基于网络的USB电话芯片设计-电子与通信工程专业论文.docxVIP

论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果．论文中 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果．论文中 除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写 过的研究成果．其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确 的声明并表示了谢意． 作者签名 玉j延．埠 日期：递≤：!!：! 论文使用授权声明 本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定．即：学校有权保 留送交论文的复印件．允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部 分内容．可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文．必威体育官网网址的论文在解密后 遵守此规定． 作者签名：主汹导师签名：盆璐日期：堇缸l羔!i 第一章前言1．1 第一章前言 1．1 USB电话j艺=片当前的市场背景 由于网络的迅速发展，使用网络的人持续上升，数量已经非常之大。而且通过 网络进行文字，图片等传输越来越多，同时通过网络进行语音传输的应用也非常的多。 目前很多的即时聊天软件都提供了这种服务，可以实现PC对Pc的通话。无一例外， 这种方式都需要运营商提供相应的通讯软件，客户需要安装麦克风和喇叭。同时若要 实现Pc对固定电话的通信就比较困难。在使用上，这种方式与传统的电话使用方式 不同，鼠标键盘是离不开的。如果通过某些网络运营商和电话运营商提供的服务，实 现PC到固定电话的通话就非常简单了。如果Pc端可以通过uSB接口连接电话，那么 用户只需要操作电话就能进行语音的网络传输，在使用上就和传统的电话计较接近 了。目前市场上已经有类似的芯片，但是大部分的成本比较高，实现的方法比较复杂。 于是在进行市场分析和对客户需求进行分析后，决定在实现的方式上进行改进，并且 在保有正常功能的情况下，减少一些资源，进而减小芯片的面积，使得成本降低。市 场上绝大多数该类芯片采用了USB+MCu的方案，这样在控制上MCU就很方便，但是 相应的成本就增大了。本文就是研究去掉Mcu，直接用uSB进行数据的传输和控制， 从而减少成本。 1．2 uSB电话芯片目前技术发展 目前市场上实现uSB电话的方案多采用USB+Mcu的方式，USB用来进行和PC通 信，Mcu用来控制外围的一些功能和内部模块。有的外围电路也相对复杂，比如需要 外围的电压调节电路，外围的放大电路等。这样对于系统厂商来说，开发的时间会变 长，开发的成本也变大了。另外目前产品多采用的是USB2．O技术。使用uSB2．0技术， 在传输量上是提高了，但是相应的成本会增加很多。对于基本的通话应用，usB2．O的 传输吞吐量富裕了很多。 1．3本论文解决的主要问题 由于只是进行语音数据传输和一些简单的控制和显示，所以选用了uSBl．1。支 持uSBl．1的部分命令。所以后文中所提到的USB都是指的USBl．1。为了节省成本， 不采用MCu控制，直接使用USB进行控制。这样就需要对uSB的传输能力进行评估， 并对传输方式进行定义。最后的目标是实现成本要低于目前市场上的类似功能的方案 成本，同时要确保用户所需的基本功能不少，在中低端市场要有绝对优势。 首先，芯片要设计成一个标准的USB设备。芯片按照USBl．1协议规定的标准设 首先，芯片要设计成一个标准的USB设备。芯片按照USBl．1协议规定的标准设 计，涉及到USB协议部分完全按照规范设计，但是并不支持所有的uSBl．1所定义的 功能。芯片为一标准uSB设备，包括两个部分，～个是标准的usB键盘，一个是标准 的uSB语音设备。USB键盘符合USBl．1规定的HID规范，USB语音设备兼容uSB语音 设备规范1．O。需要支持uSB的远程唤醒功能。支持一个控制端口，一个Is0输出端 口，～个ISO输入端口，一个中断输入端口。 芯片内部集成模块要求内置PLL，该PLL需要能够将12MHz的频率倍频到48MHz， 该PLL需要有独立的开关功能，在不需要内部PLI．情况下可以关断PLL功能；需要内 部集成键盘扫描控制电路，以及标准键盘编码电路；需要内置语音编解码器，以实现 语音的编码和解码功能，该语音编码解码器需要至少13Bits的采样位宽，该语音编 解码器设计选用8KHz的采样率；需要内置蜂鸡器功能，通过软件可以控制蜂鸣器的 开关，必须考虑蜂鸣器在工作情况下的电流负载：需要内置电压调节器，将外部的5V 电压降为3．3v，该电压调节器需要能提供芯片在工作情况下需要的最大电流；需要内 置上电复位电路。芯片接口要求支持5x5的标准键盘，需要有5个键盘扫描输出管脚， 5个键盘扫描输入管脚；需要支持LcD接口，要支持的LcD驱动芯片有：段码的芯片 型号有HTl62l(Holtek)，GT9128(G—TIME)，支持点阵的芯片型号有ST7565 (sitr。n