基于USB總線的多路電話錄音系統(tǒng)

　　系統(tǒng)所采用的A/D轉(zhuǎn)換器為C8051F320微控制器內(nèi)部集成，具有10位精度，最高采樣率可達(dá)200 ksps。

3 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)的軟件基于Silicon Laboratories公司提供的USBXpress軟件開發(fā)包開發(fā)設(shè)計(jì)，USBXpress通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和庫(kù)函數(shù)提供應(yīng)用程序接口。由于USBXpress已提供有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，因而，開發(fā)的主要任務(wù)是下位機(jī)固件程序和上位機(jī)應(yīng)用程序的開發(fā)。

3.1 USBXpress軟件開發(fā)包

　　USBXpress軟件開發(fā)包包括Windows公司設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、INF驅(qū)動(dòng)安裝文件、主機(jī)接口函數(shù)庫(kù)（以Windows DLL的形式提供）以及設(shè)備固件接口函數(shù)庫(kù)。

　　錄音系統(tǒng)使用到的主機(jī)接口函數(shù)為：

　　F32x_GetNumDevices( )返回主機(jī)所連接的USB設(shè)備的個(gè)數(shù)
　　F32x_GetProductString( )返回所連USB設(shè)備的描述符
　　F32x_Open( )打開USB設(shè)備
　　F32x_Close( )關(guān)閉USB設(shè)備
　　F32x_Read( )讀設(shè)備
　　F32x_Write( )寫設(shè)備
　　F32x_SetTimeouts()設(shè)置讀/寫超時(shí)值
　　F32x_GetTimeouts()獲取讀/寫超時(shí)值
　　F32x_CheckRXQueue()返回設(shè)備接收隊(duì)列的字節(jié)數(shù)

　　錄音系統(tǒng)使用到的設(shè)備固件接口函數(shù)：

　　USB_init()使能USB接口
　　Block_Write()寫緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，通過(guò)USB送入主機(jī)
　　Block_Read()讀主機(jī)通過(guò)USB送至設(shè)備的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
　　Get_Interrupt_Source()返回主機(jī)API中斷源以進(jìn)行相應(yīng)的處理
　　USB_Int_Enable()API中斷使能
　　USB_Int_Disable()禁止API中斷
　　USB_Disable()禁止USB接口使能
　　USB_Suspend()暫停USB接口

　　通過(guò)這些主機(jī)和設(shè)備接口函數(shù)，即可方便地進(jìn)行主機(jī)應(yīng)用程序和設(shè)備端固件程序的編制了。

3.2 設(shè)備固件程序的實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)選擇 Keil C作為固件開發(fā)環(huán)境，并采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言相結(jié)合的方式。

　　固件程序把有關(guān)USB功能的固件設(shè)計(jì)成完全的中斷驅(qū)動(dòng)，ISR(中斷服務(wù)程序)和后臺(tái)主程序的數(shù)據(jù)交換通過(guò)事件標(biāo)志和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來(lái)進(jìn)行。主循環(huán)負(fù)責(zé)初始化I/O口、定時(shí)器和中斷以及重新連接到USB總線，然后檢測(cè)事件標(biāo)志來(lái)對(duì)各種事件進(jìn)行處理。其中后臺(tái)程序采用C51高級(jí)語(yǔ)言編寫，A/D轉(zhuǎn)換完成中斷子程序采用ASM51匯編語(yǔ)言編寫。

　　固件程序調(diào)用USBXpress提供的固件接口函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)USB傳輸數(shù)據(jù)的功能，定義一個(gè)中斷號(hào)為16的中斷服務(wù)函數(shù)以響應(yīng)USB中斷。該ISR以如下形式調(diào)用：

void USB_API_ISR(void) interrupt 16 {
　　BYTEINTVAL=Get_Interrupt_Source();
　　if(INTVALTX_COMPLETE) {
　　　　Block_Write(In_Packet, …);
　　}
　　if(INTVALRX_COMPLETE) {
　　　　Block_Read(Out_Packet, …);
　　}
　　if(INTVALDEV_CONFIGURED) {
　　}
　　if(INTVALDEV_SUSPEND) {
　　　　USB_Suspend();
　　}
}

　　固件程序的主要工作是通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換使接入的4路電話模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便于傳輸及存儲(chǔ)。程序采用定時(shí)器0溢出啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換的方式，依次以一定的采樣速率（11 025 kbps）對(duì)交流通道（通道1、2、3、4，語(yǔ)音信號(hào)）采樣，并每間隔一定時(shí)間對(duì)直流通道（通道5、6、7、8，電話狀態(tài)）進(jìn)行采樣。A/D轉(zhuǎn)換完成中斷子程序用匯編語(yǔ)言編寫，其大致框架為：