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多媒體網關系統中模擬電話語音卡的設計
摘要：介紹多媒體網關中模擬電話語音卡的軟硬件設計。一個基于TMS320VC5402處理器、AM79（SLIC）用戶線路接口芯片和AM79Q02（SLAC）用戶音頻處理芯片及PCI9052 PCI橋接芯片的模擬電話語音卡的設計。目前，熱點的CTI（計算機電話集成）應用有媒體網關、IP電話、IP傳真等。軟交換有時又稱為呼叫服務器或媒體網關控制器。軟交換的基本概念是把呼叫控制功能從傳輸層（媒體網關）中分離出來。通過服務器上的軟件實現基本呼叫控制功能，如呼叫選路、管理控制、信令互通。由于把呼叫控制與呼叫傳輸分離開來，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業務提供者可以方便地將傳輸業務與控制協議結合起來，實現業務轉移。
電話語音卡是構筑各種CTI應用系統的基礎，它是一種用于電腦并能夠實現語音處理電腦插件。電話語音卡（簡稱語音卡）的主要功能是：通過計算機與電信網相連，提供撥號、振鈴檢測與控制摘掛機、信令檢測、轉接內線、監控錄音、傳真、數據傳輸、主叫號偵測等服務功能。作為實現語音處理的功能部件，語音卡一般都有與電話網的接口。與電話網不同的接口類型，可分為模擬語音卡和數字語音卡。
以下將介紹一個基于TMS320VC5402處理器（簡稱DSP5402）、AM79R79（SLIC）用戶線路接口芯片和AM79Q02（SLAC）用戶音頻處理芯片及PCI9052 PCI橋接芯片所構成的模擬電話語音卡設計。
1 系統總體方案
在設計中，電話語音卡實現了16路話音的連續控制和成幀功能。系統通過PCI總線與DSP5402交互，對單板進行維護和管理；語音業務通過TDM（時分多路復用）總線連接；單板內部則由DSP5402完成對語音的連接控制和成幀功能。總體設計框圖如圖1所示。
2 硬件電路的設計
2.1 DSP5402簡介
DSP5402是TI公司的54x系列16bit定點DSP，具有低功耗、高性價比的特點。具體特點如下：擴展地址模式最大可址到1M×16bit外部程序空間，4K×16bit片上ROM，16K×16bit片上雙口RAM；指令集支持單指令循環和塊循環，存儲塊移動指令提供高效的程序和數據存儲器管理；片上硬件資源包括軟件可編程等待狀態發生器和可編程存儲單元轉換，連接內部振蕩器或外部時鐘源的鎖相環（PLL）時鐘發生器，兩個多通道緩沖串口（McBPs），增強型8bit并行主機接口（HPI8），兩個16bit定時器，6通道直接存儲器訪問（DMA）控制器；工作電源有3.3V和1.8V（內核）；在3.3V供電（1.8V核心電壓）下單周期定點指令的執行周期可達10ns（100MIPS）。
設計中DSP5402一方面通過PCI總線完成與主機的通信、數據交換，另一方面完成對語音的接續與成幀功能的控制，以及信號和信令處理功能。
因此DSP5402外圍設計分兩部分：
（1）DSP5402與PCI9052的硬件接口
完成DSP5402的HPI總線與PCI9052 LOCAL本地總線連接，主機從而可以通過PCI總線與DSP5402進行通信。首先通過HPI對DSP5402進行程序加載并啟動，然后完成對語音板的監控操作。
當DSP5402與主機（HOST）交換信息時，HPI是主機的一個外圍設備。它有如下特點：可訪問所有片內RAM空間、HOST訪問總是與DSP5402時鐘同步、HOST和DSP5402均可訪問片內RAM。
PLX公司的PCI總線控制芯片PCI9052完成PCI總線高速信號與LOCAL側本地設備資源的信息交互。它提供了本地總線與PCI總線的接口，避免用戶直接面對復雜的PCI總線協議，提供高性能的從目標PCI接口板卡與PCI總線的連接；支持寬速率范圍的本地總線，最高可達132 Mbps的傳輸速率；對PCI9052編程可實現復用/非復用的8位、16位、32位的本地總線接口。
設計中PCI9052本地總線采用非復用8位模式與HPI8總線匹配，CPLD完成PCI本地總線與DSP5402的HPI總線互連，如圖2所示。其中具體信號定義如下：PCI本地側地址信號（LA27、LA0、LA[1:2]），配合PCI本地側讀寫信號LW/R#、地址使使能信號ADS#及BLAST傳輸模式使能信號編碼生有心HPI控制信號（如片選信號HCS#、數據字高低字節選擇信號HBIL、功能寄存器選擇信號HCNTL[0:1]及讀寫信號HRD#、HWR#）；HPI準備就緒信號HRDY產生PCI本地側就緒信號READY#，可根據需要插入等待周期，達到實際時序要求；HPI中斷信號HINT#觸發PCI本地中斷信號LINT#；HPI數據總線HD[0:7]通過CPLD電平匹配與PCI本地側數據總線LD[0:7]連接。
（2）DSP5402與AM79Q02（SLAC）的硬件接口
選用AMD公司SLIC用戶線路接口芯片AM79R79（簡稱SLIC）實現電話的接續各狀態的轉換，監視電話線的負載變化，實現摘機檢測、饋電供給及振鈴傳送；與其實現無縫接口的SLAC用戶音頻處理芯片AM79Q02（簡稱SLIC）實現電話的連續各狀態的轉換，監視電話線的負載變化，實現摘機檢測、饋電供給及振鈴傳送；與其實現無縫接口的
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