一种基于嵌入式技术的VoIP网关设计

4、cpld部分

ac4880xc-c采用8位并行的主处理器接口hpi接口与主系统进行数据交换。鉴于嵌入式系统中接口逻辑繁杂，选用cpld实现接口适配功能。主cpu可通过cpld控制实现codec 和slic部分的功能。

5、hpi接口部分

本设计中，嵌入式系统cpu与ac4880xc-c通过hpi接口进行数据通信，cpu通过ac4880xc-c片内共享的双口存储器与其片内dsp实现数据交互。

hpi接口包括1根8位数据总线和11根控制总线。主系统cpu通过三个寄存器（hpic、hpia和hpid）控制ac4880xc-c及访问片内存储空间。hpic为控制寄存器，用来选择ac4880xc-c的高低字节顺序。hpia为地址寄存器，用来寻址片内的2k存储空间。hpid为数据寄存器，用来缓存每次读写的两个字节数据，外部cpu以单个word或块数据访问hpid。以块数据方式访问时，hpia寄存器自动累加，可减少外部cpu写hpia寄存器的开销。ac4880xc-c的内部寄存器和存储器为16位，外部cpu每次访问ac4880xc-c必须以两个字节为基本单位，信号线hi/lo用来选择高低字节，信号hrs1、hrs0指示当前访问的是哪个寄存器。

6、语音接口部分

语音接口提供未压缩语音、传真数据的i/o通道。语音接口对外提供四根信号线pcmin、pcmout、pcmclk、pcmfs构成pcm总线，直接连接外部codec芯片的pcm highway。pcmin输入从codec送来的pcm信号，ac4880xc-c内部的dsp按照相应标准压缩后从hpi口交给主系统cpu 处理。pcmout则相反，ac4880xc-c将主系统cpu送来的语音数据按照合适的标准解压缩，然后从pcmout口送到外部codec，codec经过数/模转换后恢复成语音信号再通过用户接口送给用户端。pcmclk提供2.048mhz的比特同步时钟，而pcmfs提供8khz的帧同步时钟。pcm主时钟（bclk）、帧同步时钟（fs）、接收数据（dr）和发送数据（dx）一起构成pcm highway信号，与ac4880xc-c进行连接。bclk与fs分别对应ac4880xc-c的pcmclk和pcmfs，这两个时钟信号都由ac4880xc-c 产生；dr和dx分别对应ac4880xc-c的pcmout和pcmin。pcm highway信号时序以及时隙与帧同步信号的关系分别如图3、图4所示。为了codec与dsp芯片间正确收发数据，一般选择codec芯片在bclk的上升沿发送数据dx，下降沿采样数据dr，而在另一端的ac4880xc-c，则在时钟下降沿采样pcmin，上升沿发送pcmout。

软件设计部分

该系统软件主要用于对ac4880xc-c进行控制，实现读写等操作。

1、编写芯片ac4880xc-c的读写函数

图5 软件流程图

主要是基于嵌入式arm处理器，通过hpi接口实现对ac4880xc-c及相关芯片的读写操作。流程图如图5所示：

2、配置ac4880xc-c内部设置

首先通过处理器对codec和cpld进行配置，并调用audiocodes 公司提供的初始化内核程序对ac4880xc-c进行复位初始化。复位成功后，写入内核程序，然后写入工作程序，最后再将这些程序通过ac4880xc-c的hpi接口写入到ac4880xc-c，芯片即开始工作。

结语

嵌入式系统作为一种功能强大的软硬件操作开发平台，很适合基于嵌入式arm处理器的voip的开发。ac4880xc-c是一款功能强大语音处理芯片，本方案利用该芯片作为核心芯片，配以其他功能芯片实现了基于嵌入式技术的voip网关。该网关已应用于嵌入式综合实验平台，效果十分理想，在ip电话和多媒体通信领域的应用前景非常广泛。

作者：刘波 吴学… 来源：世界电子元器件