dsp多通道扩容型数字电话设计 第2页
3．3 CS4218和DSP之间的通信
硬件接口如图3所示：图3
CS4218是CRYSTAL公司提供的16位双声道串行音频编解码芯片，可以提供4K-50KHZ的采样频率，非常适用于该多通道扩容型数字电话小系统。CS4218提供了多种工作模式给用户选择，这里采用了SM4（即Serial Mode 4）串行工作模式。在这种工作模式中主要用到了7根信号线和DSP通信：SDOUT，SDIN，SCLK和SSYNC这4根线与DSP之间进行声音数据交换：SDOUT传送经过量化编码之后的信号数据到DSP；SDIN从DSP接收经过G729A解码后的数据信息；SCLK是为CS4218提供串行时钟；SSYNC是帧开始标志信号。其中SCLK和SSYNC被配置为输出信号。CS4218工作在SM4模式下的数据在SDIN和SDOUT两根信号线上分别输入和输出，帧结构都是分为两个16位WORD：WORDA是通道一的数据信息位，而WORDB是通道二的数据信息位；CCS，CCLK，CDIN是CS4218的控制口，通过与DSP的GPIO口PD0,PD1,PD2通信来传输DSP对CS4218的控制信息。当DSP中的接收寄存器满时，DSP产生一个中断读取接收到的数据并进行G729A的解码；DSP的编码工作结束后，将编码后的数据传送到发送寄存器，当发送寄存器满后，DSP会产生一个中断控制CS4218读取发送寄存器中的数据，从而完成DSP和CS4218之间的数据交换。具体的通信过程见软件部分的说明。
3．4 DSP与C51的通信
在该小系统的设计中，分机和主机的通信分为两个信道：控制信道和话音信道。控制信道由主机中的DSP，分机中的C51以及连接它们之间的RS232连接器组成。C51微控制器只向DSP传送和接收信令控制信息，而没有语音数据的交换，因此数据量不大，而且实时性要求也不高，只需要利用常规的串口中断来实现主机和分机之间的控制信息交换即可。而话音信道则是将分机中的传统通话模拟信道与主机中CS4218的模拟信号的输入输出端通过主机内部的接口电路相连，这样可以简化设计，也就是说，分机和主机之间的话音传输是以模拟的方式进行的。图毕业论文
http://www.751com.cn/ 4给出了控制信道接口电路连接方式。 图4
3．5 MODEM与DSP的通信电路
DSP将话音数据编码之后，加上一定量的控制和状态信息，通过通用的56K的调制解调器发送出去，而接收端则将对方发送过来的打包后的数据接收并解包成原始的话音数据送到DSP进行解码，这样就完成了一个完整的远端数据的收发过程。DSP通过异步串口SCI发送AT命令来实现对MODEM控制进行串行通信，它具有与MODEM接口和控制能力，与MODEM的接口如图5。
3．6 模拟电话接口电路
由于要兼容传统的模拟通话电路，因此模拟通话电路和DSP之间的接口电路成为必要，包括：模拟和数字通道切换电路，信号音监测电路。模拟和数字通道切换电路主要由DSP的GPIO控制线控制模拟多路开关AD8182在模拟通道和数字通道以及数字通道一和数字通道二之间进行切换；而信号音监测电路主要是监测三种主要信号音（回铃音，忙音和拨号音）的有无，从而判断话路状态，以便DSP进行相应的控制操作。信号音监测电路由LM567以及附属元器件组成，如图6所示。W1和C4组成谐振电路，中心频率F=1。1/（W1*C4）。回铃音，忙音以及拨号音信号经放大电路后，通过一个电容输入给LM567，当输入信号频率在谐振电路的频带内时，8脚为低电平，否则为高电平。该电路和软件配合可检测出以上三种信号。 图6
4．系统软件设计：
4．1 软件原理介绍
软件主要完成三方面的功能：原始语音采集和合成语音回放，语音G.729a编解码算法，DSP与MODEM间的通信。另外还包括液晶显示，键盘响应，主分机间的通信，录音存储等各功能子程序。
4．1．1 原始语音采集和合成语音回放
语音采集和回放是通过DSP与PCM编码器间通信实现的。按照G.729a算法的要求和CS4218串行数据格式(格式简图如下)，CS4218的采样率设为8KHz，32位每帧。也即同步通信的帧率为8KHz，串行时钟频率为8×32KHz。这些通过发送控制寄存器STXCR和选项寄存器SOR设置。另外还有接收、发送的移动方向，时钟和帧源方向，时钟有效极性，帧同步有效极性，帧同步宽度，帧同步出现时刻等参数，通过控制状态寄存器SCSR和控制寄存器SCR2设置。
图7 串行数据输入格式
图8 串行数据输出格式
通信的方式是以一帧为接收发送单位，采用中断形式。具体过程是：使能SSI口的7×16BitTXFIFO和7×16Bit RXFIFO，将RXFIFO接收满的值设为4，开SSI接收中断，在接收允许的情况下，接收完一帧数据（2个字）时，产生中断申请。中断程序读出这2个字，分别存放到数据接收缓存区（80×16Bit，各2个，缓存方法中有详细介绍）中。另一方面，将TXFIFO发送空值设为0，开SSI发送中断，当TXFIFO中的最后一个字送入TXSR后，产生中断申请，由中断程序从发送缓存区分别取出两路合成语音（各1字），写入STX，下一个有效帧同步到来时开始新一帧的发送。这些通过设置FIFO控制状态寄存器SFCSR，控制寄存器SCR2和中断程序来实现。
另外，系统开辟了两个控制字单元和两个状态字单元，用于对CS4218左右声道的控制和状态信息读取。控制字输出子程通过PD2与CDIN通路输出控制字，状态采集子程通过PD3与CDOUT通路采集CS4218的有关状态，并 作相应处理。
4．1．2 语音G.729算法
G.729是“使毕业论文http://www.751com.cn/ 用共轭结构代数码激励线性预测的8Kbit/s语音编码”标准，G.729a是G.729的附件A，是G.729语音编码标准减少算法复杂度的版本。这一版本的比特流与G.729版本的比特流可互操作，也就是说G.729A编码比特流可以用G.729解码器解码，反之亦可。
G.729a标准算法的大致流程是：在编码端，输入8KHz采样的
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