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基于軟核CPU技術(shù)的IP電話接口設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2009-03-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘 要:提出了一種會(huì)話初始化協(xié)議的Vo系統(tǒng)(包括終端、S服務(wù)器和PSTN接入端口),并對(duì)SIF,與PSTN的互聯(lián)進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)構(gòu)建。利用Ahera的SOPC和Nios II處理器構(gòu)建了一個(gè)IP終端。該具有靈活的可擴(kuò)展性,能夠在實(shí)現(xiàn)語音通信的基礎(chǔ)上較容易地?cái)U(kuò)展視頻、短信平臺(tái)等多媒體功能,給產(chǎn)品用戶和運(yùn)營(yíng)商提供了一種低成本的多媒體網(wǎng)絡(luò)通信終端設(shè)備,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
關(guān)鍵詞:VoIP;SOPC;IP終端;NiosⅡ;

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/158140.htm


l 引 言
VoIP技術(shù)是一種IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的語音傳輸技術(shù),它將標(biāo)準(zhǔn)的語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成壓縮的數(shù)據(jù)報(bào)后在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)而非傳統(tǒng)的電話網(wǎng)上進(jìn)行傳輸,是一種實(shí)時(shí)語音通信技術(shù)。在利用VoIP技術(shù)進(jìn)行通信時(shí),一般先使用語音壓縮算法對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼處理,再按IP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包,經(jīng)Internet發(fā)送到接收地;接收端把這些語音數(shù)據(jù)報(bào)串起來,經(jīng)解碼解壓縮處理后恢復(fù)成原來的語音信號(hào),從而達(dá)到由IP網(wǎng)絡(luò)傳送語音的目的。其關(guān)鍵技術(shù)包括:信令、媒體編碼、媒體實(shí)時(shí)傳輸、業(yè)務(wù)質(zhì)量保障和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取?br /> 當(dāng)然,VoIP不是非電話網(wǎng)上傳送語音業(yè)務(wù)的惟一方式,實(shí)際上,存在另外兩種快速、高效、價(jià)格合理的能達(dá)到長(zhǎng)途話音傳輸?shù)姆椒ǎ磶欣^語音網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Voice over Frame Relay,VoFR)和ATM語音網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Voice over Asynchronous Transfer Mode,VoATM異步傳輸模式的語音網(wǎng)絡(luò)技術(shù)),但目前這兩種技術(shù)的發(fā)展速度較緩,技術(shù)不夠成熟。


2 硬件系統(tǒng)
一個(gè)完整的VoIP系統(tǒng)應(yīng)包含IP電話終端、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)守、網(wǎng)管系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等幾部分。本文重點(diǎn)研究可直接掛接在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的IP電話終端。
2.1 硬件系統(tǒng)方案
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外VoIP技術(shù)的研究,要面向社會(huì)推廣價(jià)格低廉的IP電話業(yè)務(wù),普通用戶的電話終端成本,運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備、管理成本都是必須考慮的因素。因此,出了一個(gè)VoIP系統(tǒng)方案,如圖1所示。

該設(shè)計(jì)方案具有一個(gè)功能可擴(kuò)展的基于技術(shù)的IP電話終端;具備基于會(huì)話初始化協(xié)議的SIP服務(wù)器,該協(xié)議是專為網(wǎng)絡(luò)會(huì)話而生的;并利用語音卡實(shí)現(xiàn)SIP與PSTN的互聯(lián)。具有技術(shù)先進(jìn)、針對(duì)性強(qiáng)和通用性好等特點(diǎn),是可行有效的。
2.2 IP電話終端硬件設(shè)計(jì)
根據(jù)1P電話終端的硬件需求,為該終端配置了音頻接入口、音頻編解碼芯片WM8731;網(wǎng)絡(luò)芯片DM9000A;存儲(chǔ)器IC42S16400;主控制器EP2C35;直流電源9 V,如圖2所示。

IP電話終端采用直流9 V供電,通過穩(wěn)壓芯片(輸出+5 V)為電路板供電.終端的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器選用了Wolfson公司的24 b音頻編解碼芯片WM8731,以太網(wǎng)傳輸部分選用了Davicom公司的網(wǎng)絡(luò)接口芯片DM9000A,并為輸入撥號(hào)配備了鍵盤(號(hào)碼撥盤),為實(shí)現(xiàn)語音數(shù)據(jù)存儲(chǔ),還在電路上給終端配置了存儲(chǔ)器(SDRAM,SRAM,F(xiàn)LASH),用戶可以根據(jù)自己的情況選擇包含所有或其中任一種存儲(chǔ)器的電話機(jī)。本設(shè)計(jì)選用了其中的SDRAM作語音數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
2.2.1 撥號(hào)電路
為實(shí)現(xiàn)IP電話與普通電話的通用性,該終端加入鍵盤模塊,按鍵開關(guān)KEY0~KEY9,KEY_X,KEY_Y,KEY_ON,KEY_OFF(其中,除KEY_ON和KEY_OFF是鎖閉式按鍵外,其余均為非鎖閉式按鍵)采用行列掃描式接法,加入了74HC245總線收發(fā)器作為緩沖器,電路如圖3所示(由于按鍵過多,圖中僅給出KEY0~KEY3電路)。

每個(gè)這種開關(guān)用來控制史密特觸發(fā)電路,史密特觸發(fā)裝置的14個(gè)出口直接與CycloneⅡFPGA相連。每個(gè)開關(guān)當(dāng)不按下時(shí)提供一個(gè)高電平(3.3 V)。在按下時(shí)提供一個(gè)低電平(0 V)。非鎖閉式按鍵開關(guān)是反彈的,它們相當(dāng)于電路的時(shí)鐘或復(fù)位輸入;鎖閉式按鍵是不可反彈的,按下時(shí)相當(dāng)于一個(gè)邏輯低電平(0 V),彈出時(shí)提供一個(gè)邏輯高電平(3.3 V)。


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