讀動作，要先執行此命令，不會有回

應資料。

<104CB>：選擇 Register：04CB。設定欲讀取的 Register，送完此命令後，會先回應 14181，

再回覆讀出的資料：1FFFFh (即 04CBh 資料為 FFFFh)，共二筆資料。


AN0439T V1.00 13/39 December 7, 2016

外部控制

因應不同控制 Audio 處理需求，除 IC 內置的 MCU 聯繫外，尚支援由外部 SPI 方式使用，

但欲使用外部控制之前仍需做相關的初始化：PLL、Reset、SPI path，當 PLL 建立完成並使

Audio processor reset 後(此部分流程與前述單元相同)，再將 SPICR[7](IEMC)=0 把 SPI 路徑切

換為外部 pin share 端，這時我們才可實施外部 SPI 命令，此時這被佔用的五個 I/O 已不能再

移作它用。

SPICK MOSI MISO SPISS SPIRQ

SPICR[7]=1 SPICR[3] SPICR[2] SPICR[1] SPICR[4] SPICR[0]

SPICR[7]=0 PC6 PC4 PA5 PC7 PC5

SPI 內部/外部控制信號表

ExternalMCU

InternalMCU

Audio Processor

IEMC

HT98F069

SPI SPI

SPI

外部 MCU 連接圖

使用外部控制流程

SPI Init (Internal)Control signal status

SPI External

SPICR[7] = 0 SPICR[7] = 1

PLL setting

Audio processor turn on

DCS RX

Internal MCUControl flow

External MCUControl flow

流程說明：

<PLL setting …>：開起及設定 PLL。

<Audio processor …>：Audio processor 重置。

<Control Signal status>：檢測控制信號狀態，將 SPI 路徑選擇為外部或內部。

<SPICR[7]=0 or =1>：令 MCU 執行 SPI external/internal 控制位元設置。

<External or Internal MCU control flow>：執行內/外 MCU 系統流程。


AN0439T V1.00 14/39 December 7, 2016

IDLE、SLOW、TX、RX 模式選擇設定

當使用於無線對講機為應用時，不同 Mode 選擇下所需 On/Off 的線路與功能是不同的，開

閉間的時機也不盡相同，切換選至正確之輸入或輸出源，並將不必要電路關閉或斷開(注意：

電路開起需有一段穩定時間(根據不同電路，約 250ms)，除非系統欲進入睡眠等待)，以利節

能及屏除訊號間的干擾，此部分控制設計於 I/O Command Group 下，簡易控制訊息更容易上

手使用；以將不必要處理資源空出，以下說明三種模式設置(SLOW mode 於 VOX 中說明)。

IDLE Mode

當 Audio Processor 未處理資料於閒置狀態時，可由進入此模式達到節省電能之消耗 (省能多

寡依實際而定)，須注意要分成兩部分命令，關閉由 81EC1h81B93h80F00h，開啟由 81E3Fh

80F00h80F02h；當未有事件發生時先行關閉 Audio Processor Clock，再利用 MCU 去偵測

外在信號，待認可此信號後再開啟 Audio processor 做處理，如下所示：

設定 IDLE Mode 流程

N

IDLE mode

Have event?

Command: 81EC1h

Return

Y

Command: 81B93h

Command: 80F00h

Command: 81E3Fh

Command: 80F00h

Command: 80F02h

Delay 100ms?N Y

流程說明：

當無輸出、入訊號處理於待機狀態時，可先將 Audio Processor 停止，待開啟後即刻可執

行處理，不必再重新初始化過程。

<81E3F>：開啟 Audio 電路電源或只選擇開啟所需之電路。

<80F00>：執行 Reset。

<80F02>：開起 Audio Processor。

//

<81EC1>：關閉 Audio 電路電源。降低或關閉不必的功耗。

<81B93>：將 Input、Output Path 進 Bias。將輸入/輸出端置於 Common-mode Bias 以減少誤

解，也可將接收狀態重置之效。

<80F00>：關閉 Audio processor 進入 Reset 狀態。


AN0439T V1.00 15/39 December 7, 2016

Tx Mode

根據輸入資料觸發與否來進入 Tx Mode，例如：PTT 按下、音頻信號(VOX)等事件，一般在

此模式下做模式切換、輸入源選擇、電路開閉等項，而 Audio Buffer 輸入源建議應切至 Bias

以減低雜音，或關掉 Buffer (I/O CMD-1Eh[3])，亦可選擇兩者，在選擇 Tx/Rx 間轉換時，建

議應先做電路 On/Off Path 選擇 Mode 切換，盡量減輕錯誤訊息的發生，以下以流程圖

方式解釋在 PTT 事件之處理。

Ex：設定 Tx Mode、Input = MIC、Output = MODO、No sub-tone。

設定 Tx Mode 流程

N

TX mode

Is PTT event?

Command: 81E97h

Return

Y

Command: 81B10h

Command: 81140h

流程說明：

<81E97>：開啟 DAC1、AMP1、MIC、PGA 電路。先做電路開關設定，DAC1、AMP1 on-MODO

輸出開啟，MIC on–麥克風電路開啟，PGA on–輸入源 PGA 開啟。

<81B10>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 MIC，Audio out 為 DAC

Common-mode Bias 以降低雜音產生。

<81140>：進入 Tx Mode。最後選擇模式 Tx Mode，進入 Tx 處理流程。


AN0439T V1.00 16/39 December 7, 2016

Rx Mode

此狀態下主要用作基頻信號的解調處理，雖然可在此模式做等待 RF 信號，但建議應由 MCU

去確認 RSSI (Receive Signal Strength Indicator) 信號 OK 後，再將輸入源切換為 DEMOD 路徑，

再開啟 Audio Processor 做處理，一方面可省能源，二來不致於造成誤判信號，此部分對模

式切換、路徑選擇、電路 On/Off 做 SPI Command 設定，如下所示：

Ex：Rx Mode、Input = DEMOD、Output = AUDO (Sources = DAC1)、No sub-tone。

設定 Rx Mode 流程

N

Rx Mode

Is RSSI ok?

