DSP數字多功能板的工作原理與實(shí)現
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1 引言
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150487.htm音板(tone)、主叫號碼顯示板、多頻互控收發(fā)器板、雙音頻接收器板等是程控交換機重要的公共設備。這些設備在程控交換機中是一塊塊不同的硬件單板，這些單板都是以專(zhuān)用集成電路(IC)來(lái)實(shí)現其功能的。但要增加單板業(yè)務(wù)功能或單板所用IC停產(chǎn)時(shí)，單板生產(chǎn)廠(chǎng)家需要重新設計硬件電路。這樣就會(huì )增加研發(fā)成本和風(fēng)險。
基于此針對交換機的特點(diǎn)，以數字信號處理技術(shù)為核心，開(kāi)發(fā)一種基于DSP的數字多功能板。該板是一個(gè)DSP硬件單板平臺，可提供多種對外接口，通過(guò)采用不同的DSP算法和微控制器程序，處理交換機所需的各種信號，完成各個(gè)單板功能，這樣便于維護和升級，節約開(kāi)發(fā)費用，縮短開(kāi)發(fā)周期。這里以實(shí)現音板的具體過(guò)程為例進(jìn)行詳細闡述。
2.1 數字多功能板的整體架構
該數字多功能板的架構分為控制單元和功能單元兩大部分，如圖l所示。
微控制器MCU除控制該模塊的DSP外，對外可提供驅動(dòng)后的CPU總線(xiàn)，DSP則提供多通道緩沖串口MCBSP(Muhi Channel Buffer Serial)和主機并行接口HPI(Host Parallel In-teRFace)，此外還需3.5 V和3.3 V電源輸入接口。
以MCU為核心控制單元，負責與處理機及控制臺PC機通信，通過(guò)HPI下載DSP代碼到DSP中，并監控DSP運行;控制交換網(wǎng)MCV器件，完成動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配和2 Mbit/s與8 Mbit/s之間的轉換;同時(shí)可控制MCU擴展總線(xiàn)上其他器件的工作。以DSP為核心功能單元，處理來(lái)自8 M位的TDM音頻碼流，實(shí)現具體功能。如要實(shí)現音板功能，則DSP讀取、發(fā)送音信號編碼數據，并控制斷續比，在各時(shí)隙循環(huán)發(fā)送相應音信號;接收用戶(hù)自定義音數據，寫(xiě)入Flash，替代預置語(yǔ)音，并控制白定義音的刪除、Flash的全部擦除，實(shí)現靈活修改。
2.2 數字多功能板的軟硬件接口
數字多功能板對外提供經(jīng)驅動(dòng)的MCU標準總線(xiàn)、串行通信接口、多通道緩沖串口等。其中，串行通信接口作為MCU和DSP程序的下載串口;McBSP位2條8 M位的TDM碼流輸入輸出數字多功能板的通道。用戶(hù)可自行定義。數字多功能板MCU軟件與PC機下載軟件之間的串行通信協(xié)議。電路板設計為4層布線(xiàn)，模塊化形式。各接口的對外連接采用2.54 mm間距的標準連接器，以提高其互連性。與PC機的串口連接使用普通串口線(xiàn)，從數字多功能板的9針插座連接至PC機的COM端口9針插座。
該數字多功能板的工作原理詳細分析如下：
(1)代碼下載與在線(xiàn)修改MCU通過(guò)DSP(TMS320VC5402)的HPI接口與其通信。DSP程序代碼作為常數段存儲在單片機片內程序存儲器或片外數據存儲器中，由單片機經(jīng)HPI下載到DSP片內RAM中執行。通過(guò)執行代碼，DSP完成音信號發(fā)送(包括語(yǔ)音現場(chǎng)更新)功能。MCU器件特性和電路設計使得單片機的片內程序存儲器或片外數據存儲器內容可在線(xiàn)修改，新代碼可由PC機從COM口下載到單板中。
(2)音信號發(fā)送 音信號原始數據預先存儲在DSP外掛的Flash中，DSP按一定規則讀出，由多路緩沖串口McBSP以8M位速率TDM碼流形式輸出。
(3)語(yǔ)音現場(chǎng)更新 用戶(hù)把錄好的語(yǔ)音以WAV文件形式輸入PC機程序，再將其轉換為所需格式，經(jīng)PC機COM端口把該文件傳給MCU，再轉給DSP，由DSP最終寫(xiě)入Flash。要求待更新板處于備用狀態(tài)。
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