【正文】 38 開(kāi)始 啟動(dòng)服務(wù)器端 接受對(duì)方終端呼叫 撥打?qū)Ψ浇K端地址 與對(duì)方終端建立呼叫 建立 TCP 控制信道 交互控制信息 初始化語(yǔ)音設(shè)備，建立 UDP 傳輸通道 分配內(nèi)存緩沖區(qū) 實(shí)時(shí)通話過(guò)程 通話結(jié)束，拆除通信鏈路 解放占用資源 等待下個(gè)通話 結(jié)束 是 否 39 圖 主控制程序流程圖 40 結(jié) 束 語(yǔ) 。另一部分是在 DSP 上運(yùn)行的語(yǔ)音處理程序 ,從屬于實(shí)時(shí)通話部分 ,它包括兩個(gè)線程 :一是語(yǔ)音采集、壓縮編碼、發(fā)送到計(jì)算機(jī) 。該數(shù)據(jù)幀由一個(gè)幀頭，讀寫(xiě)指示， PHY 地址，寄存器地址，數(shù)據(jù)等幾部分組成。以向 PHY 寫(xiě)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。 數(shù)據(jù)總線： MTXD(03):發(fā)送數(shù)據(jù)總線。 MRXER：接收錯(cuò)誤。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出于忙的狀態(tài)時(shí)，該信號(hào)線由 PHY 置位告知 EMAC。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送沖突時(shí)，該信號(hào)線會(huì)置位報(bào)警。 控制和監(jiān)測(cè)信號(hào)： MTXEN：發(fā)送使能信號(hào)。該時(shí)鐘信號(hào)由 DSP 片上的 MDIO 模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由片外 PHY 提供，在 10Mb/s 時(shí)為 ；在 100Mb/s 時(shí)為25MHz。由片外 PHY 提 供，在 10Mb/s 時(shí)為 ；在 100Mb/s 時(shí)為25MHz。接口電路如圖 所示 。 Intel LXT971 PHY 芯片是快速以太網(wǎng)物理層自適應(yīng)收發(fā)器，支持 標(biāo)準(zhǔn)，提供 MII 接口，能夠與 DM642 中的 EMAC/MDIO 模塊無(wú)縫連接。 EMAC/MDIO 可以在不中斷 CPU 工作的情況下直接訪問(wèn)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)，相對(duì)獨(dú)立工作。這些寄存器和緩存區(qū)經(jīng)由片內(nèi)的外設(shè)總線映射到 DSP 系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)的固定地址空間里。 在 DM642 芯片中 , EMAC/MDIO 模塊的配置、運(yùn)行等操作都是通過(guò)控制其內(nèi)部寄存器組來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 此外 , EMAC 模塊提供了 MII（ 介質(zhì)無(wú)關(guān)接口 ） , 能夠與符合 標(biāo)準(zhǔn)的片外 PHY 芯片無(wú)縫連接。 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。 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。 Intel LXT971 PHY 簡(jiǎn)介 以太網(wǎng)控制器為 Intel 公司 LXT971。 根據(jù)網(wǎng)卡的地址段 (網(wǎng)卡地址的前三個(gè)字節(jié) ),可以知道網(wǎng)卡的生產(chǎn)廠家 。 任何兩個(gè)網(wǎng)卡的物理地址都是不一樣的 ,是世界上唯一的 ,網(wǎng)卡地址由專門機(jī)構(gòu)分配 。 以 太網(wǎng)卡可以接收三種地址的數(shù)據(jù) ,一個(gè)是廣播地位 ,一個(gè)是多播地址 (我用不上 ),一個(gè)是它自已的地址 。它是由硬件自動(dòng)執(zhí)行的 。 事實(shí)上 ,RP,DS,PAD,FCS 這幾個(gè)數(shù)據(jù)段我們不用理它 ,它是由網(wǎng)卡自動(dòng)產(chǎn)生的 ,我們要關(guān)注的是 DA,AS,TYPE,DATA 四個(gè)段的內(nèi)容 所有數(shù)據(jù)位的傳輸由低位開(kāi)始 (但傳輸?shù)奈涣魇怯寐鼜厮固鼐幋a的 )。 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 。 (14 字節(jié)為 DA,SA,TYPE) PAD:填充位 。 ) 34 DATA:數(shù)據(jù)段 。 TYPE:類型字段 。 以太網(wǎng)的地址為 48位 ((6 個(gè)字節(jié) )二進(jìn)制地址 ,表明該幀傳輸給那個(gè)網(wǎng)卡如果為 FFFFFFFFFFFF,則是廣播地址 ,廣播地址的數(shù)據(jù)可以被任網(wǎng)卡接收到 。 以太網(wǎng)的物理傳輸?shù)?