【正文】 MDIO：管理數(shù)據(jù) I/O。 MRCLK：接收時(shí)鐘。電磁隔離器件采用 YL182050S。 由于以太網(wǎng)幀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包最小不能小于 60 字節(jié) ,除去 (DA， SA，TYPE14 字節(jié) ),還必須傳輸 46 字節(jié)的數(shù)據(jù) ,當(dāng)數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)不足 46 字節(jié)時(shí) ,后 而補(bǔ) 000000.. FCS:32 位數(shù)據(jù)校驗(yàn)位 。 此外，還集 成有多通道音頻串行接口 (McASP)、多通道緩存串口 (McBSP),IIC總線模塊、通用 GPIO 口以及 HPI, PCI 等接口。 使能 McBSP 的中斷，使 McBSP 每收到或發(fā)送完一幀的數(shù)據(jù)，發(fā)出中斷，通知CPU 接收數(shù)據(jù)。 ◇兼容 2線和 SPI 串行通信協(xié)議； ◇能直接和 TI McBSPs 相連。 (5)特殊的 DSP指令 :為了更好地滿足數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用的需要 ,在 DSP 的指令系統(tǒng)中 ,設(shè)計(jì)了一些特殊的 DSP 指令。 (3)可靠性高。 ,且建立呼叫時(shí)間比較長(zhǎng)。 24 ITU 以前有關(guān)多媒體協(xié)議的基礎(chǔ)上 ,包括用于ISDN 的 ,用于 BISDN 的 GSTN 終端的 。檢測(cè)的基本原理是判斷話音信號(hào)能量 ,當(dāng)?shù)陀谝欢ㄩT限值就認(rèn)為是靜默狀態(tài)。現(xiàn)在數(shù)字信號(hào)處理器廣泛用于調(diào)制解調(diào)器和移動(dòng)電話 ,發(fā)展非常迅速。 (2)接收端處理流程 :首先 ,網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)可變長(zhǎng)度的緩沖區(qū) ,用來(lái)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動(dòng)。其基本原理是 :通過(guò)語(yǔ)音壓縮算法對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理 ,然后把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)按TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包 ,經(jīng)過(guò) IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包送至接收地 ,再把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包串起來(lái) ,經(jīng)過(guò)解碼解壓處理后 ,恢復(fù)成原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào) ,從而達(dá)到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語(yǔ)音的目的。 在話務(wù)過(guò)載的情況下 ,還可降質(zhì)使用 24或16kbit/s編碼 ,但要進(jìn)一步降低比特率就有困難了。 為了獲得盡可能小的量化信噪比 ,應(yīng)該對(duì)小信號(hào)采用較小的量化步長(zhǎng) ,對(duì)大信號(hào)可采用較大的量化步長(zhǎng)。采用 5分制 ,按 MOS 分的高低對(duì)編碼器質(zhì)量進(jìn)行分類 :MOS= ,恢復(fù) 16 信號(hào)和原信號(hào)幾乎不可區(qū)分 。對(duì)于諸如手機(jī)這樣的小型終端設(shè)備功耗尤為重要 ,它關(guān)系到設(shè)備的價(jià)格、體積和電池的大小。二是舒適噪聲生成 (GNG 一 Comfortable Noise Generation),主要用于接收端重建背景噪聲 ,其設(shè)計(jì)必需保證發(fā)送端和接收端的同步。它接收、分析、產(chǎn)生和發(fā)送控制報(bào)文，根據(jù)需要產(chǎn)生 SR, RR, SDES. CNAME. BYE類型的報(bào)文。 (2)運(yùn)輸層協(xié)議 運(yùn)輸層協(xié)議包括兩個(gè)協(xié)議 :一個(gè)是不可靠的無(wú)連接傳輸協(xié)議 — 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP)。運(yùn)輸協(xié)議軟件把傳送的數(shù)據(jù)流劃分為小塊 (有時(shí)把這些小塊稱為分組 )，把每個(gè)分組連同目的地址交給下一層去發(fā)送。 :定義了如何在主機(jī)與分組交換機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。 IP 電話的協(xié)議體系是開(kāi)放式的，有利于各個(gè)廠商產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)品之間的互相連通。