基于fpga的语音交换方案的设计与实现

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1、华中科技大学硕士学位论文基于FPGA的语音交换方案的设计与实现姓名：张继申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：黄佳庆20080528摘要当今社会数字集成电路得到了广泛的应用。得益于数字集成电路的飞速发展，数 字程控交换机在性能得到极大的提升的同时，成本却大幅下降，容量为几十门到几百 门电话的中小型程控交换机得以普及。近年来酒店业和服务行业的迅猛发展，又给数 字程控电话交换机提供了一个广阔的市场空间。在整个数字程控交换系统中，按照通信流程完成语音数据的交换是实现各种扩展 功能的前提和基础。目前很多数字程控交换机中采用的是专用的语

2、音交换芯片，这样 做的好处是让研发过程变得比较简单。缺点是交换机的电话容量和功能也被限定，扩 展性很差。由于企业的规模有大有小，数字程控交换机的研发企业更希望有一种灵活 性好，便于扩展的系统平台设计，以满足各种规模的市场需求。本文针对项目课题的需求，在对比几种系统设计方案之后，选择以FPGA(Filed ProgrammableGateArray)代替专用交换芯片完成语音数据的交换工作。本文着重介绍 了控制板上FPGA的内部模块划分和模块的设计，主要包括数据收集模块、接口状态 检测模块、FPGA与CPU和DSP(DigitalSigna

3、lProcessor)的接口、语音数据交换模 块等等。详细介绍了FPGA如何与嵌入式应用程序以及DSP一起，按照通信流程完成语音数据的交换并实现各种扩展功能。采用本文设计方案的数字程控交换机已经完成了功能和稳定性的严格测试，并已经准备投入生产。关键词：程控交换机;集成电路;FPGA;语音交换IAbstractThedigitalintegratedcircuitisappliedwidelynowintheworld.Benefitsindigital integratedcircuit'sswiftdevelopment,theper

4、formanceoftheDigitalSPCExchangehave beengreatlyimproved,whileit’scostlargelydrops,soastothemiddleandsmallDigital SPCExchangecanbepopularized,thecapacityofwhichisdozenstoseveralhundreds telephones.ThehotelandserviceindustryisdevelopingrapidlyInrecentyears,itprovides abroa

5、dmarketspacetoDigitalSPCExchange.Thecompletionofexchangethevoicedataaccordingtothecommunicationprocessis thepreconditionandfoundationtorealizeallkindsofextendedfunctions.Atpresent,the specialvoiceexchangechipisadoptedinmanyDigitalSPCExchanges.Itmakesthe researchanddevelo

6、pmentprocessbecomessimple,butitlimitsthecapacityandfunction oftheDigitalSPCExchange,andtheexpansibilityisnotverygoodeither.Becausethe enterprise'ssizevaries,theresearchanddevelopmententerprisesofDigitalSPCExchange expectasystemplatformdesignwhichismoreflexibleandeasytoex

7、pandtosatisfythe demandofmarketindiversifiedsizes.Accordingtotherequirementofthisproject,thisthesisuseFPGA,insteadofspecial switchchip,tocompletetheworkofvoiceexchange.Thisthesisemphaticallyintroduces themodulepartitioninsidetheFPGAoncontrolboardandthehowtodesignthesemod

8、ules, Itmainlyincludesdatacollectionmodule,interfacestatedetectionmodule,designof interfacebetweenFPGAa