Command: 81E8Bh

Return

Y

Command: 81B25h

Command: 81160h

流程說明：

<RSSI OK>：確認 RF 信號 OK。

<81E8B>：開啟 DAC1、Buffer、PGA 電路。先作電路開關設定，DAC1 on-DAC1 輸出開啟，

AUDO Output Buffer on–音頻輸出電路開啟，PGA on–輸入源 PGA 開啟。

<81B25>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 DEMOD，Audio Out Sources

為 DAC1，並將 DAC1 Output Pin Sources 路徑切為內部 Common-mode Bias 以防

音頻從 MODO 漏出。

<81160>：進入 Rx Mode。最後選擇模式 Rx Mode，進入 Rx 處理流程。


AN0439T V1.00 17/39 December 7, 2016

Audio Processor IRQ

當有 Audio 處理事件發生時，Audio Processor 會利用此信號作為中斷要求，這時 Master 端則

需送出 SPI 讀取 20-bit 資料，前 12-bit 先送出 100h，末筆資料位元相應於 I/O CMD-23h，只

要有狀態改變事件 (0 1 or 1 0) 皆會發生中斷，因此要再讀取 I/O CMD-23h 的命令來確

認該事件為成立或結束；而 I/O CMD-22h 是中斷 Mask 選擇，如欲使用中斷要求，主中斷源

務必要開啟(I/O CMD-22h[6]=1)，此應用可提供設計者可不用輪詢方式等待訊息，待 Interrupt

發出後再後續處理，讓 MCU 執行效率更佳；格式說明如下：

事件中斷遮罩- 22h Address

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name — IRQ DTMF

INT

Selective

call INT

CTCSS

INT

DCS

INT

Off_Tone

INT

VOX

INT

Audio Processor IRQ 事件遮罩控制暫存器

Event VOX DCS CTCSS SelCal_Tone DTMF off_Tone

IRQ SPI data 10001h 10004h 10008h 10010h 10020h 10002h

Polling I/O

Command 23h 01h 04h 08h 10h 20h 02h

Polling I/O

Command 30h — — 01h — — —

IRQ & Polling 對照表 (when Asserted Signal)

Ex：檢測 CTCSS Tone。

CTCSS 中斷流程

步驟 1：開啟 CTCSS INT

Done

CTCSS INT turn on

Command: 82248h

步驟 2：Rx AUP ISR

N

Audio Processor ISR

Is received 10008h?

Done

Y

Command: 92300h Other status

RX message


AN0439T V1.00 18/39 December 7, 2016

步驟 3：Rx 23h 檢測流程

N

Audio Processor ISR

Is received 92308h?

