多媒體網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中模擬電話語音卡的設(shè)計(jì)
出處：tangyj2008 發(fā)布于：2007-04-09 15:32:35
以下將介紹一個(gè)基于TMS320VC5402處理器（簡(jiǎn)稱DSP5402）、AM79R79（SLIC）用戶線路接口芯片和AM79Q02（SLAC）用戶音頻處理芯片及PCI9052 PCI橋接芯片所構(gòu)成的模擬電話語音卡設(shè)計(jì)。 1 系統(tǒng)總體方案 在設(shè)計(jì)中，電話語音卡實(shí)現(xiàn)了16路話音的連續(xù)控制和成幀功能。系統(tǒng)通過PCI總線與DSP5402交互，對(duì)單板進(jìn)行維護(hù)和管理；語音業(yè)務(wù)通過TDM（時(shí)分多路復(fù)用）總線連接；單板內(nèi)部則由DSP5402完成對(duì)語音的連接控制和成幀功能?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。 2 硬件電路的設(shè)計(jì) 2.1 DSP5402簡(jiǎn)介 DSP5402是TI公司的54x系列16bit定點(diǎn)DSP，具有低功耗、高性價(jià)比的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下：擴(kuò)展地址模式可址到1M%26;#215;16bit外部程序空間，4K%26;#215;16bit片上ROM，16K%26;#215;16bit片上雙口RAM；指令集支持單指令循環(huán)和塊循環(huán)，存儲(chǔ)塊移動(dòng)指令提供高效的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理；片上硬件資源包括軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器和可編程存儲(chǔ)單元轉(zhuǎn)換，連接內(nèi)部振蕩器或外部時(shí)鐘源的鎖相環(huán)（PLL）時(shí)鐘發(fā)生器，兩個(gè)多通道緩沖串口（McBPs），增強(qiáng)型8bit并行主機(jī)接口（HPI8），兩個(gè)16bit定時(shí)器，6通道直接存儲(chǔ)器訪問（DMA）控制器；工作電源有3.3V和1.8V（內(nèi)核）；在3.3V供電（1.8V電壓）下單周期定點(diǎn)指令的執(zhí)行周期可達(dá)10ns（100MIPS）。 設(shè)計(jì)中DSP5402一方面通過PCI總線完成與主機(jī)的通信、數(shù)據(jù)交換，另一方面完成對(duì)語音的接續(xù)與成幀功能的控制，以及信號(hào)和信令處理功能。 
因此DSP5402外圍設(shè)計(jì)分兩部分： （1）DSP5402與PCI9052的硬件接口 完成DSP5402的HPI總線與PCI9052 LOCAL本地總線連接，主機(jī)從而可以通過PCI總線與DSP5402進(jìn)行通信。首先通過HPI對(duì)DSP5402進(jìn)行程序加載并啟動(dòng)，然后完成對(duì)語音板的監(jiān)控操作。 當(dāng)DSP5402與主機(jī)（HOST）交換信息時(shí)，HPI是主機(jī)的一個(gè)外圍設(shè)備。它有如下特點(diǎn)：可訪問所有片內(nèi)RAM空間、HOST訪問總是與DSP5402時(shí)鐘同步、HOST和DSP5402均可訪問片內(nèi)RAM。 PLX公司的PCI總線控制芯片PCI9052完成PCI總線高速信號(hào)與LOCAL側(cè)本地設(shè)備資源的信息交互。它提供了本地總線與PCI總線的接口，避免用戶直接面對(duì)復(fù)雜的PCI總線協(xié)議，提供高性能的從目標(biāo)PCI接口板卡與PCI總線的連接；支持寬速率范圍的本地總線，可達(dá)132 Mbps的傳輸速率；對(duì)PCI9052編程可實(shí)現(xiàn)復(fù)用/非復(fù)用的8位、16位、32位的本地總線接口。 設(shè)計(jì)中PCI9052本地總線采用非復(fù)用8位模式與HPI8總線匹配，CPLD完成PCI本地總線與DSP5402的HPI總線互連，如圖2所示。其中具體信號(hào)定義如下：PCI本地側(cè)地址信號(hào)（LA27、LA0、LA[1:2]），配合PCI本地側(cè)讀寫信號(hào)LW/R#、地址使使能信號(hào)ADS#及BLAST傳輸模式使能信號(hào)編碼生有心HPI控制信號(hào)（如片選信號(hào)HCS#、數(shù)據(jù)字高低字節(jié)選擇信號(hào)HBIL、功能寄存器選擇信號(hào)HCNTL[0:1]及讀寫信號(hào)HRD#、HWR#）；HPI準(zhǔn)備就緒信號(hào)HRDY產(chǎn)生PCI本地側(cè)就緒信號(hào)READY#，可根據(jù)需要插入等待周期，達(dá)到實(shí)際時(shí)序要求；HPI中斷信號(hào)HINT#觸發(fā)PCI本地中斷信號(hào)LINT#；HPI數(shù)據(jù)總線HD[0:7]通過CPLD電平匹配與PCI本地側(cè)數(shù)據(jù)總線LD[0:7]連接。 
