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多媒體網(wǎng)關(guān)系統中模擬電話(huà)語(yǔ)音卡的設計
摘要：介紹多媒體網(wǎng)關(guān)中模擬電話(huà)語(yǔ)音卡的軟硬件設計。一個(gè)基于TMS320VC5402處理器、AM79（SLIC）用戶(hù)線(xiàn)路接口芯片和AM79Q02（SLAC）用戶(hù)音頻處理芯片及PCI9052 PCI橋接芯片的模擬電話(huà)語(yǔ)音卡的設計。目前，熱點(diǎn)的CTI（計算機電話(huà)集成）應用有媒體網(wǎng)關(guān)、IP電話(huà)、IP傳真等。軟交換有時(shí)又稱(chēng)為呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)控制器。軟交換的基本概念是把呼叫控制功能從傳輸層（媒體網(wǎng)關(guān)）中分離出來(lái)。通過(guò)服務(wù)器上的軟件實(shí)現基本呼叫控制功能，如呼叫選路、管理控制、信令互通。由于把呼叫控制與呼叫傳輸分離開(kāi)來(lái)，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以方便地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結合起來(lái)，實(shí)現業(yè)務(wù)轉移。
電話(huà)語(yǔ)音卡是構筑各種CTI應用系統的基礎，它是一種用于電腦并能夠實(shí)現語(yǔ)音處理電腦插件。電話(huà)語(yǔ)音卡（簡(jiǎn)稱(chēng)語(yǔ)音卡）的主要功能是：通過(guò)計算機與電信網(wǎng)相連，提供撥號、振鈴檢測與控制摘掛機、信令檢測、轉接內線(xiàn)、監控錄音、傳真、數據傳輸、主叫號偵測等服務(wù)功能。作為實(shí)現語(yǔ)音處理的功能部件，語(yǔ)音卡一般都有與電話(huà)網(wǎng)的接口。與電話(huà)網(wǎng)不同的接口類(lèi)型，可分為模擬語(yǔ)音卡和數字語(yǔ)音卡。
以下將介紹一個(gè)基于TMS320VC5402處理器（簡(jiǎn)稱(chēng)DSP5402）、AM79R79（SLIC）用戶(hù)線(xiàn)路接口芯片和AM79Q02（SLAC）用戶(hù)音頻處理芯片及PCI9052 PCI橋接芯片所構成的模擬電話(huà)語(yǔ)音卡設計。
1 系統總體方案
在設計中，電話(huà)語(yǔ)音卡實(shí)現了16路話(huà)音的連續控制和成幀功能。系統通過(guò)PCI總線(xiàn)與DSP5402交互，對單板進(jìn)行維護和管理；語(yǔ)音業(yè)務(wù)通過(guò)TDM（時(shí)分多路復用）總線(xiàn)連接；單板內部則由DSP5402完成對語(yǔ)音的連接控制和成幀功能�？傮w設計框圖如圖1所示。
2 硬件電路的設計
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?xún)r(jià)比的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下：擴展地址模式最大可址到1M×16bit外部程序空間，4K×16bit片上ROM，16K×16bit片上雙口RAM；指令集支持單指令循環(huán)和塊循環(huán)，存儲塊移動(dòng)指令提供高效的程序和數據存儲器管理；片上硬件資源包括軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器和可編程存儲單元轉換，連接內部振蕩器或外部時(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），增強型8bit并行主機接口（HPI8），兩個(gè)16bit定時(shí)器，6通道直接存儲器訪(fǎng)問(wèn)（DMA）控制器；工作電源有3.3V和1.8V（內核）；在3.3V供電（1.8V核心電壓）下單周期定點(diǎn)指令的執行周期可達10ns（100MIPS）。
設計中DSP5402一方面通過(guò)PCI總線(xiàn)完成與主機的通信、數據交換，另一方面完成對語(yǔ)音的接續與成幀功能的控制，以及信號和信令處理功能。
因此DSP5402外圍設計分兩部分：
（1）DSP5402與PCI9052的硬件接口
完成DSP5402的HPI總線(xiàn)與PCI9052 LOCAL本地總線(xiàn)連接，主機從而可以通過(guò)PCI總線(xiàn)與DSP5402進(jìn)行通信。首先通過(guò)HPI對DSP5402進(jìn)行程序加載并啟動(dòng)，然后完成對語(yǔ)音板的監控操作。
當DSP5402與主機（HOST）交換信息時(shí)，HPI是主機的一個(gè)外圍設備。它有如下特點(diǎn)：可訪(fǎng)問(wèn)所有片內RAM空間、HOST訪(fǎng)問(wèn)總是與DSP5402時(shí)鐘同步、HOST和DSP5402均可訪(fǎng)問(wèn)片內RAM。
PLX公司的PCI總線(xiàn)控制芯片PCI9052完成PCI總線(xiàn)高速信號與LOCAL側本地設備資源的信息交互。它提供了本地總線(xiàn)與PCI總線(xiàn)的接口，避免用戶(hù)直接面對復雜的PCI總線(xiàn)協(xié)議，提供高性能的從目標PCI接口板卡與PCI總線(xiàn)的連接；支持寬速率范圍的本地總線(xiàn)，最高可達132 Mbps的傳輸速率；對PCI9052編程可實(shí)現復用/非復用的8位、16位、32位的本地總線(xiàn)接口。
設計中PCI9052本地總線(xiàn)采用非復用8位模式與HPI8總線(xiàn)匹配，CPLD完成PCI本地總線(xiàn)與DSP5402的HPI總線(xiàn)互連，如圖2所示。其中具體信號定義如下：PCI本地側地址信號（LA27、LA0、LA[1:2]），配合PCI本地側讀寫(xiě)信號LW/R#、地址使使能信號ADS#及BLAST傳輸模式使能信號編碼生有心HPI控制信號（如片選信號HCS#、數據字高低字節選擇信號HBIL、功能寄存器選擇信號HCNTL[0:1]及讀寫(xiě)信號HRD#、HWR#）；HPI準備就緒信號HRDY產(chǎn)生PCI本地側就緒信號READY#，可根據需要插入等待周期，達到實(shí)際時(shí)序要求；HPI中斷信號HINT#觸發(fā)PCI本地中斷信號LINT#；HPI數據總線(xiàn)HD[0:7]通過(guò)CPLD電平匹配與PCI本地側數據總線(xiàn)LD[0:7]連接。
（2）DSP5402與AM79Q02（SLAC）的硬件接口
選用AMD公司SLIC用戶(hù)線(xiàn)路接口芯片AM79R79（簡(jiǎn)稱(chēng)SLIC）實(shí)現電話(huà)的接續各狀態(tài)的轉換，監視電話(huà)線(xiàn)的負載變化，實(shí)現摘機檢測、饋電供給及振鈴傳送；與其實(shí)現無(wú)縫接口的SLAC用戶(hù)音頻處理芯片AM79Q02（簡(jiǎn)稱(chēng)SLIC）實(shí)現電話(huà)的連續各狀態(tài)的轉換，監視電話(huà)線(xiàn)的負載變化，實(shí)現摘機檢測、饋電供給及振鈴傳送；與其實(shí)現無(wú)縫接口的
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