程控交换课程设计_IP电话系统.docVIP

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，