收端的網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)拆包、解碼和連接被叫。其次，在數(shù)據(jù)通信中，大量的數(shù)據(jù)終端為計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)型號(hào)繁多，速率相差很大，而電路交換只能定義若干種標(biāo)準(zhǔn)帶寬的電 路，因此很難用有限類型的電路將不同類型和速率的數(shù)據(jù)終端有效連接起來(lái) 。Intel LXT 971。 2 Abstract In this paper, we research of VOIP Transmission Terminal based on DSP, propose the design program of telephone munication system work. Utilize DSP (TMS320DM642) and Ether interface circuit (Intel LXT 971) design the VOIP terminals hardware circuitry. Use the TCP/IP protocol pack the voice bin for the munication though the Inter,realize the puter work transmission of voice signal. Apply to enterprises and institutions of the telephone munication,be able to save the installation of telephone equipment and maintenance fees and telephone charges. Key words: TMS320DM642。另外，數(shù)據(jù)通信的基本要求是數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)地傳送給對(duì)端用戶，而對(duì)傳送時(shí)延則無(wú)嚴(yán)格要求，因此沒(méi)有必要為通信雙方事先分配一條獨(dú)占的電路，而可根據(jù)用戶的要求和網(wǎng)絡(luò)可提供的帶寬，動(dòng)態(tài)分配帶寬，將突發(fā)數(shù)據(jù)按選定的路徑逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地接力前傳，數(shù)據(jù)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)允許暫存，這就是分組交換的基本思想。對(duì)于電話到 PC 或是 PC到電話的情況 :就是由網(wǎng)關(guān)來(lái)完成 IP地址和電話號(hào)碼的對(duì)應(yīng)和翻譯，以及語(yǔ)音編解碼和打包。 (5)多媒體業(yè)務(wù)的集成。由于底層的硬件只能傳送比特流，第二層協(xié)議必須定義幀的格式，給出幀邊界的識(shí)別方法 。 層 :這一層是用來(lái)處理機(jī)器之間的通信問(wèn)題。另一個(gè)是可靠的數(shù)據(jù)流傳輸協(xié)議（ TCP)。 RTCP 接收控制模塊提交來(lái)的報(bào)文，把分析結(jié)果送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)中為每一個(gè)會(huì)話動(dòng)態(tài)提供一張用戶列表，記錄每一個(gè)終端的個(gè)人信息以及由 RTCP 控制報(bào)文分析所得出的結(jié)果，如丟失報(bào)文數(shù)目、包丟失率、平均時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)，終端個(gè)人信息包括 IP 地址、通信狀態(tài)等等。 (2)時(shí)延 話音編碼器時(shí)延由 4部分組成 : 。通常編碼算法都在 DSP 芯片上運(yùn)行 ,其原因是 DSP 芯片的處理機(jī)結(jié)構(gòu)最有利于算法的高效計(jì)算。MOS=~ ,可用于普通電話通信 ,但有明顯可感失真 。由于對(duì)不同講話者和在不同環(huán)境下 ,話音能量的差別可高達(dá) 40dB,即使在同一話音中 ,不同時(shí)刻的信號(hào)幅度也會(huì)有相當(dāng)大的變化 ,因此有必要根據(jù)輸入信號(hào)的幅度變化動(dòng)態(tài)地調(diào)整量化步長(zhǎng)。參數(shù)編碼根據(jù)對(duì)聲音形成機(jī)理的分析、著眼于構(gòu)造話音生成模型 ,該模型以一定精度模擬發(fā)話者的發(fā)聲聲道 ,接收端根據(jù)該模型還原生成發(fā)話者的音素 ,在頻域上該模型就對(duì)應(yīng)為具有一定零極點(diǎn)分布的數(shù)字濾波器。由于 IP 電話使用了分組交換和統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的綜合傳輸 ,從而克服了傳統(tǒng)電話對(duì)緊缺通信帶寬的高額消耗 (一路電話話音占用了 20 64Kbps 的帶寬 ),而它只需要 6一 8Kbps(甚至低于 ),大大地節(jié)省了通信帶寬 ,使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)成本大幅度降低。