(僅介紹封裝格式 ) PR SD DA SA TYPE DATA PAD FCS 56位 8位 48位 48位 16位 1500字節(jié)以內(nèi) 可選 32位 PR:同步位 ,用于收發(fā)雙方的時(shí)鐘同步 ,同時(shí)也指明了傳輸?shù)乃俾?(10M 和 100M 的時(shí)鐘頻率不一樣 ,所以 100M 網(wǎng)卡可以 兼容 10M 網(wǎng)卡 ),是 56 位的二進(jìn)制數(shù)101010101010..。 在接下來(lái)的章節(jié)中將介紹以太網(wǎng)協(xié)議 ,網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng) 。 可以說(shuō)以太網(wǎng)和 TCP/IP 協(xié)議已經(jīng)成為使用最廣泛的協(xié)議 ,而其它總線協(xié)議如 RS485,RS232,LANWORKS,都只是一些局部系統(tǒng)的 33 總線 ?？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。 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。最多可支持 6路視頻輸入， 3 路視頻輸出。容量較大的兩級(jí)緩存和 EDMA通道是 DM642 高性能的體現(xiàn)之一，合理使用和管理，將能大幅度提高程序的運(yùn)行性能。 DM642 內(nèi)集成了具有 64 路獨(dú)立通道的 EDMA 控制器，負(fù)責(zé) L2 與其他外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸。 DM642 采用兩級(jí)緩存結(jié)構(gòu)，一級(jí)緩存由容量均為 16KB 的程序高速緩存 (LIP)和數(shù)據(jù)高速緩存 LID 組成，直接與 CPU 相連，均可工作在 CPU 全速訪問(wèn)狀態(tài)。 數(shù)字多媒體處理器 DM642 屬 TI 公司 C6000 系列，基于 C64x 內(nèi)核，采用擴(kuò)展的高級(jí)甚長(zhǎng)指令字 (VelociTI)體系結(jié)構(gòu)，具有 64 個(gè) 32位通用寄存器， 8個(gè)獨(dú)立計(jì)算功能單元 ((2 個(gè)乘法器， 6個(gè)算術(shù)邏輯單元 )可以并行運(yùn)行，因此可同時(shí)執(zhí)行多條指令。 圖 McBSP 與 AIC23 模塊的連線圖 CLKX CLKR FSX FXR DX DR McBSP BCLK LRCIN LRCOUT DIN DOUT AIC23數(shù)據(jù)口 通過(guò) I2C 總線進(jìn)行配置 30 (3)流程圖 開(kāi)始 初始化語(yǔ)音緩沖區(qū)和工作變量 等待 McBSP 通道 0 傳輸結(jié)束傳輸 讀取語(yǔ)音數(shù)據(jù) PCM 編碼 調(diào)用編碼函數(shù)進(jìn)行 A 律壓縮 保存于緩沖區(qū) 調(diào)用解碼函數(shù)生成聲音數(shù)據(jù) 聲音數(shù)據(jù)傳輸?shù)?McBSP 通道 0 AD 采樣數(shù)據(jù)輸入 DA 采樣數(shù)據(jù)輸出 31 圖 語(yǔ)音編解碼算法流程 DSP 語(yǔ)音處理模塊 DSP 核是 DSK 處理系統(tǒng)的核心，它的處理能力直接決定了處理系統(tǒng)的處理能力。 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)。 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)。 ◇在回放模式功耗 23 mW； ◇備用模式功耗小于 150μ W； ◇掉電模式小于 15μ W。模擬供電電壓為 V 時(shí)，負(fù)載為 32 Ω，輸出功率為 30 mW。 模擬量控制可以禁止 。 立體聲輸出。 ◇可編程增益； ◇有模擬旁路。 具有完整的駐極體麥克風(fēng)偏 置電路和緩沖。 音頻數(shù)據(jù)輸入 /輸出是可編程音頻接口，兼容 TIMcBSP。 軟件控制通過(guò) TI McBSP 支持多種串行通信協(xié)議。其具體特性如下： 高性能的立體聲編解碼芯片。 DSK 上一般使用的模擬輸入是麥克風(fēng)或者是立體聲輸入，將其話筒和麥克 電壓適配器 DSPDM642 TLV320AIC23 LXT 971 Inter 電源電路 28 轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存入緩沖區(qū)被 DSP 處理。 5系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的框圖 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是以 DSP642為核心嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)主要包括如下幾個(gè)部分 : TLV320AIC23語(yǔ)音處理模塊 (1)主要性能 TLV320AIC23語(yǔ)音編解碼模塊是 TI公司通用的語(yǔ)音處理模塊。 