本發(fā)明涉及一種VoIP語音網(wǎng)關(guān)電路，適用于處理器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，Internet得到了飛速發(fā)展和普及應(yīng)用，而作為其核心技術(shù)的IP協(xié)議體系在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的統(tǒng)治地位已得到了廣泛認(rèn)同。同時(shí)，隨著基于IP技術(shù)上各種應(yīng)用技術(shù)尤其是VoIP技術(shù)的提出，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信逐漸融入了傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)領(lǐng)域。VoIP即Voice over IP，是基于IP網(wǎng)絡(luò)上的分組化、數(shù)字化傳輸技術(shù)。它是利用IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語音通信的一種先進(jìn)通信手段，是一種完全基于IP網(wǎng)絡(luò)的語音傳輸方式。它通過語音網(wǎng)關(guān)、軟交換平臺(tái)、網(wǎng)守、各種支持平臺(tái)等設(shè)備將模擬信號(hào)數(shù)字化，然后將數(shù)據(jù)壓縮成數(shù)據(jù)包，通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸Z音的目的地址。目的地址接收到數(shù)據(jù)包后，將數(shù)據(jù)重組、解壓縮后再還原成模擬信號(hào)，從而完成一次語音的通信過程。其基本原理是:發(fā)送方通過語音壓縮算法對(duì)語音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按IP等相關(guān)協(xié)議進(jìn)行打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮辗剑邮辗皆侔堰@些語音數(shù)據(jù)包串起來，經(jīng)過解碼解壓處理后，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。語音網(wǎng)關(guān)就是把電話的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成IP網(wǎng)傳送的IP數(shù)據(jù)包，同時(shí)也可將收到的IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的設(shè)備。

VoIP網(wǎng)絡(luò)主要由網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)守、支持系統(tǒng)以及電話網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)等幾部分構(gòu)成。VoIP語音網(wǎng)關(guān)屬于VoIP網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，本文設(shè)計(jì)的是基于H.323協(xié)議的VoIP網(wǎng)關(guān)，將在以太網(wǎng)環(huán)境和局域網(wǎng)中工作，它是一種基于硬件Phone的嵌人式典型系統(tǒng)。基本要求為:兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RJ45以太網(wǎng)接口，分別與WAN,LAN相連，兩個(gè)RJ11電話接口與電話機(jī)相連。根據(jù)上述要求，語音網(wǎng)關(guān)的組成模塊按功能可分為主控制單元、語音處理單元、存儲(chǔ)器單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元及其它外圍和調(diào)試電路。傳統(tǒng)語音網(wǎng)關(guān)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，不易操作，因此設(shè)計(jì)一種成本較低又工作穩(wěn)定的VoIP語音網(wǎng)關(guān)電路很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種VoIP語音網(wǎng)關(guān)電路，電路結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低、工作穩(wěn)定，適應(yīng)性好，解決了傳統(tǒng)語音網(wǎng)關(guān)電路體積較大，操作復(fù)雜，成本較高的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是。

VoIP語音網(wǎng)關(guān)電路由主控制電路、語音處理電路、控制及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)連接電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路組成。

其中，RJ45-A接口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)與以太網(wǎng)的連接。RJ45-B接口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)的級(jí)連。RJ11-A ,RJ11-B接口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)與FXS設(shè)備(即電話機(jī))連接。RS232接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的串口連接和調(diào)試。SLIC為用戶線接口電路，用于完成用戶狀態(tài)檢測(cè)，語音信號(hào)輸入輸出。SLC必須檢測(cè)電話掛機(jī)還是摘機(jī)，并生成高振鈴電壓，CODEC編解碼電路實(shí)現(xiàn)語音的PCM編碼。