（2）DSP5402與AM79Q02（SLAC）的硬件接口 選用AMD公司SLIC用戶線路接口芯片AM79R79（簡(jiǎn)稱SLIC）實(shí)現(xiàn)電話的接續(xù)各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，監(jiān)視電話線的負(fù)載變化，實(shí)現(xiàn)摘機(jī)檢測(cè)、饋電供給及振鈴傳送；與其實(shí)現(xiàn)無縫接口的SLAC用戶音頻處理芯片AM79Q02（簡(jiǎn)稱SLIC）實(shí)現(xiàn)電話的連續(xù)各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，監(jiān)視電話線的負(fù)載變化，實(shí)現(xiàn)摘機(jī)檢測(cè)、饋電供給及振鈴傳送；與其實(shí)現(xiàn)無縫接口的SLAC用戶音頻處理芯片AM79Q02（簡(jiǎn)稱SLAC）實(shí)現(xiàn)語音的A/D轉(zhuǎn)換，并成幀到PCM碼流中。SLAC）實(shí)現(xiàn)話音的A/D轉(zhuǎn)換，并成幀到PCM碼流中。SLAC提供的SPI MCU總線接口簡(jiǎn)化了與MCU的硬線連接，并且SLAC（提供完全的SLIC的控制總線）與SLIC可實(shí)現(xiàn)無縫連接，因此對(duì)SLIC的控制可完全簡(jiǎn)化為直接控制SLAC來間接完成，簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)，節(jié)省了用戶的開發(fā)成本。 SPI接口包括時(shí)鐘DCLK、片選CS及數(shù)據(jù)線DI/O，而沒有讀寫方向控制線，對(duì)讀寫方向的控制則通過寫單字節(jié)的讀寫命令字的bit0完成；讀寫命令字的bit7-bit1包含控制寄存器的地址信息，這樣就可以完成對(duì)SLAC的寄存器操作。 另外，設(shè)計(jì)SLAC的SPI接口時(shí)序需特別注意：每次讀寫操作CS低使能有效至少維持8個(gè)DCLK周期，即完成一個(gè)字節(jié)的讀寫操作；當(dāng)CS低使能有效少手8個(gè)DCLK周期時(shí)，則該讀寫忽略；當(dāng)CS低使能有效地8～15個(gè)DCLK周期，則取倒數(shù)的8個(gè)DCLK周期為有效讀寫周期；當(dāng)CS低使能有效大于15個(gè)DCLK周期，則會(huì)引起硬件復(fù)位。 圖3是SLAC的MCU接口SPI總線時(shí)序圖。 DSP5402有兩個(gè)通道緩沖串口（McBPs），McBPs有多種配置模式，可根據(jù)需要配置成高速主從SPI接品，考慮到以后功能擴(kuò)展需要，設(shè)計(jì)中保留了McBPs；采取由軟件讀寫通用I/O，模擬SPI時(shí)序并配合CPLD實(shí)現(xiàn)SPI接口，從而完成DSP5402與SLAC的硬件接口，并實(shí)現(xiàn)DSP5402對(duì)SLAC/SLIC單元的狀態(tài)監(jiān)視與控制。 2.2 PCI9052 PCI9052是PLX公司推出的一種PCI總線從設(shè)備接口芯片。它提供了方便的本地總線與PCI總線的接口。避免用戶直接面對(duì)復(fù)雜的PCI總線協(xié)議。 2.3 AM79Q02與AM90R79 選用AMD公司SLIC/SLAC用戶線路接口與音頻處理、成幀電路。SLIC實(shí)現(xiàn)電話的接續(xù)各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，監(jiān)視電話線的負(fù)載變化，實(shí)現(xiàn)摘機(jī)檢測(cè)、饋電供給及振鈴傳送的功能；而SLAC實(shí)現(xiàn)話音的A/D轉(zhuǎn)換，并成幀到8Mbps的PCM碼流中。它還有如下特點(diǎn)：軟配置SLIC輸入阻抗、收發(fā)增益、回路損耗等線路參數(shù)；A/μ率編碼或線性編碼可選；PCM碼流時(shí)隙再分配；單雙8Mbps的PCM通道可選；支持四路SLIC控制與語音處理，縮小了電路板的尺寸、降低了成本；其中內(nèi)部環(huán)回、音頻發(fā)生電路，方便了電路的故障診斷與測(cè)試。 SLAC用戶線路音頻處理電路，如圖4所示。 另外SLAC與MCU通信提供SPI接口，簡(jiǎn)化了與MCU的硬件連接；而且SLAC與SLIC無縫連接的SLIC控制與音頻接口，因此直接控制SLAC以間接完成對(duì)SLIC的控制，簡(jiǎn)化了硬件電路和軟件編程。 
3 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)分為如下兩部分：目標(biāo)板內(nèi)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與主機(jī)程序設(shè)計(jì)（其中包括PCI驅(qū)動(dòng)程序及主機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)）。 