作者：東華理工學(xué)院 潘紹明 何為民

    摘要 介紹一種基于51單片機作為主控ip電話的系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)具有開發(fā)周期短，成本低等特點；主要采用audiocodes的ac48801語音包處理器和microchid的enc28j60以太網(wǎng)控制器。ac48801支持廠家提供的多種語音編碼囂，不用另外進行算法開發(fā)，提供hpi接口，用一般的51單片機即可對其進行控制。enc28j60內(nèi)置10 mbps以太網(wǎng)物理層器件廈媒介接入控制器，提供spi接口與主控制芯片相連。

    關(guān)鍵詞 ip電話 dsp g.729 ac48801 enc28j60

    引 言

    ip電話是利用國際互聯(lián)網(wǎng)internet為語音傳輸?shù)拿浇�，實現(xiàn)語音通信的一種全新的通信技術(shù)。其通信費用的低廉(有人稱之為廉價電話)，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)濟模式和價值鏈。ip電話的主要特點是語音在intenet傳輸；技術(shù)難點是語音的解壓縮和打包傳輸，因為不可能原原本本地把原始語音信息從internet上發(fā)送出去，這樣會占用太大的帶寬。語音信號必須經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)換成適合在ip網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膇p數(shù)據(jù)包。這個過程需要先進行數(shù)字編碼，轉(zhuǎn)換成pcm碼，然后經(jīng)過專門的dsp芯片進行數(shù)據(jù)壓縮，最后再打上ip包的標記，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電話的標準主要有itu-t的h.323和ietf的sip。h.323主要在電信網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)制訂，技術(shù)很成熟；而sip是基于動態(tài)的internet模式建網(wǎng)，是基于軟交換技術(shù)的面向網(wǎng)絡(luò)會議和電話的簡單信令協(xié)議。我國主要采用h.323標準。在h.323系列標準中，音頻壓縮編碼有g(shù).711、g.723和g.729等。本文介紹基于51單片機控制的ip電話的系統(tǒng)設(shè)計工作原理。

    1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成

    本系統(tǒng)采用51單片機作為主控芯片，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)時間和減少經(jīng)費，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)者不用另外進行解壓縮算法的研究，只需要根據(jù)它的hpi接口進行相關(guān)的配置既可工作。除此之外，該芯片還有以下特點：

    ◇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)自動轉(zhuǎn)換；

    ◇損毀封包自動修復(fù)；

    ◇呼叫id產(chǎn)生和檢測，呼叫進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四根信號線組成。pcmin接收codec進來的pcm編碼，相反pcmout是轉(zhuǎn)送pcm編碼到codec進行解壓還原成模擬信號；pcmclk和pcmfs分別是2.048 mhz位同步時鐘和8khz的幀同步時鐘，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)進行2字節(jié)的讀寫過程，hi/lo信號顯示當(dāng)前操作是高8位還是低8位；hrs0、hrsl信號組合對三個寄存器(控制寄存器hpic，地址寄存器hpia，數(shù)據(jù)寄存器hpid)操作；hr/w信號控制當(dāng)前的讀寫，高電平表示主控芯片要進行讀操作，低電平表示主控芯片要進行寫操作；hrd信號為讀鎖存，hwr信號為寫鎖存，在它們的下降沿鎖存hi/lo、hr/w、hrs0、hrsi等信號，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