Done

Y

Assert CTCSS status De-assert CTCSS status

RX message

流程說明(1)：

<82248>：設定中斷致能選擇。選擇 CTCSS 中斷，致能中斷源。

流程說明(2)：

<Is received 10008>：確認此中斷為信號為 CTCSS 事件。

<92300>：詢問事件狀態。

流程說明(3)：

<Is received 92308>：確認此中斷信號為 CTCSS 認可(92308h)或未正確解出 CTCSS(92300h)。


AN0439T V1.00 19/39 December 7, 2016

Audio Processor Status Reset

在正常解碼情形下，Audio Processor 的處理會依訊號的資料碼、頻率、振幅等來判定，而其

狀態(I/O CMD-23h、30h)也會改變其值，假如其通訊流程上能遵循：RF Ok Signal Ok

Signal Fail RF Fail，而 Audio Status 由 0 1 0 之變化，能於下一次通訊建立能再度重

解碼；但有些時候因使用上的多種組合，造成沒辦法使 Audio Processor 的解碼狀態重新來

過，而使其保持錯的狀態，因此需有一解碼復歸機制來令其回到解碼初期，以重新做解碼

的計算，其方法有二種。

用 Command 來令其重置 (I/O CMD：10000)，但此命令會使得原先自行寫到 CLI 的資料被

覆蓋掉，須特別留意。

是以訊號觀點重置，利用 PGA 來源設回到 VAG，並增加 De-response 時間延遲使得 Audio

Processor 自行回到解不到碼，狀態暫存器即會改變為 0，之後再切換為 Rx Mode 再度檢

測訊號，但缺點為必須耗費時間做延遲。

另一情況為亞音頻的尾音檢測狀態，CTCSS Anti-tone (I/O CMD-30h[0]=1) 或 DCS Off-tone

(I/O CMD-23h[1]=1)，當有解到一 CTCSS Anti-tone 時 I/O CMD-30h[0]=1，此狀態會持續保留

著(因屬獨立解碼的功能)，所以必須下 I/O CMD：12000 使其重置亞音頻尾音解碼檢測，將

I/O CMD-30h[0]=0 或 I/O CMD-23h[1]=0，因此於程式設計中須加此考量，於解到尾音時隨即

執行此命令。

內建音頻功能

在公共開放無線系統中 (如：飛航通訊等)，當某人想選擇呼叫某位使用者，或是抵禦收到

非關自己的訊息時，常會利用到選呼功能，以指定與某位使用者通訊；當要呼叫某人，發

送端會先送出 2 or 5 Tone 的規範用音頻訊息(Selective Call)，接著才送出聲音訊號；在每部

同頻率的接收機都會收到此無線訊號，並同時解出 2 or 5 Tone 的資料並加以比對，如果解

出的選呼碼與自己相同，那麼處理端就會打開揚聲器讓人耳聽得，以完成兩端的溝通訊息

傳遞；另外如 DTMF 的訊號被用於按鍵的觸發訊息，可用於傳送使用者的輸入資料給予彼

端解碼應用，或者同樣選呼用途之應用。本產品提供兩大音頻之選擇：Selective Call & DTMF，

包括傳送編碼及接收解碼的能力，以下說明。

Selective Call Tone 的設定

為一弦波頻率的類比信號，共 16 組信號，符合標準國際規定 (EIA、EEA、CCIR、ZVEI 1、

ZVEI 2 等)，也可使用者自定頻道更加添彈性運用，從 300Hz~3000Hz 之間皆可實現。設置

此功能於 I/O CMD-11h[4-2] = b'010，Tx 編碼通道選擇於 I/O CMD-2Ah[3-0]，每一通道資料分

存於 CLI CMD 緊鄰的二 Registers 內，例如：通道 0 其資料置於 CLI CMD-04E0h、04E1h，

可經由應用軟體去產生所需之頻率。而 Rx Mode 時，處理單元會去檢測進來的信號頻率，

並比對在通道列表的資料 (CLI CMD-04E0h~04FFh)，如比對成功即將解碼的頻道號碼資料

放置於 I/O CMD-2Eh[3-0]，且設置狀態位元 I/O CMD-23h[4]；另在解碼時也要注意臨界值的

設定，Accepted Threshold：CLI CMD-0324h 及 Released Threshold：CLI CMD-0325h 分別控制

解碼的低標值及無解碼的高標值，以下範例說明。


AN0439T V1.00 20/39 December 7, 2016

Ex：Tx Mode、Output = MODO、Selective Call Tone = 00h。

設定 Selective Call Tx Mode 流程

SelCal TX

Command: 81E91h

Return

Y

Command: 81B92h

Command: 81148h

Command: 82A00h

流程說明：

<82A00>：選擇 Selective Call 通道。選擇選呼頻道第 0 組 (Default EEA:1981Hz)。

<81E91>：開啟 DAC1、AMP1 電路。DAC1、AMP1 on-MODO 輸出開啟。

<81B92>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 VAG，Audio Out 為

DAC Common-mode Bias 以降低雜音產生，DAO1 輸入源為 DAC1。

<81148>：進入 Tx Mode。選擇 Tx Mode 並開啟 In-Band Tone = Selective Call 功能。


AN0439T V1.00 21/39 December 7, 2016

Ex：Rx Mode、Input = DEMOD、Output = null、No Sub-tone。

設定 Selective Call Rx Mode 流程

SelCal RX

Return

Save SelCal finder

Command: 92E00h

NIs SelCal event?

(23h[4] = 1)

Y

Command: 81B33h

Command: 81EC3h

NIs RSSI ok?

Y

Command: 81168h

IDLE mode

流程說明：


<81EC3>：開啟 PGA 電路。PGA on – 輸入源 PGA 開啟。

<81B33>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 DEMOD，Audio out 為 DAC

Common-mode Bias 以降低雜音產生，DAO1&DAO2 為 DAC Common-mode Bias。

<81168>：進入 Rx Mode。選擇 Rx mode 並開啟 In-Band Tone = Selective Call 功能。

<Is Selective event>：待確認此信號含有 Selective Call 頻道列表中穩合的頻率。

<92E00>：讀出 Selective Call 檢測資料。讀取此筆 Selective Call 檢測後所放置的頻道編號。

<Save SelCal finder>：儲存檢測後編號。暫保存此編號資料，直到完成整筆訊息接收，並利

用於本機之功能應用。

<IDLE mode>：進入閒置模式。等待 RSSI 信號 OK 前，先進入等待模式。


AN0439T V1.00 22/39 December 7, 2016

DTMF 的設定

DTMF 為雙音多頻的類比信號，其包含一高頻音及低頻音，共有 16 組信號(0~D)，常見於電

話機系統中撥號碼或按鍵音等用途。設置方法於 I/O CMD-11h[4-2] = b'100，Tx 編碼通道選

擇於 I/O CMD-2Dh[3-0]，可選定列表上之頻率。而 Rx Mode 時，處理單元會去檢測進來的

信號頻率，並進行 16 組頻率比對，如比對成功即將解碼的頻道號碼資料置於 I/O

CMD-2Fh[3-0]，並設起狀態位元 I/O CMD-23h[5]；另有一 Power 臨界值 (CLI CMD-01C4h)，

其以兩頻率中振幅最小為測定門檻，以下範例說明：

Ex：Tx Mode、Output = MODO、DTMF Tone = 00h。

設定 DTMF Tx Mode 流程

DTMF TX

Command: 81E91h

Return

Y

Command: 81B92h

Command: 81150h

Command: 82D00h

流程說明：

<82D00>：選擇 DTMF 通道。選擇 DTMF 頻道第 0 組。

<81E91>：開啟 DAC1、AMP1 電路。DAC1、AMP1 on-MODO 輸出開啟。

<81B92>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 VAG，Audio Out 為 DAC

Common-mode Bias 以降低雜音產生，DAO1 輸入源為 DAC1。

<81150>：進入 Tx Mode。選擇 Tx Mode 並開啟 In-Band Tone = DTMF 功能。


HA0418T V1.00 23/ 39 December 7, 2016

Ex：Rx Mode、Input = DEMOD、Output = null、No Sub-tone。

設定 DTMF Rx Mode 流程

DTMF RX

Return

Save DTMF finder

Command: 92F00h

NIs DTMF event?

(23h[5] = 1)

Y

Command: 81B33h

Command: 81EC3h

NIs RSSI ok?

