基于51主控的IP電話設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2016-12-02 來源：網(wǎng)絡(luò)

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IP電話是利用國際互聯(lián)網(wǎng)Internet為語音傳輸?shù)拿浇椋瑢?shí)現(xiàn)語音通信的一種全新的通信技術(shù)。其通信費(fèi)用的低廉(有人稱之為廉價(jià)電話)，節(jié)省帶寬；智能化；開放的體系結(jié)構(gòu)；多媒體業(yè)務(wù)的集成。IP電話網(wǎng)絡(luò)支持語音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，為將來全面提供多媒體業(yè)務(wù)打下了基礎(chǔ)。IP電話是未來“三網(wǎng)合一”的一項(xiàng)服務(wù)，有望成為下一代電信基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)的核心，使未來各電信業(yè)務(wù)綜合在同一IP網(wǎng)絡(luò)上成為可能，導(dǎo)致語音、數(shù)據(jù)、圖像的融合和未來電信市場的重組，并帶來新的經(jīng)濟(jì)模式和價(jià)值鏈。IP電話的主要特點(diǎn)是語音在Intenet傳輸；技術(shù)難點(diǎn)是語音的解壓縮和打包傳輸，因?yàn)椴豢赡茉颈镜匕言颊Z音信息從Internet上發(fā)送出去，這樣會(huì)占用太大的帶寬。語音信號(hào)必須經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)換成適合在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)包。這個(gè)過程需要先進(jìn)行數(shù)字編碼，轉(zhuǎn)換成PCM碼，然后經(jīng)過專門的DSP芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，最后再打上IP包的標(biāo)記，形成IP數(shù)據(jù)包的形式，以適合IP網(wǎng)絡(luò)上的傳輸寬帶。目前，IP電話的標(biāo)準(zhǔn)主要有ITU-T的H.323和IETF的SIP。H.323主要在電信網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)制訂，技術(shù)很成熟；而SIP是基于動(dòng)態(tài)的Internet模式建網(wǎng)，是基于軟交換技術(shù)的面向網(wǎng)絡(luò)會(huì)議和電話的簡單信令議。我國主要采用H.323標(biāo)準(zhǔn)。在H.323系列標(biāo)準(zhǔn)中，音頻壓縮編碼有G.711、G.723和G.729等。本文介紹基于51單片機(jī)控制的IP電話的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作原理。

1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)采用51單片機(jī)作為主控芯片，語音處理芯片采用以色列AudioCodes公司生產(chǎn)的AC48801，可縮短開發(fā)時(shí)間和減少經(jīng)費(fèi)，硬件框圖如圖1所示。

1.1 AC48801芯片

AC4880l是Audio Codes公司生產(chǎn)的一種專用語音處理芯片，具有低比特率的語音壓縮編碼、解壓和傳真等多種功能。芯片內(nèi)部集成了一個(gè)16位的DSP，其中固化有芯片本身所提供的各種編碼操作格式，使開發(fā)者不用另外進(jìn)行解壓縮算法的研究，只需要根據(jù)它的HPI接口進(jìn)行相關(guān)的配置既可工作。除此之外，該芯片還有以下特點(diǎn)：

◇支持G.729A、G.727、G.726、G.711等多種語音壓縮編碼；

◇語音/傳真/數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換；

◇損毀封包自動(dòng)修復(fù)；

◇呼叫ID產(chǎn)生和檢測，呼叫進(jìn)程和用戶定義語音檢測和產(chǎn)生；

◇兼容G.168的25ms回聲消除；

◇DTMF的檢測和產(chǎn)生；

◇A律/μ律可選的C0DEC接口。

AC48801接口如圖2所示。

AC48801提供了語音接口與外面的CODEC相連，由PCMIN、PCMOUT、PCMCIK、PCMFS四根信號(hào)線組成。PCMIN接收CODEC進(jìn)來的PCM編碼，相反PCMOUT是轉(zhuǎn)送PCM編碼到CODEC進(jìn)行解壓還原成模擬信號(hào)；PCMCLK和PCMFS分別是2.048 MHz位同步時(shí)鐘和8kHz的幀同步時(shí)鐘，均可以設(shè)置由AC4880l內(nèi)部提供。AC48801還提供8位數(shù)據(jù)HPI接口。由于AC4880l是16位的DSP，所以主控每次對AC48801操作都是連續(xù)進(jìn)行2字節(jié)的讀寫過程，HI/LO信號(hào)顯示當(dāng)前操作是高8位還是低8位；HRS0、HRSl信號(hào)組合對三個(gè)寄存器(控制寄存器HPIC，地址寄存器HPIA，數(shù)據(jù)寄存器HPID)操作；HR/w信號(hào)控制當(dāng)前的讀寫，高電平表示主控芯片要進(jìn)行讀操作，低電平表示主控芯片要進(jìn)行寫操作；HRD信號(hào)為讀鎖存，HWR信號(hào)為寫鎖存，在它們的下降沿鎖存HI/LO、HR/w、HRS0、HRSI等信號(hào)，所以在每次對。HI/LO、HR/W、HRS0、HRSI設(shè)置前都將HRD或HWR先置1，設(shè)置完成后再置O，然后所進(jìn)行的設(shè)置馬上生效；CS是片選信號(hào)；HINT是DSP對主控的中斷。

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