緩沖區(qū)可容納許多語(yǔ)音包 ,用戶可選擇緩沖區(qū)的大小 ,大的緩沖區(qū)能調(diào)節(jié)大的抖動(dòng) ,但產(chǎn)生延遲較大 ,小的緩沖區(qū)產(chǎn)生延遲較小 ,但不能調(diào)節(jié)大的抖動(dòng)。 DSP 優(yōu)于 RISC 處理器 ,其原因在于 DSP 有嵌 22 入的協(xié)處理器和用于快速數(shù)據(jù)處理的并行數(shù)據(jù)通道。靜 音檢測(cè)有兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。其編碼機(jī)制、協(xié)議范圍和基本操作類似于 ISDN 的 ,并采用了比較傳統(tǒng)的電路交換的方法。與 ,SIP 是一種比較簡(jiǎn)單的會(huì)話初始化協(xié)議。 (4)時(shí)分復(fù)用。例如 :TMS320C54X 中 FIRS 和 LMS 指令 ,是專門 用于系數(shù)對(duì)稱的 FIR 濾波器和 LMS 算法。 音頻數(shù)據(jù)輸入 /輸出是可編程音頻接口，兼容 TIMcBSP。 CPU 將數(shù)據(jù)讀入緩沖 區(qū)，為了不出現(xiàn)未處理的語(yǔ)音幀被覆蓋，系統(tǒng)開(kāi)設(shè)了一個(gè) 320字的乒乓式緩沖區(qū)，緩沖區(qū)采用乒乓緩沖的技術(shù)?？梢?jiàn)， DM642 特別適用于開(kāi)發(fā)基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)多媒體通信設(shè)備。 為 32 位的 CRC 校驗(yàn) ,該校驗(yàn)由網(wǎng)卡自動(dòng)計(jì)算 ,自動(dòng)生成 ,自動(dòng)校驗(yàn) ,自動(dòng)在數(shù)據(jù)段后面填入 。 35 DM642片內(nèi)以太網(wǎng)接口模塊 EMAC模塊是 DSP處理器內(nèi)核與片外的網(wǎng)絡(luò)物理層數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?, 負(fù)責(zé)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。由片外 PHY 提供，在 10Mb/s 時(shí)為 ；在 100Mb/s 時(shí)為25MHz。以向 PHY 寫入或讀出數(shù)據(jù)幀的形式對(duì) PHY 進(jìn)行配置。 MRXD(03):接收數(shù)據(jù)總線。由片外 PHY 提 供，在 10Mb/s 時(shí)為 ；在 100Mb/s 時(shí)為25MHz。 LXT971 和 RJ45 接口設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)良好的電磁隔離特性。 (14 字節(jié)為 DA,SA,TYPE) PAD:填充位 。 3)外部?jī)?nèi)存接口 (EMIF) 64 位寬，能夠支持 64bit, 32bit, 16bit, 8bit 的外部器件，可實(shí)現(xiàn)與絕大多數(shù)的同步或異步存儲(chǔ)器如 SDRAM, FLASH, FIFO 等的無(wú)縫連接。 McBSP 的發(fā)送幀同步信號(hào) FSK 和接收幀同步信號(hào) FSR 是相連的，所以當(dāng)幀同步信號(hào)來(lái)時(shí)， McBSP 就從 DX和 DR 引腳上分別發(fā)送和接收兩個(gè)字的數(shù)據(jù)。 軟件控制通過(guò) TI McBSP 支持多種串行通信協(xié)議。它們可以在一個(gè)指令周期內(nèi)同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算。 (2)靈活性大。此外 , ,只能采用多點(diǎn)控制單元 (MCU)構(gòu)成多點(diǎn)會(huì)議 ,因而同時(shí)只能支持有限的多點(diǎn)用戶。 Intemet 或其它分組網(wǎng)絡(luò)上多媒體通信的協(xié)議及其規(guī)定 ,這些分組網(wǎng)絡(luò)主宰了當(dāng)今的桌面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ,因此 ,為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、 Intra 和 Inter 上的多媒體提供技術(shù)基礎(chǔ)保障。這一技術(shù)的關(guān)鍵就是如何檢測(cè)說(shuō)話者處于不發(fā)聲狀態(tài) ,即 VAD。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中引入了 DSP 技術(shù) ,使得交換以太網(wǎng)和快速交換以太網(wǎng)變得更快、更便宜、也更容易升級(jí)。最后網(wǎng)絡(luò)處理器為語(yǔ)音包添加包頭、時(shí)標(biāo)和其它信息后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送出去。 