网络IP电话方案

网络IP电话方案随着多媒体时代的深入，各种令人眼花缭乱的视频显示技术迅猛发展，与此同时，层出不穷的新兴应用也对产品音频性能提出了更高的要求，比如用电脑直接拨打IP电话、进行视频会议、仪器操作语音控制等场合都需要高质量的语音效果。在市场推动下，不仅传统模拟与混合信号器件供应商继续深耕不懈，一些新进入该领域的公司也推出多种创新性方案应对市场需求。本文提出了利用ARM7微控制器，uC/OS-II实时操作系统和DSP处理内核的音频处理芯片的音频处理方案。该方案能有效改善音质，提供清晰、自然的语音。1．音频解码芯片的选择LPC2214与uC/OS-II相结合的平台有比较强大的处理能力，但在许多应用场合中仍显不足，在本文所介绍的应用中，系统需要具有音频编解码功能，音频的编解码方式包括软件编解码和硬件编解码，如果采用软件编解码的方式，最对处理器的处理速度要求一般在50MIPS以上，而LPC2214的处理速度仅有70MIPS左右，显然倘若采用这种方式，LPC2214处理能力将受到很大限制，所以，采用专门的音频处理芯片来处理音频数据对该平台的来说是个正确的选择，这里选用一款性能优越的音频解码芯片--VS1003。VS1003音频解码芯片为VS10XX系列的第三代产品，是芬兰VLSISolutionOy公司生产的单片MP3/WMA/MIDI解码和ADPCM编码芯片，它内部包含一个高性能、低功耗的DSP处理核（VSDSP），一个工作内存，一片可供用户程序使用的5.5KBRAM，一个串行SPI总线接口，一个高质量的采样频率可调的过采样DAC以及一个16位的采样ADC，VS1003的内部构造如图1所示。2．VS1003控制协议的实现VS1003通过一个工作于从模式的SPI串行总线与主机进行数据和控制信息的交流，音频数据通过串行数据接口（SDI）传送，控制数据则通过串行控制接口（SCI）来传送，控制数据总是为16位，通过读/写不同的寄存器来实现对VS1003的控制。VS1003的SPI接口具有两种工作模式：VS1002新模式和VS1001兼容模式。设置SM_SDINEW为1，使VS1003处于VS1002新模式。当SMSDISHARED为0时，控制信号和数据信号的传送分别采用xCS和xDCS作为同步信号，而当SMSDISHARED为1时，共用xCS作为同步信号，设置SM_SDINEW为0，使VS1003处于VS1001兼容模式，该模式仅以xCS作用同步信号。作为从机工作模式，VS1003通过一个信号线DREQ指示是否允许主机传送数据，当DREQ为高时，VS1003至少可以接受32KB的SDI数据或者SCI控制命令。在这里，以VS1002新模式且SMSDISHARED设置为0为例介绍VS1003通信协议的实现。图2描述了SDI工作时序，它以xDCS为同步信号，随着时钟信号DCLK的变化，数据根据SCL_MODE的设置依次从高位或低位送出。SCI协议包括1个控制指令字节、1个地址字节和1个16位数据字。每次读写控制可以操作一个寄存器。读命令和写命令分别为0x03和0x02，这两种控制命令的工作时序分别如图3和图4所示。3．电路设计本设计最终要实现的目标是一款具有人机界面及数据存储功能的工控手持设备，通过人机对话界面发送控制命令来操纵VS1003，以实现录放音功能。3.1硬件电路设计VS1003的所有数据和控制命令均通过SPI总线接口实现，因此与LPC2214的接口实现比较简单，包括3条SPI数据线和4条控制线，如图5所示。3.2软件设计VS1003的控制软件设计，是在系统成功地移植了uC/OS-II操作系统以及ZLGFS文件系统的条件下进行的，具体软件设计中，首先对LPC2214与VS1003控制接口的几个功能引脚进行相应的配置，然后使能SPI并设置其工作模式，此后，利用uC/OS-II多任务的特点，建立一个专门的任务用于实现系统的录放音功能，在该任务创建完毕后，首先完成对VS1003的初始化工作，然后任务进入等待循环中，等待系统发出相应的控制指令，当该任务接收到录音指令时，调用相应的录音功能函数启动录音功能，并将录音数据写入指定的文件时，当接收到播放功能指令时，调用播放功能函数，播放指定的音频文件，当接收到中断指令时，将退出录放音功能，任务回到循环等待中，该任务的具体实现函数如下：结束语：本文采用VS1003实现基于LPC2214和uC/OS-II的嵌入式平台的音频编解码的功能，接口电路简单，控制程序易于编写。测试结果表明，此方案可以获得很好的语音效果。联系人：王立青电话：[phone]手机：[phone]传真：[phone]QQ：292335090