程控交换课程设计_IP电话系统.docVIP

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1 设计目的 传统的电话网是以电路交换的方式传输语音信号的,网络带宽利用率不高。随着计算机技术的不断发展,尤其是互联网络的不断完善,基于分组交换的数据通信成为最重要的通信方式。由于计算机网络技术发展与更新比PBX快,设备价格降幅大,建立一个以Interne为基础的IP电话网络,以替代传统电话设备系统成为企业的目标。 3 设计内容 3.1电话通信技术概述 分组交换网 分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络,它主要用于数据 通信。分组交换是一种存储转发的交换方式,它将用户的报文划分成一定长度的分组, 以分组为单位进行存储转发,因此,它比电路交换的利用率高,比报文交换的时延要小, 而具有实时通信的能力。分组交换利用统计时分复用原理,将一条数据链路复用成多个 逻辑信道,最终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路,称之为虚电路(V.C) 实现数据的分组传送。以太网 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,组建于七十年代早期。Ethernet(以太网)是一种传输速率为10Mbps的常用局域网(LAN)标准。在以太网中,所有计算机被连接一条同轴电缆上,采用具有冲突检测的载波感应多处访问(CSMA/CD)方法,采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上,以太网由共享传输媒体,如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中,集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。系统结构双核数字信号处理器(DSP)TNETV1700为核心,配置高分辨率16位模拟/数字转换芯片,实现对语音信号的采集和输出、调制和解调、处理和存储等功能。数字语音信号通过USB接口传输到PC,由上层软件实现IP交换数据。??? 整个系统由TNETV1700、AD50、LCD、Flash、键盘以及电源等组成。其系统结构连接如图1所示。图1中,TNETV1700是核心控制单元,负责所有与外部设备的信号交换;外部设备中AD50负责模拟信号/数字信号的转换,AD50既具有对模拟信号进行采集转换成数字信号的功能,也具有将数字信号转换成模拟信号、发送到扬声器的功能;LCD实现时间、电话显示、设置信息等人机交互的所有显示功能;Flash用于保存TNETV1700的上电引导程序,也可通过更新Flash中的程序对系统进行升级。 ??? TNETV1700是美国TI公司最近推出的一款针对客户端电话信号处理的专用DSP芯片,该芯片内部集成一个TI公司的C55系列DSPTMS320C55和一个ARM926EJ-S处理器。TMS320C55用于电话的语音信号处理,包括双音多频信号检测和产生、回音相消、数据压缩和解压,以及数据组包和拆包等多种语音信号处理算法。ARM926EJ-S用于实现控制功能,包括对LCD、USB控制器、GPIO、Flash、键盘等的控制。使用TNETV1700的USB控制器,直接连接到PC,实现TNETV1700和PC之间语音数据的交互。此外,TNETV1700内部还具有通用DSP芯片常有的缓冲串口、HPI接口、定时器等片内外设。由于TNETV1700采用低功耗的TMS320C55,所以其功耗非常低,正常工作情况下,工作电流不到300mA,整个系统可以采用从USB接口馈电方式,无需单独供电。 ??? 硬件设计 ??? AD50是TI公司生产的一款集成有A/D和D/A转换器的芯片,TNETV1700与AD50连接后,可以只使用一个缓冲串口同时实现数据的采集和输出,从而节省了TNETV1700的硬件开销。TNETV1700与AD50的硬件连接如图2所示。 AD50的时钟信号由TNETV1700的定时器0的输出提供,时钟频率可以通过修改定时器0的设置而改变。AD50的FC引脚连接到TNETV1700的GPIO0(通用I/O引脚),用于控制AD50的串行通信;DIN(数据输入引脚)和DOUT(数据输出引脚)分别接TNETV1700缓冲串口0的DX0和DR0引脚;SCLK(移位时钟输出引脚)连接TNETV1700的CLKR0(缓冲串口0的接收时钟引脚);帧同步信号FS连接TNETV1700缓冲串口0的FRX0引脚。为了达到更好的信号处理效果,AD50的模拟信号输入一般采用差分输入方式,图2中使用变压器将单端信号转换成差分信号。信号一正一负同时进入采集系统,如果此时有随机噪声出现,通过正负信号的加减,可以有效消除部分噪声。AD50的D/A输出为差分信号,可以直接驱动600Ω的负载,同样也可消除输出电路上的随机噪声。 ??? LCD控制器负责与LCD及其外设的连接。LCD控制器连接2个外设:一个是到ARM926EJS的DMA请求,另一个是ARM926EJS到LCD的中断请求。这样,ARM926EJS作为主设备,

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