Y

Command: 81170h

IDLE mode

流程說明：



<81B33>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 DEMOD，Audio Out 為 DAC

Common-mode Bias 以降低雜音產生，DAO1&DAO2 為 DAC Common-mode Bias。

<81170>：進入 Rx Mode。選擇 Rx Mode，並開啟 In-Band Tone = DTMF 功能。

<Is DTMF event>：待確認此信號含有 DTMF 頻道列表中穩合的頻率。

<92F00>：讀出 DTMF 檢測資料。讀取此筆 DTMF 檢測後所放置的頻道編號。

<Save DTMF Finder>：儲存檢測後編號。暫保存此編號資料，直到完成整筆訊息接收，並利用

於本機之功能應用。

<IDLE Mode>：進入閒置模式。等待 RSSI 信號 OK 前，先進入等待模式。


HA0418T V1.00 24/ 39 December 7, 2016

亞音頻功能

在 Walkie-talkie 這類的開放式系統中，在頻道有限的情況，發展出亞音頻之混音編碼方式(或

防干擾靜噪碼)，來增加相同頻率的使用通道數，接收想要對方之訊息；對接收端的使用者

需選擇到正確的亞音頻類型及頻道才能正確解出資料，減少不必要訊號，對防治相互干擾

及頻帶日益稀少有所幫助，本產品提供兩大主流亞音頻之選擇，以下說明：

CTCSS 的設定

此產生一弦波頻率的類比信號，從 62.5Hz~254.1Hz 之間實現，囊括 51 組標準頻道選擇，並

符合相關之規範，另提供 1 組使用者自訂的頻道，加添保障資料方法的彈性。通道選擇於

I/O CMD-2Bh 與 DCS 共用，對 Audio Processor 而言，仍是兩組 Registers，使用上應注意其資

料內容改變，在 Rx Mode 下，可使用 Polling(I/O CMD-23h[3]) or Interrupt (10008 I/O

CMD-23h[3])方式偵測是否與所設定之通道相同。

Tone Number CTCSS Freq.(Hz) Tone Number CTCSS Freq.(Hz) Tone Number CTCSS Freq.(Hz)

01h 67 12h 123 23h 225.7

02h 71.9 13h 127.3 24h 233.6

03h 74.4 14h 131.8 25h 241.8

04h 77 15h 136.5 26h 250.3

05h 79.7 16h 141.3 27h 69.3

06h 82.5 17h 146.2 28h 62.5

07h 85.4 18h 151.4 29h 159.8

08h 88.5 19h 156.7 2Ah 165.5

09h 91.5 1Ah 162.2 2Bh 171.3

0Ah 94.8 1Bh 167.9 2Ch 177.3

0Bh 97.4 1Ch 173.8 2Dh 183.5

0Ch 100 1Dh 179.9 2Eh 189.9

0Dh 103.5 1Eh 186.2 2Fh 196.6

0Eh 107.2 1Fh 192.8 30h 199.5

0Fh 110.9 20h 203.5 31h 206.5

10h 114.8 21h 210.7 32h 229.1

11h 118.8 22h 218.1 33h 254.1

CTCSS 頻率 vs.音調編碼表

本品支援 180°反轉碼設計，Tx Mode 由 I/O CMD-31h[0]來控制，其由 1 0 or 0 1 皆會有

反轉訊號的發生；Rx Mode 檢測由 I/O CMD-31h[1]選擇，假如有檢測到相位變化，則 I/O

CMD-30h[0]會變為"1" {注意：必須自行清為"0" (參閱 Audio Processor Status Reset 一節)}，且

中斷 SPI Data 與 CTCSS 共用(同樣為 10008h)，因此當有使用到 CTCSS anti-tone 檢測功能時，

需檢查 I/O CMD-23h[3]及 I/O CMD-30h[0]，以下提供相關表格及設計說明。


HA0418T V1.00 25/ 39 December 7, 2016

Event2 Control - 31h Address

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name — — — — — — En_CTC

Rx_Anti-tone

En_CTC

Tx_Anti-tone

Event2 控制暫存器

Event2 Status - 30h Address

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name — — — — — — — CTC Anti-Tone Event

Event2 狀態暫存器

Ex：Tx Mode、Input = MIC、Output = MODO & SMOD、Sub-tone = CTCSS、CTCSS Tone=01h。

設定 CTCSS Tx Mode 流程

CTCSS TX

Command: 81E37h

Return

Y

Command: 81B10h

Command: 81142h

Command: 82B01h

流程說明：

<82B01>：設置亞音頻頻道。選擇 CTCSS 第 1 組頻道。

<81E37>：開啟 DAC1、DAC2、AMP1、AMP2、MIC、PGA 電路。DAC1、AMP1 on-MODO 輸

出開啟，DAC2、AMP2 on-SMOD 輸出開啟，MIC on – 麥克風電路開啟，PGA on –

輸入源 PGA 開啟。

<81B10>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 MIC，Audio Out 為 DAC


<81142>：進入 Tx Mode。選擇 Tx Mode 並開啟 Sub-tone = CTCSS 功能。


HA0418T V1.00 26/ 39 December 7, 2016

Ex：Rx Mode、Input = DEMOD、Output = AUDO(sources = DAC1)、Sub-tone = CTCSS、CTCSS tone=01h

設定 CTCSS Rx Mode 流程

CTCSS RX

Return

Command: 81B25h

Command: 81E8Bh

NIs CTCSS event?

(23h[3] = 1)

Y

Command: 81B33h

Command: 81EC3h

NIs RSSI ok?

