基于DSP數(shù)字多功能板的實(shí)現(xiàn)

1 引言

音板(tone)、主叫號(hào)碼顯示板、多頻互控收發(fā)器板、雙音頻接收器板等是程控交換機(jī)重要的公共設(shè)備。這些設(shè)備在程控交換機(jī)中是一塊塊不同的硬件單板，這些單板都是以專用集成電路(IC)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的。但要增加單板業(yè)務(wù)功能或單板所用IC停產(chǎn)時(shí)，單板生產(chǎn)廠家需要重新設(shè)計(jì)硬件電路。這樣就會(huì)增加研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。

基于此，針對(duì)交換機(jī)的特點(diǎn)，以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)為核心，開(kāi)發(fā)一種基于DSP的數(shù)字多功能板。該板是一個(gè)DSP硬件單板平臺(tái)，可提供多種對(duì)外接口，通過(guò)采用不同的DSP算法和微控制器程序，處理交換機(jī)所需的各種信號(hào)，完成各個(gè)單板功能，這樣便于維護(hù)和升級(jí)，節(jié)約開(kāi)發(fā)費(fèi)用，縮短開(kāi)發(fā)周期。這里以實(shí)現(xiàn)音板的具體過(guò)程為例進(jìn)行詳細(xì)闡述。

2 數(shù)字多功能板架構(gòu)和工作原理

2．1 數(shù)字多功能板的整體架構(gòu)

該數(shù)字多功能板的架構(gòu)分為控制單元和功能單元兩大部分，如圖l所示。

微控制器MCU除控制該模塊的DSP外，對(duì)外可提供驅(qū)動(dòng)后的CPU總線，DSP則提供多通道緩沖串口MCBSP(Muhi Channel Buffer Serial)和主機(jī)并行接口HPI(Host Parallel In-teRFace)，此外還需3．5 V和3．3 V電源輸入接口。

以MCU為核心控制單元，負(fù)責(zé)與處理機(jī)及控制臺(tái)PC機(jī)通信，通過(guò)HPI下載DSP代碼到DSP中，并監(jiān)控DSP運(yùn)行；控制交換網(wǎng)MCV器件，完成動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配和2 Mbit／s與8 Mbit／s之間的轉(zhuǎn)換；同時(shí)可控制MCU擴(kuò)展總線上其他器件的工作。以DSP為核心功能單元，處理來(lái)自8 M位的TDM音頻碼流，實(shí)現(xiàn)具體功能。如要實(shí)現(xiàn)音板功能，則DSP讀取、發(fā)送音信號(hào)編碼數(shù)據(jù)，并控制斷續(xù)比，在各時(shí)隙循環(huán)發(fā)送相應(yīng)音信號(hào)；接收用戶自定義音數(shù)據(jù)，寫入Flash，替代預(yù)置語(yǔ)音，并控制白定義音的刪除、Flash的全部擦除，實(shí)現(xiàn)靈活修改。

2．2 數(shù)字多功能板的軟硬件接口

數(shù)字多功能板對(duì)外提供經(jīng)驅(qū)動(dòng)的MCU標(biāo)準(zhǔn)總線、串行通信接口、多通道緩沖串口等。其中，串行通信接口作為MCU和DSP程序的下載串口；McBSP位2條8 M位的TDM碼流輸入輸出數(shù)字多功能板的通道。用戶可自行定義。數(shù)字多功能板MCU軟件與PC機(jī)下載軟件之間的串行通信協(xié)議。電路板設(shè)計(jì)為4層布線，模塊化形式。各接口的對(duì)外連接采用2．54 mm間距的標(biāo)準(zhǔn)連接器，以提高其互連性。與PC機(jī)的串口連接使用普通串口線，從數(shù)字多功能板的9針插座連接至PC機(jī)的COM端口9針插座。

2．3 數(shù)字多功能板的工作原理

　　該數(shù)字多功能板的工作原理詳細(xì)分析如下：

　　(1)代碼下載與在線修改MCU通過(guò)DSP(TMS320VC5402)的HPI接口與其通信。DSP程序代碼作為常數(shù)段存儲(chǔ)在單片機(jī)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器或片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，由單片機(jī)經(jīng)HPI下載到DSP片內(nèi)RAM中執(zhí)行。通過(guò)執(zhí)行代碼，DSP完成音信號(hào)發(fā)送(包括語(yǔ)音現(xiàn)場(chǎng)更新)功能。MCU器件特性和電路設(shè)計(jì)使得單片機(jī)的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器或片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容可在線修改，新代碼可由PC機(jī)從COM口下載到單板中。