27 (8)硬件配置強(qiáng) :新一代 DSP 的接口功能愈來(lái)愈強(qiáng) ,片內(nèi)具有串行口、主機(jī)接口(HPI)、 DMA 控制器、軟件控制的等待狀態(tài)產(chǎn)生器、鎖相環(huán)時(shí)鐘產(chǎn)生器以及實(shí)現(xiàn)在片仿真符合 ,更易于完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 (7)運(yùn)算精度高 :早期 DSP的字長(zhǎng)為 8位 ,后來(lái)逐步提高到 16位、 24位、 32位。隨著集成電路工藝的發(fā)展 ,DSP 廣泛采用亞微米 CMOS 制造工藝 ,其運(yùn)行速度越來(lái)越快。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。它們可以在一個(gè)指令周期內(nèi)同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算。在 DSP 中 ,采用流水線結(jié)構(gòu) ,在程序運(yùn)行過(guò)程中這幾個(gè)階段是重疊的 ,這樣 ,在不同級(jí)的流水線處理不同的操作 ,可將指令周期降低到最小值。因此 ,對(duì) DSP 來(lái)說(shuō) ,內(nèi)部總線是一個(gè)十分重要的資源 ,總線越多 ,可以完成的功能就越復(fù)雜。 (2)多總線結(jié)構(gòu) :許多 DSP 芯片內(nèi)部都采用總線結(jié)構(gòu) ,這樣可以保證在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)可以多次訪問(wèn)程序空間和數(shù)據(jù)空間。而 DSP 內(nèi)部采用的是程序與數(shù)據(jù)空間分開(kāi)的哈佛 (Havard)結(jié)構(gòu) ,允許同時(shí)到指令和取操作數(shù)。 DSP 芯片的特點(diǎn) : (l)哈佛結(jié)構(gòu) :早期的微處理器內(nèi)部大多采用馮 ,紐曼 (Von 一 Neumann)結(jié)構(gòu) ,其片內(nèi)程序空間和數(shù)據(jù)空間是合在一起的 ,取指令和取操作數(shù)都是通過(guò)一條總線分時(shí)進(jìn)行。 (2)硬件實(shí)現(xiàn)法。 (4)時(shí)分復(fù)用。 (2)靈活性大。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)之所以 發(fā)展得這么快 ,應(yīng)用得這么廣 ,是與它的突出優(yōu)點(diǎn)分不開(kāi)的。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于數(shù)字通信、雷達(dá)、遙感、聲納、語(yǔ)音合成、圖像處理、測(cè)量與控制、高清晰度電視、數(shù)字音響、多媒體技術(shù)、地球物理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、振動(dòng)工程以及機(jī)器人等各個(gè)領(lǐng)域。 4數(shù)字信號(hào)處理 (DSP)技術(shù) DSP 概述 數(shù)字信號(hào)處理 (DSP),或者說(shuō)對(duì)信號(hào)的數(shù)字處理 (包括對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等 ),是二十世紀(jì)六十年代 前后發(fā)展起來(lái)的并廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。由于SIP 僅作于初始化呼叫 ,而不是傳輸媒體數(shù)據(jù) ,因而造成的附加傳輸代價(jià)也不大。 SIP 是一種應(yīng)用層協(xié)議 ,可以用 UDP 或 TCP 作為 其傳輸協(xié)議。 SIP 可以應(yīng)用于多媒體會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)及 IP 電話等領(lǐng)域。與 ,SIP 是一種比較簡(jiǎn)單的會(huì)話初始化協(xié)議。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。 6)實(shí)時(shí)傳送協(xié)議 :RTP、 RTCP。 4)呼叫控制 :(包括信令、注冊(cè)、媒體同步、分組打包等 )。 2)語(yǔ)音編碼 :、 、 G72 G72 G729。信息流采用 。 具備相當(dāng)?shù)撵`活性 ,支持包含不同功能的節(jié)點(diǎn)之間的會(huì)議和不同網(wǎng)絡(luò)之間的會(huì)議。 、高層應(yīng)用之間和提供商之間的互操作性。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。 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。目前 ,被廣泛接受的 VoIP 控制協(xié)議體系包括 ITU的 IETF 的會(huì)話初始化協(xié)議 SIP。不過(guò) ,本課題研究的 IP 電話機(jī)是用于純 IP 網(wǎng)絡(luò)的 ,所以不存在 2/4 線的轉(zhuǎn)換 ,因此 ,也不存在此部分產(chǎn)生的回音。 在目前的 IP 電話應(yīng)用中 ,大部分都是 lP 網(wǎng)絡(luò)與 PSTN 互連 ,通信雙方至少有一方是二線制電話 ,涉及有混合