所述主控制電路采用Samsung公司的S3C4510B ARM處理器，并配有其他控制器和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。S3C4510B是內(nèi)含一個(gè)由ARM公司設(shè)計(jì)的16/32位ARM7TDMI RISC處理器核，適用于對(duì)價(jià)格及功耗敏感的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。除了具有微處理器內(nèi)核外，還集成了許多外圍設(shè)備，這樣不用再考慮復(fù)雜的外圍時(shí)序電路。S3C4510B集成了2個(gè)HDLG通道、2個(gè)通用串口通道、2個(gè)通用DMA ,2個(gè)32位計(jì)時(shí)器和18個(gè)可編程的通用輸入輸出口。其他外圍設(shè)備還包括1個(gè)可編程的中斷控制器、動(dòng)態(tài)RAM/同步動(dòng)態(tài)RAM控制器,ROM/SRAM和Flash控制器，S3C4510B中的通用異步收發(fā)單元提供兩個(gè)獨(dú)立的異步傳輸口。

所述語音處理電路中SLIC和CODEC電路分別采用Infineon公司的PEB 4265和PEB 3265。SLIC即用戶線接口電路，主要完成用戶狀態(tài)檢測(cè)，語音信號(hào)輸入輸出。它必須檢測(cè)電話掛機(jī)還是摘機(jī)，并產(chǎn)生振鈴電壓。CODEC即編解碼電路，由ADC與DAC電路構(gòu)成。ADC將模擬電話中的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可通過VoIP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，DAC將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電平，以驅(qū)動(dòng)模擬電話。為了實(shí)現(xiàn)4 kHz的音頻帶寬，ADC與DAC的采樣速率通常為8 kHz。

語音數(shù)據(jù)接口可輸入輸出語音數(shù)據(jù)。語音數(shù)據(jù)傳輸可以是64 kb/s A率或u率PCM編碼，該語音數(shù)據(jù)通過PCMIN輸入，PCMOUT輸出，PCMCLK是2.048 MHz的PCM抽樣時(shí)鐘。PCMFS符合E1傳輸標(biāo)準(zhǔn)，速率為8000幀/s。主機(jī)端口接口(HPI)是AC488-C與主機(jī)處理器通信的8blt并行通信端口，通信雙方使用AC488-C上的共享內(nèi)存來訪問需要交換的數(shù)據(jù)信息。

所述控制及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路與主機(jī)連接的數(shù)據(jù)總線寬度為8 bit(HD0～HD7)，考慮到主處理器采用16位字結(jié)構(gòu)，添加HI/LO用于標(biāo)識(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是高8位還是低8位，Host可以直接訪問AC488-C的內(nèi)部控制寄存器來產(chǎn)生中斷。

所述存儲(chǔ)連接電路中，SDRAM和Flash分別采用HY54V643220和MBM29DL32器件，它們均為32位數(shù)據(jù)總線。SDRAM具有掉電數(shù)據(jù)丟失的特性，但其存取速度大大高于Flash存儲(chǔ)器，且具有讀/寫的屬性，因此，SDRAM在系統(tǒng)中主要用作程序的運(yùn)行空間，數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU首先從復(fù)位地址oXo處讀取啟動(dòng)代碼，在完成系統(tǒng)的初始化后，程序代碼一般在SDRAM中運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。同時(shí)，系統(tǒng)及用戶堆棧、運(yùn)行數(shù)據(jù)也都放在SDRAM中。Flash存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼，系統(tǒng)上電或復(fù)位后從此獲取指令并開始執(zhí)行，因此，應(yīng)將S3C4510B的BOSIZE [0:1]置為“11”，選擇ROM/SRAM/Flash BankO為32位工作方式。

所述網(wǎng)絡(luò)接口電路中，使用RTL8201BL和RTL8019AS作為以太網(wǎng)的物理層接口和MAC接口， RTL8019AS是臺(tái)灣Realtek公司生產(chǎn)的基于ISA總線的8位/16位10 M以太網(wǎng)控制器，工作電壓為5V，它集成了介質(zhì)訪問層和物理層的功能，主WAN口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)與IP網(wǎng)絡(luò)的連接，將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)傳輸。S3C4510B內(nèi)部實(shí)際上已包含了以太網(wǎng)MAC控制，但并未提供物理層接口，因此，需外接一片物理層器件提供以太網(wǎng)的接入通道。