Y

Command: 81162h

IDLE modeCommand: 82B01h

流程說明：


<82B01>：設定亞音訊頻道。選擇 CTCSS 第 1 組頻道。


<81B33>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 DEMOD，Audio Out 為 DAC


<81162>：進入 Rx Mode。選擇 Rx Mode，並開啟 Sub-tone = CTCSS 功能。

<Is CTCSS event>：待確認此信號含有相同頻道的 CTCSS 亞音頻。

<81E8B>：開啟 DAC1、Buffer、PGA 電路。DAC1 on-DAC1 輸出開啟，AUDO Output Buffer on

– 音頻輸出電路開啟，PGA on – 輸入源 PGA 開啟。


為 DAC1，並將 DAC1 Pin Sources 路徑切為內部 Common-mode Bias 以防音頻從

MODO 漏出。


HA0418T V1.00 27/ 39 December 7, 2016

DCS 的設定

DCS 是數位化之載波信號，以 "0" 與 "1" 做為欲生成資料之波型，含檢查碼及資料碼共

23 bits 的數位訊息，選擇上可有 83x2 (含反向碼) 種標準頻道，以及 1 組使用者自訂頻道；

設定此功能於 I/O CMD-11h[1-0] = b’01，Tx 編碼通道選擇於 I/O CMD-2Bh[6-0] (與 CTCSS 共

用)，編碼資料置於 CLI CMD-04DCh (DCS code bit0~bit15)，及 CLI CMD-04DDh (DCS code

bit16~bit22)，當要結束通訊時，會再傳送一結尾信號 (一般約 200ms~300ms)，設定方式為直

接通到選擇 I/O CMD 2Bh[6-0] = h'7F 即可。如欲自行編碼，可設定 CLI CMD-04DCh 及 CLI

CMD-04DDh，並將 I/O CMD-2Bh[6-0] = h’00，需注意有二點：1. data 會反相，2. 由 MSB 開

始傳送，例如：DCS code 設為 1BF1C8h 而由波型上觀察到為 (右至左看：763813h)。

1BF1C8h = 001, 1011, 1111, 0001, 1100, 1000

經反相後= 110, 0100, 0000, 1110, 0011, 0111

示波器觀察 (由左往右看，並以 LSB 為底解讀) = (先) 1110, 1100, 0111, 0000, 0010, 011

7 6 3 8 1 3

在 Rx Mode 下，根據 I/O CMD-2Bh 之設值來檢查進來的 DCS 碼，當檢測出正確碼時，DCS

Event 會於 Polling (I/O CMD-23h[2]) or Interrupt (10004 I/O CMD-23h[2]) 上測知，另配合 DCS

Turn Off Tone (I/O CMD-23h[1]) 事件檢知，能標明 DCS 資訊之結尾 (部分系統提供此功能)

以停止音頻輸出。相關使用設定如下：

Tone

Number

DCS

Code

Tone

Number

DCS

Code

Tone

Number

DCS

Code

Tone

Number

DCS Code

Invert-ed

Tone

Number

DCS Code

Invert-ed

Tone

Number

DCS Code

Invert-ed

01h 023 1Dh 174 39h 445 81h 023 9Dh 174 B9h 445

02h 025 1Eh 205 3Ah 464 82h 025 9Eh 205 BAh 464

03h 026 1Fh 223 3Bh 465 83h 026 9Fh 223 BBh 465

04h 031 20h 226 3Ch 466 84h 031 A0h 226 BCh 466

05h 032 21h 243 3Dh 503 85h 032 A1h 243 BDh 503

06h 043 22h 244 3Eh 506 86h 043 A2h 244 BEh 506

07h 047 23h 245 3Fh 516 87h 047 A3h 245 BFh 516

08h 051 24h 251 40h 532 88h 051 A4h 251 C0h 532

09h 054 25h 261 41h 546 89h 054 A5h 261 C1h 546

0Ah 065 26h 263 42h 565 8Ah 065 A6h 263 C2h 565

0Bh 071 27h 265 43h 606 8Bh 071 A7h 265 C3h 606

0Ch 072 28h 271 44h 612 8Ch 072 A8h 271 C4h 612

0Dh 073 29h 306 45h 624 8Dh 073 A9h 306 C5h 624

0Eh 074 2Ah 311 46h 627 8Eh 074 AAh 311 C6h 627

0Fh 114 2Bh 315 47h 631 8Fh 114 ABh 315 C7h 631

10h 115 2Ch 331 48h 632 90h 115 ACh 331 C8h 632

11h 116 2Dh 343 49h 654 91h 116 ADh 343 C9h 654

12h 125 2Eh 346 4Ah 662 92h 125 AEh 346 CAh 662

13h 131 2Fh 351 4Bh 664 93h 131 AFh 351 CBh 664

14h 132 30h 364 4Ch 703 94h 132 B0h 364 CCh 703

15h 134 31h 365 4Dh 712 95h 134 B1h 365 CDh 712

16h 143 32h 371 4Eh 723 96h 143 B2h 371 CEh 723

17h 152 33h 411 4Fh 731 97h 152 B3h 411 CFh 731

18h 155 34h 412 50h 732 98h 155 B4h 412 D0h 732

19h 156 35h 413 51h 734 99h 156 B5h 413 D1h 734

1Ah 162 36h 423 52h 743 9Ah 162 B6h 423 D2h 743

1Bh 165 37h 431 53h 754 9Bh 165 B7h 431 D3h 754

1Ch 172 38h 432 9Ch 172 B8h 432

DCS 碼 vs.音調編碼表


HA0418T V1.00 28/ 39 December 7, 2016

Ex：Tx Mode、Input=AUX、Output=MODO & SMOD、Sub-tone=DCS、DCS tone=01h。

設定 DCS Tx Mode 流程

(1) Tx DCS 信號

DCS TX

Command: 81E33h

Return

Y

Command: 81B50h

Command: 81141h

Command: 82B01h

(2)信息結束後，送出 Off_tone 信號

N

DCS TX off-tone

Delay 200ms

Return

Y

Command: 82B7Fh

Command: 81161h

流程說明(1):