3.1 目標(biāo)板內(nèi)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 目標(biāo)板內(nèi)驅(qū)動(dòng)程序可根據(jù)功能模塊劃分：系統(tǒng)自檢、測(cè)試模塊；SLAC/SLIC的控制模塊，實(shí)現(xiàn)包括線路激活、振鈴、待機(jī)和新線狀態(tài)，摘掛機(jī)檢測(cè)及檢測(cè)門限可編程；與主機(jī)通信模塊，實(shí)現(xiàn)主機(jī)對(duì)目標(biāo)板的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 3.2 主機(jī)程序設(shè)計(jì) 這里將主機(jī)程序設(shè)計(jì)分為PCI驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)和主機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)兩部分。 PCI驅(qū)動(dòng)程序使用Jungo公司的驅(qū)動(dòng)程序生成軟件KernelDriver，使用十分方便。利用KernelDriver中的驅(qū)動(dòng)程序生成向?qū)В鶕?jù)需要生成驅(qū)動(dòng)程序代碼；在MS-VC++編譯環(huán)境編譯剛剛生成的驅(qū)動(dòng)CPP代碼，調(diào)試沒問題了，PCI驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)也就完成了。 主機(jī)應(yīng)用程序則是在PCI驅(qū)動(dòng)程序之上，調(diào)用相關(guān)的API函數(shù)對(duì)PCI設(shè)備進(jìn)行操作，完成主機(jī)對(duì)目標(biāo)板的程序加載及對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控操作。 本方案設(shè)計(jì)中，CPU選用了性價(jià)比很高的TMS320VC5402，其CCS開發(fā)環(huán)境配合JTAG調(diào)試，開發(fā)方便；選擇可無縫連接使用的用戶線路接口芯片AM79R79、用戶音頻處理芯片AM79Q02以及靈活配置的PCI橋接芯片PCI9052，大大降低了軟硬件開發(fā)難度，加快了開發(fā)進(jìn)度，達(dá)到降低開發(fā)成本的終目的。
關(guān)鍵詞：多媒體網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中模擬電話語音卡的設(shè)計(jì)PCI9052TMS320VC5402LA27AM79R79AM79Q028BITAM79
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處：維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品，版權(quán)均屬于維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)，http://www.hbjingang.com，違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品出處，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
相關(guān)技術(shù)資料
- 工業(yè)5G技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用與實(shí)踐解析2025/12/31 10:57:21
- 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)選型與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)指南2025/12/18 10:48:14
- 無線傳輸電路基礎(chǔ)，射頻前端設(shè)計(jì)、天線匹配與鏈路預(yù)算計(jì)算2025/10/27 13:55:50
- ASK 解調(diào)的核心要點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)方式2025/9/5 16:46:17
- 雙偶極子天線：結(jié)構(gòu)、特性與應(yīng)用全解析2025/9/3 10:29:21
技術(shù)分類
廣告
熱門技術(shù)資料
最新技術(shù)資料
- 高速PCB信號(hào)完整性（SI）設(shè)計(jì)核心實(shí)操規(guī)范
- 鎖相環(huán)（PLL）中的環(huán)路濾波器：參數(shù)計(jì)算與穩(wěn)定性分析
- MOSFET反向恢復(fù)特性對(duì)系統(tǒng)的影響
- 電源IC在惡劣環(huán)境中的防護(hù)設(shè)計(jì)
- 連接器耐腐蝕性能測(cè)試方法
- PCB電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)與干擾抑制核心實(shí)操規(guī)范
- 用于相位噪聲測(cè)量的低通濾波器設(shè)計(jì)與本振凈化技術(shù)
- MOSFET在高頻開關(guān)中的EMI問題
- 電源IC在便攜式設(shè)備中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
- 連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題分析
