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时间:2020-03-27
《CANopen协议在语音通信系统的应用研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、20lO年第3期煤矿机电·47·CANopen协议在语音通信系统的应用研究丁恩杰,踪晓志(中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221008)摘要:CAN只包括物理层和数据链路层两个底层协议,不能满足实时高效语音通讯的要求。设计开发了以cAN叩en协议为基础,在cAN总线上远程传输语音数据的语音通信系统。详述其设计原理、硬件组成和软件流程,给出部分关键硬件原理图和软件流程图。实践表明,采用CAN一叩en协议的语音通信系统可以在CAN总线上以极低的语音通信速率(2.4kbiL/s)进行语音数据传输,实现语音的广播、组播、点播、MP3播放功
2、能。关键词:CANopen协议;语音;MP3;PICl8F458;AMBE—1000中图分类号:邢14文献标识码:B文章编号:100l—0874【2010)03—0047—04ReSearchOnApplIcationofCANopenProtocoIinVoiceCOmmunjCa“OnSSystemDlNGEn.】诧,zONGXioo。zK(sch砌ofInfon瑚tion跏dE1ectricEn舀ne喇ng,ChimUIliv∞i哆ofMilling卸d‰ology,Xuzhou221008,Cllina)Abstract:Asth
3、eCANjustincludesthephysicallayer锄ddatalinklayerprotocol,itisdifficulttomeettheneedsfbrreal—timeande8毛ctiveVoicecommunicatiDn.ThevoicecommunicationsystembasedonCANopenprotocolisdeveloped.nedes咖principle,hardw盯estmcturealldso肺areblocksarediscussedindetail.111ekeyha柑啪schemat
4、icsandsdtwarenowchartsare百ven.PracticeshowsthattIlesystemisabletotransmitVoicedataatverylowrate(2.4kbi∥s),aIldachieVevoicebroadc鹊t,muhic鹊t,playondemandandMP3functions.Keywords:CANopenpr01Dcol;Voice;MP3;PICl8F458;AMBE一1000CAN总线远程网络通讯控制方式技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理,已被广泛应用到自动化控制系统中【
5、l】。由于CAN本身并非完整的协议,进行高效率的通讯还需要开发高层协议。本文讨论CANopen协议在基于CAN总线的语音通信系统中的应用。cANopen协议是建立在CAN协议物理层和数据链路层基础上的标准化应用层协议,面向对象的思想设计,具有很好的模块特性和很高的适应性。l语音通信系统的硬件设计(1)系统原理系统原理如图l所示。语音数据通过麦克采集输入后经A/D转换成数字信号,由语音处理模块AMBE.1000将其压缩编码后传送给本地微处理器PIcl8F458,通过cAN收发器和CAN总线将数据送图l系统原理图给远方微处理器,还原为语音信号
6、由喇叭播放。没有信号需要处理传输时,自动开启MP3功能播放背景音乐。(2)信道接口设计微控制器采用Micr10chip公司的PICl8Fx】【】【系列芯片,其内含有A/D、内部EEPROM存储器、CAN控制器、SPI接口、FLAsH程序存储器读/写等强大·48·煤矿机电2010年第3期功能【2]。语音处理模块采用DigitalVoiceSyste啪公司推出的语音压缩/解压芯片AMBE·1000,其压缩率可由软件在2.4kbi∥s~9.6ki∥s范围内调节,且具有FEC(前向纠错)、VAD(语音激活检测)功能和DTMF信号检测功能HJ。AM
7、BE—1000的工作过程如图2所示。节点l!些!重童鍪塑隔8kHz语音数据节点2AMBE—l000I匡塑箜纠.厂磊面ii—悼!坠量8kHz语音数据图2AMBE-lO∞基本工作原理图AMBE一1000与微控制器PICl8F458进行通信的信道接口为串行SPI接口。本系统定义AMBE-1000的引脚cH—SELl~cHsEL0将AMBE.1000设置为串行被动模式,串口存在于帧格式下,通过模拟标准sPI通信时序实现数据包的传输。AMBE.1000与PICl8F458的信道接口电路如图3所示。AMBE一1000P1C18F458CHPSEL2/
8、CHS—O—CLKRD4/PSP4/ECCP/PIACHPSELl/CHSD0RC4/sDl/SDACHPWDN/CHSISTRBRD5/PSP5/PlBCHPRDN/CHSOSTRBRD6/
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