<82B01>：設定亞音頻頻道。選擇 DCS 第 1 組頻道。

<81E33>：開啟 DAC1、DAC2、AMP1、AMP2、PGA 電路。DAC1、AMP1 on-MODO 輸出開啟，

DAC2、AMP2 on-SMOD 輸出開啟，PGA on – 輸入源 PGA 開啟。

<81B50>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 AUX，Audio Out 為 DAC

Common-mode bias 以降低雜音產生。

<81141>：進入 Tx Mode。選擇 Tx Mode，並開啟 Sub-tone=DCS 功能。

* * * 當 DCS 信息傳送完後 * * *

流程說明(2):

<82B7F>：選擇 OFF-tone。設定為 Off-tone 通道以產生 134Hz 訊號。

<81101>：返回 Idle Mode。完成此筆 DCS，回到等待狀態。


HA0418T V1.00 29/ 39 December 7, 2016

Ex：Rx Mode、No Audio tone signal、DCS sub-tone、AUDO sources = DAC1、DAC2 off、MIC off、

DCS tone=01h，此範例應用中斷(IRQ)來達成，當收到 DCS event interrupt 後，多加送一筆讀

取 I/O CMD-23h 的命令做 event status 判別：

設定 DCS Rx Mode 流程

(1) RF 信號檢測

DCS RX setting

Return

Command: 81161h

Command: 81EC3h

Command: 82B01h

NIs RSSI ok?

Y

Command: 81B33h

IDLE mode

(2) Audio Processor IRQ 處理

N

Audio Processor IRQ

Is Data = 10004?(23h[2] = 1)

Return

Y

Command: 92300h Other Status processing

(3) 開啟及輸出 AUDO 信號

N

DCS RX

Is DCS event?(23h[2] = 1)

Return

Y

Command: 81B25h

Command: 81E8Bh


HA0418T V1.00 30/ 39 December 7, 2016

流程說明(1)：


<82B01>：設定亞音頻頻道。選擇 DCS 第 1 組頻道。


<81B33>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 DEMOD，Audio out 為 DAC