本發(fā)明的有益效果是：電路結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低、工作穩(wěn)定，適應(yīng)性好，解決了傳統(tǒng)語音網(wǎng)關(guān)電路體積較大，操作復(fù)雜，成本較高的問題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的語音網(wǎng)關(guān)電路框圖。

圖2是本發(fā)明的語音處理電路。

圖3是本發(fā)明的控制及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路。

圖4是本發(fā)明的存儲(chǔ)連接電路。

圖5是本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)接口電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，RJ45-A接口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)與以太網(wǎng)的連接。RJ45-B接口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)的級(jí)連。RJ11-A ,RJ11-B接口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)與FXS設(shè)備(即電話機(jī))連接。RS232接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的串口連接和調(diào)試。SLIC為用戶線接口電路，用于完成用戶狀態(tài)檢測(cè)，語音信號(hào)輸入輸出。SLC必須檢測(cè)電話掛機(jī)還是摘機(jī)，并生成高振鈴電壓，CODEC編解碼電路實(shí)現(xiàn)語音的PCM編碼。

如圖2，語音處理電路中SLIC和CODEC電路分別采用Infineon公司的PEB 4265和PEB 3265。SLIC即用戶線接口電路，主要完成用戶狀態(tài)檢測(cè)，語音信號(hào)輸入輸出。它必須檢測(cè)電話掛機(jī)還是摘機(jī)，并產(chǎn)生振鈴電壓。CODEC即編解碼電路，由ADC與DAC電路構(gòu)成。ADC將模擬電話中的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可通過VoIP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)}DAC將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電平，以驅(qū)動(dòng)模擬電話。為了實(shí)現(xiàn)4 kHz的音頻帶寬，ADC與DAC的采樣速率通常為8 kHz。

如圖3，控制及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路與主機(jī)連接的數(shù)據(jù)總線寬度為8 bit(HD0～HD7)，考慮到主處理器采用16位字結(jié)構(gòu)，添加HI/LO用于標(biāo)識(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是高8位還是低8位，Host可以直接訪問AC488-C的內(nèi)部控制寄存器來產(chǎn)生中斷。

如圖4，存儲(chǔ)連接電路中，SDRAM和Flash分別采用HY54V643220和MBM29DL32器件，它們均為32位數(shù)據(jù)總線。SDRAM具有掉電數(shù)據(jù)丟失的特性，但其存取速度大大高于Flash存儲(chǔ)器，且具有讀/寫的屬性，因此，SDRAM在系統(tǒng)中主要用作程序的運(yùn)行空間，數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU首先從復(fù)位地址oXo處讀取啟動(dòng)代碼，在完成系統(tǒng)的初始化后，程序代碼一般在SDRAM中運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。同時(shí)，系統(tǒng)及用戶堆棧、運(yùn)行數(shù)據(jù)也都放在SDRAM中。Flash存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼，系統(tǒng)上電或復(fù)位后從此獲取指令并開始執(zhí)行，應(yīng)將S3C4510B的BOSIZE [0:1]置為“11”，選擇ROM/SRAM/Flash BankO為32位工作方式。

如圖5，網(wǎng)絡(luò)接口電路中，使用RTL8201BL和RTL8019AS作為以太網(wǎng)的物理層接口和MAC接口，RTL8019AS是臺(tái)灣Realtek公司生產(chǎn)的基于ISA總線的8位/16位10 M以太網(wǎng)控制器，工作電壓為5V，它集成了介質(zhì)訪問層和物理層的功能，主WAN口實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)關(guān)與IP網(wǎng)絡(luò)的連接，將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)傳輸。S3C4510B內(nèi)部實(shí)際上已包含了以太網(wǎng)MAC控制，但并未提供物理層接口，因此，需外接一片物理層器件提供以太網(wǎng)的接入通道。