一種基于嵌入式技術的VoIP網(wǎng)關設計

劉波 吳學智 林海濤 何如龍 2008/08/20

基于嵌入式技術的voip功能實現(xiàn)框圖

　　1、voip實現(xiàn)原理框圖：（如圖1）

　　2、嵌入式系統(tǒng)中voip的工作過程：

　　① 在單個獨立的嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部進行語音通信時，該系統(tǒng)實現(xiàn)功能的過程如下：用戶話音脈沖通過slic和codec電路產(chǎn)生pcm流，載入語音處理器ac4880xc-c中，通過片內(nèi)dsp進行語音壓縮、成幀（包括地址等用戶信息及語音信息），ac4880xc-c再將數(shù)據(jù)包通過hpi口傳送到主系統(tǒng)，完成交換功能后，認定目的地是本系統(tǒng)的另一個用戶，將處理過的話音數(shù)據(jù)包傳給ac4880xc-c，ac4880xc-c進行解壓縮后， 以pcm流返回到codec部分，根據(jù)目的地址信息驅(qū)動目的用戶。

　　② 在嵌入式系統(tǒng)之間進行語音通信時，過程如下：ac4880xc-c將話音數(shù)據(jù)包通過hpi口傳給本系統(tǒng)后，本系統(tǒng)的交換功能認定目的地是另一個嵌入式系統(tǒng)的一個用戶，本系統(tǒng)將數(shù)據(jù)包重組后，通過i/o端口傳給目的系統(tǒng)，由目的系統(tǒng)自動完成解壓縮，驅(qū)動目的用戶的功能。

系統(tǒng)設計實現(xiàn)

　　硬件設計為以下六塊組成

　　1、slic（用戶線接口電路）部分

　　采用amd公司生產(chǎn)的am79r70plcc芯片，通過該芯片產(chǎn)生輸入、輸出話音脈沖和鈴音脈沖。

　　2、codec（編解碼）部分

　　采用amd公司生產(chǎn)的am79q021jc編解碼芯片，通過該芯片產(chǎn)生的pcm流送到語音處理芯片處理。

　　3、語音處理部分

　　作為本系統(tǒng)中的核心部分，語音處理采用以色列audiocodes公司生產(chǎn)的專用多通道語音處理芯片ac4880xc-c。它具有以下特點：

• 支持itu的g.711、g.723.1、g.726、g.729a等分組語音處理標準；


• 支持回波抵制和抵消、靜音檢測和舒適噪音等提高分組語音處理性能的配套模塊；


• 高質(zhì)量壞幀插補；


• 支持2.4~14.4 kbps的t.38和frf.11的功能傳真業(yè)務；


• 支持各種信令，如dtmf等；


• 提供語音、傳真、數(shù)據(jù)或信令等pcm高速接口；


• 可選擇 或o 律；


• 輸入輸出增益控制；


• 提供同步hpi、pcm、時鐘、存儲器以及i/o和仿真測試接口(如圖2)；


• 144pin，tqfp封裝，1.8v內(nèi)核電壓，3.3v芯片電壓。

圖5 軟件流程圖

　　主要是基于嵌入式arm處理器，通過hpi接口實現(xiàn)對ac4880xc-c及相關芯片的讀寫操作。流程圖如圖5所示：

　　2、配置ac4880xc-c內(nèi)部設置

　　首先通過處理器對codec和cpld進行配置，并調(diào)用audiocodes 公司提供的初始化內(nèi)核程序?qū)c4880xc-c進行復位初始化。復位成功后，寫入內(nèi)核程序，然后寫入工作程序，最后再將這些程序通過ac4880xc-c的hpi接口寫入到ac4880xc-c，芯片即開始工作。

結語

　　嵌入式系統(tǒng)作為一種功能強大的軟硬件操作開發(fā)平臺，很適合基于嵌入式arm處理器的voip的開發(fā)。ac4880xc-c是一款功能強大語音處理芯片，本方案利用該芯片作為核心芯片，配以其他功能芯片實現(xiàn)了基于嵌入式技術的voip網(wǎng)關。該網(wǎng)關已應用于嵌入式綜合實驗平臺，效果十分理想，在ip電話和多媒體通信領域的應用前景非常廣泛。

《世界電子元器件》