common-mode bias 以降低雜音產生。

<81161>：進入 Rx Mode。選擇 Rx Mode 並開啟 Sub-tone=DCS 功能。

流程說明(2)：

<Is Data = 10004>：確認此中斷為信號含有相同頻道的 DCS 亞音頻。

<92300>：再詢問一次 event status。確認 DCS 狀態，是 1 or 0。

流程說明(3)：

<Is DCS event>：待確認此信號含有相同頻道的 DCS 亞音頻。

<81E8B>：開啟 DAC1、Buffer、PGA 電路。DAC1 on-DAC1 輸出開啟，AUDO Output Buffer on –

音頻輸出電路開啟，PGA On – 輸入源 PGA 開啟。


為 DAC1，並將 DAC1 Pin Sources 路徑切為內部 Common-mode Bias 以防音頻從

MODO 漏出。

Audio 進階功能

本產品提供多重音源處理功能：Scrambler、Compandor、Emphasis、HPF、LPF 等，依不同應

用層面來使用，功能開關選擇置於 I/O CMD-2Ch[7-2]，因應 Audio Processor 之工作頻率不同，

對功能組合的開啟及 Tx、Rx 使用上有些限制，請參閱附錄所示。

Audio 控制- 2Ch 位址

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

Name EN_Scram EN_Comp EN_Emp EN_NBW EN_WBW EN_HPF300 EN_VOX EN_AGC

先進的 Audio Processor 控制寄存器


HA0418T V1.00 31/ 39 December 7, 2016

Audio – Low Pass Filter & High Pass Filter 低通/高通濾波功能設定

在通訊系統上，相鄰通道訊號干擾及通道雜訊，使得欲傳/收資料被破壞，利用濾波器來改

善此問題；本品提供寬帶 (3.0kHz) 及窄帶 (2.55kHz) 用低通濾波器，及一 300Hz 高通濾波

器，可用來濾除亞音頻及弭除通道外訊號，控制位元 I/O CMD-2Ch[4-2]，如下設定。

開啟 12.5kHz LPF & 300 HPF 流程

Done

Master

Command: 82C14h

流程說明：

<82C14>：設定資料：14h。2Ch[4]=1，開啟 12.5kHz LPF；2Ch[2]=1，開啟 300Hz HPF。

Audio – 預強調/解強調功能設定

Emphasis 功能在於對高低頻之功率譜作升降調製，以得到較平均的功率譜密度分佈，提高

較佳的 S/N 比。典型的資訊在高頻部分其功率譜密度呈現下降趨勢，而雜訊卻隨頻率升高

而快速增加，訊號剛好成相反現象，所以相對而言 S/N 變得不理想，因此實施"強調"改善此

不平均之問題。控制開關位元 I/O CMD-2Ch[5]，如下設定：

開啟強調流程

Done

Master

Command: 82C20h

流程說明：

<82C20>：設定資料：20h。2Ch[5]=1，開啟強調。

Audio – 擾碼/解擾碼功能設定

Scrambling 作用是將信號調換反轉處理；實際上即為一加密 (Cryptographic) 的方式，對傳送

信號進行轉換處理。在 Tx Mode 時，信號經加擾器 (Scrambler) 處理後再送出，資料被截取

後變無意義而不易被利用；同樣於 Rx Mode 時，實施解擾器 (De-scrambler) 功能後，便可

於收到擾碼資訊後解出原始信訊。本品提供八種反轉頻率的選擇 (CLI CMD-013Ah、013Bh)，

欲改變頻率的設定前，請要先將 Scrambler 功能停止，再設定要改變之反轉頻率，之後再開

啟 Scrambler，即可完成頻率改變。此項功能控制開關於 I/O CMD-2Ch[7]，只要對此 Bit 設定

即可，如下設定：

開啟加擾器流程

Done

Master

Command: 82C80h

流程說明：

<82C80>：設定資料：80h。2Ch[7]=1，開啟加擾功能。


HA0418T V1.00 32/ 39 December 7, 2016

改變加擾器反轉頻率(3200Hz)流程

Master

Command: 14082h

Return

Y

Command: 1013Ah

Command: 19871h

Command: 82C00h

Command: 1013BhY

Command: 14B3Eh

Command: 82C80h

Command: 14082h

流程說明：

<82C00>：設定資料：00h。2Ch[7]=0，先停止 Scrambler。

<14082>：CLI 的寫入識別碼。要做 CLI Command 的寫動作，要先執行此命令，不會有回應

資料。

<1013A>：選擇 Register：013A。設定欲寫入的 Register，不會有回應資料。

<19871>：設定資料：9871h。寫入資料至 Register，會回應一筆 14000 表示有正確寫入，反

之則無正確寫入。

<14082>：CLI 的寫入識別碼。要做 CLI Command 的寫動作，要先執行此命令，不會有回應

資料。

<1013B>：選擇 Register：013B。設定欲寫入的 Register，不會有回應資料。

<14B3E>：設定資料：4B3Eh。寫入資料至 Register，會回應一筆 14000 表示有正確寫入，反

之則無正確寫入。

<82C80>：設定資料：80h。2Ch[7]=1，開啟 Scrambler。


HA0418T V1.00 33/ 39 December 7, 2016

Audio --壓擴功能設定

Companding 作用於降低動態的範圍，給予信號大小而衰減或增大，動態範圍：輸入 60dB、

輸出 30dB，value=0.5 (Subject：MIC in)。在無線傳輸處理過程中，RF 信號被接收後必然包

含著雜訊，所以在傳送訊息前，先將資料以預定的比例壓縮，當解調再依此比例展開得到

原始信號，經此過程後大部分非原來訊號的 RF 雜訊會於擴展後被去除，有效降低雜訊生於

輸出單元。壓擴的振幅轉折點設定於 CLI CMD-012Ah (Tx Mode) 及 CLI CMD-012Bh (Rx

Mode)，須留意 Tx/Rx 同一轉折點下其設定值會有所不同，例如：在轉點 100mV 下，於 Tx Mode

1V 之訊號至 MODO 量測會為 550mV，於 Rx Mode 1V 之訊號還原 MODO 量測為 1900mV，

須注意通過壓擴後訊號是否會超過 Limiter。控制開關於 I/O CMD-2Ch[6]，如下設定：

開啟壓縮器流程

Done

Master

Command: 82C40h

流程說明:

<82C40>：設定資料：40h。2Ch[6]=1，開啟 Compandor。

基頻信號 level 調控功能

在不同系統應用中，輸出的調變量多寡亦會差別，本品於提供不同路徑上多段數調變量的

設定及一 Mixer 功能，調變方塊圖及詳述如下：

調製路徑方塊圖

VR1：內部音頻產生器 (I/O CMD-11h[4-2： b’010]的調變 Level 選擇。256 階，Default：00h。

VR2：亞音頻調變 level 選擇。256 階，Default：00h。

VR3：混波器調變選擇、調變量設定，VR3=0 時，表無 MIX 功用。256 階，Default：00h。

VR4：MODO (Pin) 基頻輸出調變量選擇。1024 階、Default：3FFh。

VR5：SMOD (Pin) 亞音頻輸出調變量選擇。1024 階、Default：3FFh。

MODO 輸出取決於 VR1 (if used Tone Generator)、VR4 及系統工作電壓，SMOD 輸出取決於

VR2、VR5 及系統工作電壓，不過實際從輸出量測得到會有部分 Lose 發生 (RC Filter 等)；

例如：在 3V 系統上，MODO Output (max) ~= 2780mv，SMOD Output (max) ~= 1920mv，由於

Audio processor 初始值的設定，應用上務必自行開啟及改變路徑上的調變 Level。


HA0418T V1.00 34/ 39 December 7, 2016

在高頻調變機制，Tx 時 CTCSS 與 DCS 一般會分開信號進入，能有效處理 DCS 的高、低快

速變動的數位訊號；而本產品皆由同 PIN (SMOD) 輸出，因此特別設計了 Mixed 的機制，能

將要調制的 DCS 由 MODO 訊號輸出。一般的用法：在 CTCSS 下之亞音頻會由 SMOD 輸出，

且 VR3 是關閉的 (CLI CMD-04D2h=0000h)，CTCSS 訊號大小可由 VR2 及 VR5 決定；而在

DCS 下其訊號會混在 Audio 訊號由 MODO 輸出，這時 VR3 是打開且依比例有一數值，而

VR5 是關閉 (CLI CMD-04D5h=0000h) 的，或是關閉 DAC2 的輸出亦可，這時 DCS 大小則由

VR2 及 VR3 決定，達到有效的利用本品 TX DCS 之功用。須留意：系統是否能以此方式應

用還是請依實況評估。

Ex：Operating 3V，設定、開啟 Sub-audio 路徑最大調變量，VR5 = Default(3FFh)：

Sub-audio 路徑調變量流程

Master

Return

Write message ok= VR2 is turn on & level:256

NIs reply 14000h?Y

Command: 104CBh

Command: 14082h

Command: 100FFh

Write message fail

流程說明：

<14082>：CLI 的寫入識別碼。

<104CB>：選擇 Register：04CB。

<100FF>：設定資料：00FFh。VR2=FFh，開啟 VR2 為最大 Level 值。

<Is reply 14000>：Audio Processor 寫入確認回應。

聲控功能–VOX

在一些特殊應用上，常會用到聲控(vox)功能，其利用 Voice 對 Mic 大小比對 Vox 高臨界值(CLI

CMD-04CDh) & 低臨界值 (CLI CMD-04CEh)，來決定認可此輸入源處於高於臨界的狀態(I/O

CMD-29[1-0]=02h) 或小於臨界的狀態 (I/O CMD-29[1-0]=01h) ，控制開關位元 I/O

CMD-2Ch[1]。

Audio Control - 2Ch Address

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0


VOX 選擇暫存器


HA0418T V1.00 35/ 39 December 7, 2016

High threshold

L ow thresholdSignal

I/O command:23h = No event

29h = 00h

I/O command:23h = 01h

29h = 01h

I/O command:

23h = 01h29h = 02h

I/O command:

23h = No event29h = 00h

VOX Detected Status Chart

在此模式下，請先設置於 SLOW Mode，再可降低 Audio Processor 工作頻率(24.576MHz

6.144MHz)，並關閉不用的電路(輸出相關元件)，使其達最低之功耗。當認可此信號後，再

進入 TX Mode 繼續發送訊息的控制流程，參考以下設置流程：

開啟 VOX 流程

(1) 設定 VOX & Slow Mode

VOX setting

Command: 81B10hY

Command: 81120h

CTRL2[7~6]=00b

Command: 81EC7h

Done

CTRL2[5]=1b

Command: 82C02h


HA0418T V1.00 36/ 39 December 7, 2016

(2) VOX 信號狀態檢測

VOX procedure

N

Is above VOX highThreshold (29h = 02h)?

N Is VOX event(23h = 01h)?

Y

Command: 92900h

CTRL2[5]=0b

CTRL2[7~6]=11b

Continue TX Control flow

Done

Command: 81160h(Back RX mode)

Y

Is below VOX lowThreshold (29h = 01h)?

N

Y

流程說明(1)：

<81EC7>：開啟 MIC、PGA 電路。MIC on–麥克風電路開啟，PGA on–輸入源 PGA 開啟。

<81B10>：選擇輸入 PGA、Audio 輸出源路徑。選擇 PGA 輸入源為 MIC，Audio Out 為 DAC

common-mode bias 以降低雜音產生。

<81120>：設定為 Slow Mode。

<CTRL2[7-6]=b’00> & <CTRL2[5]=b’1>：設定 Audio Processor 為最低頻率-4MHz。

<82C02>：設定資料：02h。2Ch[1] = 1，開啟 VOX 功能。

流程說明(2)：

<Is VOX event>：確認是否為 VOX 事件。

<92900>：VOX High/Low Threshold Status。讀取 VOX 臨界狀態，29h[1-0]=b’10，高於 High 臨界

值，認可 VOX 事件；29h[1-0]=b’01，低於 Low 臨界值，結束 VOX 事件。

<CTRL2[7-6]=b’11> & <CTRL2[5]=b’0>：設定 Audio Processor 為最高頻率-16MHz(假設為原設定

值)。

<Contiune Tx…>：進入 Tx 控制流程。


HA0418T V1.00 37/ 39 December 7, 2016

自動增益控制–AGC

MIC 輸入源常會因聲音的大小變化而造成輸出音質變異，一般都以外加 AGC 電路的方式解

決，卻也增加成本及減少電路空間，本產品提供內部 AGC，並配合 MIC OP (inside) 放大倍

率設定，以數位元控制方式達到此自動控制的機制，透過控制單元 I/O CMD-2Ch[0]選擇即

可，參考以下說明：

Audio Control - 2Ch Address

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0


AGC 選擇暫存器

開啟 AGC 流程

Done

Master

Command: 82C01h

流程說明:

<82C01>：設定資料：01h。2Ch[0] = 1，開啟 AGC 功能。

EX：在 3.3V 下，試選擇 OP 放大倍率 ? (標準 MIC=16rms)

Sol：

Step1：AD 最大範圍：3.3 * 0.7 = 2310mV

Step2：輸入源：16rms * (2 / √2) = 45.3mV

Step3：Rule → 2310 ≧ 45.3 * 8 * C (8 = PGA 最大倍率，C = OPA 放大倍率)

→ C = 6.37

Step4：求出 OPA 電阻：R2 / R1 = 6.37

→ if R1 = 10K → R2 = 62K

AGC 應用電路@3.3V：

MIC & 驅動電路


HA0418T V1.00 38/ 39 December 7, 2016

Audio Processor 訊號處理組合功能

HT98F069 Audio Processor 最大支援之不同功能組合一覽表 (fAP=24.576MHz)。

RX 功能組合最大支援能力表

Sub-Audio Voice Band DE-scrambler Compandor De-emphasis LPF HPF

CTCSS

Audio Band Tone √ √ √ √ √

DTMF √ √ √ √ √

Selective Call √ √ √ √

DCS


DTMF √ √ √ √ √

Selective Call √ √ √ √ VOX √ √

TX 功能組合最大支援能力表

Sub-Audio Voice Band Scrambler Compandor Emphasis LPF HPF

CTCSS


DTMF √ √ √ √ √


DCS


DTMF √ √ √ √ √


"fAP"：Audio Processor 的系統頻率。

CTCSS：CTCSS 或用戶自訂的 CTCSS。

DCS：DCS、反向 DCS 或用戶自訂的 DCS。

Selective Call：Selective Call 或 User-tone。

Compandor：RX 模式下為擴展器，TX 模式下為壓縮器。

參數設定 Audio Processor 的音頻生成、檢測臨界值、變動值、Drop Time、Limiter 數值，能依實際應

用上做調整修改，於附屬的應用程式來產生欲設定的參數。

請利用程式 HT98F069App_v1.exe 產生所需參數。

結論

本文針對 HT98F069 在無線對講機基本應用上，總結歸納一些使用注意事項和使用技巧，提

供語音信號處理基本及進階功能，結合流程圖說明幫助使用者易懂及容易使用。

版本及修改資訊

Date 日期 Author 作者 Issue 發行、修訂說明

2016.09.02 陳志強 First Version


HA0418T V1.00 39/ 39 December 7, 2016

參考資料

參考文件 HT98F069 datasheet。

如需進一步瞭解，敬請瀏覽 Holtek 官方網站 www.holtek.com。

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