19 圖 折線逼近的壓縮方程曲線 x為壓縮器歸一化輸入電壓； y為壓縮器歸一化輸出電壓； A 為常數(shù)，決定壓縮程度 ； 4 IP 電話原理及技術(shù) lP 電話基本原理 IP電話是通過(guò) Inter/Intra等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳遞語(yǔ)音信息的 ,該系統(tǒng)包括終端設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)接入控制單元 (MCU)和網(wǎng)絡(luò)管理者等部分。波形編碼的基本思路是忠實(shí)地再現(xiàn)話音的時(shí)域波形 ,為了降低比特率 ,可以充分利用相鄰抽樣點(diǎn)之間的信息冗余性 ,對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行編碼 ,在不影響話音質(zhì)量的前提下 ,比特率可降至 32kbit/s。因此一個(gè)自然的想法就是設(shè)計(jì)一種編碼方法 ,對(duì)此差值進(jìn)行編碼 ,而不是對(duì)抽樣值本身進(jìn)行編碼 ,這樣所需的比特率必然可以下降 ,這就是差分脈沖編碼 (DPCM)。由 20一 60個(gè)非專職測(cè)試者對(duì)所聽(tīng)的話音進(jìn)行綜合打分 ,然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 (3)復(fù)雜度 復(fù)雜度決定了編碼器硬件的成本和功耗 ,也影響到編譯碼器的實(shí)時(shí)性。一是有聲檢測(cè) (VAD 一 Voice Activity Detection),主要用于確定輸入信號(hào)是話音還是背景噪聲 ,其難點(diǎn)在于正確識(shí)別話音段的起始點(diǎn) ,確保話音的可懂度。 控制協(xié)議 (RTCP) 13 RTCP 是 RTP 緊密相關(guān)的部分，用于監(jiān)視服務(wù)質(zhì)量和傳輸對(duì)話中成員信息。第三，除了數(shù)據(jù)格式和路由選擇的精確而正式的 定義以外， IP還包括了一組嵌入了不可靠分組投遞思想的規(guī)則。運(yùn)輸層要系統(tǒng)地管理信息的流動(dòng)，還要提供可靠的傳輸?shù)膫鬏敺?wù)以確保數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)的，無(wú)亂序的到達(dá)，為了達(dá)到這個(gè)目的，運(yùn)輸層協(xié)議軟件要進(jìn)行協(xié)商，讓接收方回送確認(rèn)信息及讓發(fā)送方重發(fā)丟失的分組。 :定義了主機(jī)與分組交換機(jī)之間物理連接的標(biāo)準(zhǔn)，兩臺(tái)機(jī)器之間分組傳輸?shù)牧鞒?，包括?duì)電壓和電流等電氣特性值的規(guī)定。 8 (4)開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)。 電話到電話 :就是普通電話經(jīng)過(guò)電話交換機(jī)連到 IP 電話網(wǎng)關(guān)，用電話號(hào)碼通過(guò) IP 網(wǎng)進(jìn)行呼叫，發(fā)端網(wǎng)關(guān)鑒別主叫用戶， 翻譯電話號(hào)碼 /網(wǎng)關(guān) IP 地址，發(fā)起IP 電話呼叫，連接到最靠近被叫的網(wǎng)關(guān)，并完成語(yǔ)音編碼和打包。而數(shù)據(jù)通信與話音通信相比具有完全不同的特性和要求 :首先，數(shù)據(jù)通信具有很強(qiáng)的突發(fā)性，表現(xiàn)為在短時(shí)間內(nèi)會(huì)集中產(chǎn)生大量的信息，突發(fā)性的定量描述為峰值比特率和平均比特率之比，對(duì)于一般的數(shù)據(jù)傳輸，突發(fā)性可高達(dá) 50，如果采用電路交換，若按峰值速率分配電路帶寬，則會(huì)造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)，若按平均速率分配帶寬，則會(huì)造成大量數(shù)據(jù)丟失 。 TCP/IP 協(xié)議 。 TLV320AIC23。分組交換技術(shù)的兩大要素 :一是采用長(zhǎng)度受限、結(jié)構(gòu)統(tǒng) 6 一的分組作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝?，每個(gè)分組的頭部帶有地址、序號(hào)、校驗(yàn)碼等信息，供節(jié)點(diǎn)作檢錯(cuò)校錯(cuò)、排隊(duì)、選路等處理，數(shù)據(jù)部分則透明 傳送。 PC到 PC:多媒體 PC 經(jīng)過(guò)電話線或局域網(wǎng)連接到 Inter 上，利用 IF 地址進(jìn)行呼叫，語(yǔ)音壓縮、編解碼和打包均利用 PC 上的處理器、聲卡、網(wǎng)卡等硬件資源通過(guò)軟件方式來(lái)完成。 IP電話網(wǎng)絡(luò)同時(shí)支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，為將來(lái)全面提供多媒體業(yè)務(wù)打下基礎(chǔ)。由于傳送時(shí)的差錯(cuò)破壞數(shù)據(jù)，還需要差錯(cuò)檢測(cè)機(jī)制 (如幀的校