一种基于嵌入式系统的语音通信研究

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1、一种基于嵌入式系统的语音通信研究赵苓伶（西南计算机有限责任公司，中国重庆400060）【摘　要】利用Linux操作系统的总线的通用性，根据新一代嵌入式通信设备的需求设计了数字PCM编译码接口电路和驱动，实现模拟话音与PCM编码转换，并增加了测试环节，验证了信源转换的可行性。.jyqkiconductor公司的TP3094[2]，是一种专用集成电路来完成PCM编解码的芯片。该芯片单-5V供电，集成了四路PCM编解码电路，压扩方式为A/μ律可选，片内自带电压基准、低通接收滤波器和带通发送滤波器，通过外接电阻可以调节输入信号的增益。1.1　电路设计TP

2、3094外接帧信号和2.048MHz的时钟即可工作，它的工作方式有8bit和32bit两种，而要使用4路，就要用32bit的方式工作，即将第一个路FSX0（发时隙）、FSR0（收时隙）信号脚外接到所提供的短帧同步信号上，FSX1-3、FSR1-3信号脚接到模拟地上，就可自动完成对其后连续的另三路PCM语音编码同步。/TSX为TP3094提供的输入输出四路PCM数字编码的时隙起始、结束信号，在帧同步信号下降沿跳变为低，最后一个bit结束后跳变为高。DX为TP3094将模拟信号编码后输出的四路PCM信号，第一路先输出，高位在前。DR为输入给TP309

3、4的PCM信号，时序同DX，TP3094收到PCM信号进行解码输出模拟信号。时序和电路设计分别见图1、图2。VXI0-3信号脚是每路模拟语音输入端，它连接的送话器，电阻R68-71是用来调节每路语音的输入增益。VRO0-3信号脚是每路模拟语音输入端，是连接到的受话器的。1.2　FPGA设计只以一路PCM语音通道的设计示意，pcmshift将输入的PCM数字信号进行串并转换，如图3，移位产生的地址进行存储，寄存器存满后产生中断通知主处理单元取数。主处理单元写入PCM数据后通知FPGA取数，FPGA通过计数、移位产生的地址从lpm_ram_dp寄存器

4、将数据读出，如图4、5，经过Lpm_shiftreg2进行并串转换由三态门控制输出至PCM编解码器，数据取出完毕后产生中断通知主处理单元继续写入PCM数据。在实际通信系统中需要注意的是，读写中断不能在寄存器存满或取完数据之前产生，最好使用下降沿判断中断，保障数据连续不掉包。2　软件设计在安装有交叉编译器的主机上运行Linux操作系统，进行交叉开发。实现在Core3517LI核心板上对PCM编码芯片的驱动和数字语音收发功能的驱动程序设计步骤如下：在使用Linux2.6的内核中，先注册驱动misc_register（），然后初始化：pcm_init(

5、){gpio_request();//通过FPGA的总线控制，要配置I/O脚pcm=kmalloc();//申请空间sema_init();//信号量初始化}打开驱动，要申请和设置读写中断：pcm_open(){set_irq_type();request_irq();}收/发操作和中断处理：pcm_read();//中断与用户空间收发数据的处理pcm__rdirq_handler();//缓存收到规定字节的数据后，唤醒一次收的信号量pcm_s级以内，语音数据连续不掉包，人耳的听觉根本察觉不出。同时本设计中采用的TCP3094芯片还可以进行级联工

6、作，可扩展为八路PCM数字信号转换电路。.jyqkiconductor[Z].February.2000.［３］时玉芳.语音数字化降噪技术在港口通信工程的应用[J].硅谷,2010［４］Core3517用户手册UM2013022001V1.00Date[Z].2013-02-20.［５］QuartusII简介[Z].AlteraCorporation,2003.［责任编辑：邓丽丽］