無(wú)線(xiàn)VoIP系統設計應用

其中A0～A20：地址輸入；DQ0～DQ14：數據輸入／輸出；DQ15／A-1：DQ15(按字模式進(jìn)行數據的輸入／輸出)，A-1(按字節模式進(jìn)行最低有效位地址輸入)；CE：切片啟動(dòng)輸入；WE：寫(xiě)啟動(dòng)輸入；OE：輸出啟動(dòng)輸入；RESET：硬件重啟引腳，低電平有效；RY／BY：讀／忙輸出，連接到主處理器ADM5120的RDY引腳以提高速度。

W986432DH的引腳分布如圖4所示。其中A0～A10：地址引腳；BS0和BS1：存儲體選擇；DQ0～DQ31：數據輸入／輸出的復用引腳；RAS：行地址選通；CAS：列地址選通；WE：允許寫(xiě)入，命令輸入，當在RAS時(shí)鐘上升沿取樣時(shí)，CAS和WE確定操作將被執行；DQM0～DQM3：輸入／輸出掩碼，當DQM在讀周期高電平采樣時(shí)輸出緩沖區置于高阻抗(2個(gè)時(shí)延)，而在寫(xiě)周期采樣將零時(shí)延地阻止寫(xiě)操作；CLK：在時(shí)鐘上升沿抽樣輸入；CKE：時(shí)鐘啟動(dòng)，當CKE為低時(shí)，進(jìn)入掉電模式、暫停模式或自我充電模式。

2 系統軟件的設計與實(shí)現

系統軟件設計的整體架構如圖5所示，其在無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)內實(shí)現了基于A(yíng)DM5120的UDP方式點(diǎn)對點(diǎn)通訊和廣播通訊。UDP(User Datagram Protocol，用戶(hù)數據報協(xié)議)主要用來(lái)支持那些需要在計算機之間傳輸數據的網(wǎng)絡(luò )應用。眾多的客戶(hù)／服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò )應用例如網(wǎng)絡(luò )視頻會(huì )議系統等都需要使用UDP協(xié)議。UDP協(xié)議直接位于IP(網(wǎng)際協(xié)議)協(xié)議的頂層，屬于網(wǎng)絡(luò )協(xié)議中的傳輸層協(xié)議。由于UDP協(xié)議不需建立連接，具有效率高、速度快和占用資源少等優(yōu)點(diǎn)，應用于消息通信和實(shí)時(shí)系統中可以提高系統傳輸數據的效率。UDP具有組播和廣播功能，是分發(fā)信息的一個(gè)理想協(xié)議。本系統還移植了一種基于A(yíng)DM5120的嵌入式Web服務(wù)器boa，實(shí)現了對VoIP系統進(jìn)行基于B／S方式的Web配置。


2.1 點(diǎn)對點(diǎn)通訊的實(shí)現

在本系統中，在一個(gè)網(wǎng)段內的任意兩個(gè)應用程序之間可以進(jìn)行全雙工通信，每個(gè)應用程序既可做為服務(wù)器又可做為客戶(hù)端。其UDP編程步驟如圖6所示，以下是兩個(gè)應用程序A和B之間進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通訊的具體實(shí)現過(guò)程：



(1)雙方分別建立socket，調用socket函數：

s=socket(PF_INET，SOCK_DGRAM，0)

SOCK_DGRAM表示套接字類(lèi)型為數據報套接字，即采用UDP協(xié)議進(jìn)行通信。

(2)綁定已設置好的自己的地址和端口信息，調用bind函數：

bind(s，(struct sockaddr*)my_addr，sizeof(structsockaddr))

(3)將select函數置于阻塞狀態(tài)，直到監視文件描述符集合rfds中某個(gè)文件描述符發(fā)生變化為止：

select(pCtrl->rwd+1，＆rfds，IFX_NULL，IFX_NULL，NULL)

(4)數據傳輸：sendto()和recvfrom()用于在無(wú)連接的數據報socket方式下進(jìn)行數據傳輸。由于本地socket并沒(méi)有與遠端機器建立連接，所以在發(fā)送數據時(shí)應指明目的地址。如圖6所示，A作為發(fā)送方，通過(guò)其套接字用函數sendto()將其服務(wù)請求數據發(fā)送到接收方B的指定端口，B通過(guò)其套接字用函數recvfrom()接收數據，處理好服務(wù)請求后又將服務(wù)應答發(fā)回A，此時(shí)A便成了接收方，A接收應答后還可繼續發(fā)送數據給B。

2.2 廣播通訊的實(shí)現

廣播和多播都用于實(shí)現向多個(gè)接收者發(fā)送UDP數據報，但是廣播不像多播那樣在接收端有復雜的控制過(guò)程，因而實(shí)現比多播簡(jiǎn)單的多。以下廣播通訊的實(shí)現均在點(diǎn)對點(diǎn)通訊的基礎上實(shí)現的。

在發(fā)送方，只需要設置套接字socket的選項為允許發(fā)送廣播，然后在發(fā)送時(shí)指定目的IP為廣播地址即可。具體地，允許socket廣播通過(guò)setsockopt函數設置廣播選項來(lái)實(shí)現，當setsockopt參數optname為SO_BROADCAST時(shí)，表示打開(kāi)或禁止從該socket廣播，當參數optval為1時(shí)允許廣播，為0時(shí)禁止廣播。

系統編程實(shí)現廣播的部分源碼為：

int bBroadcast=1：
setsockopt(pCtrl-->nAdminSocket，SOL_SOCKET，SO_BROADCAST，bBroadcast，sizeof(bBroadcast))；
setsockopt(pConn-->nUsedSocket，SOL_SOCKET，SO_BROADCAST，bBroadcast，sizeof(bBroadcast))；
tO_addr．sin_addr．s_addr=inet_addr(WIRLESS_IP_BROADCAST)；

／*WIRLESS_IP_BROADCAST為廣播地址，其值是將網(wǎng)絡(luò )接口(本系統為ath0)IP地址的主機ID部分設置為全1，網(wǎng)絡(luò )ID部分不變而得到*／

tO_addr．sin_family=AF_INET；

據文獻[7]所講，在接收方，一般不需做任何改動(dòng)即可收到廣播。但在本系統實(shí)現的實(shí)驗過(guò)程中，當將socket綁定到非INADDR_ANY的IP地址時(shí)，接收方無(wú)法收到廣播，并且沒(méi)有任何錯誤指示，即需要綁定本地端口地址到通配地址INADDR_ANY才可接收廣播：

my_addr．sin_addr．s_addr=htonl(INADDR_ANY)；

另外，本系統還實(shí)現了廣播強插功能，即不管用戶(hù)當前處于摘機、撥號狀態(tài)，還是處于通話(huà)狀態(tài)，當有廣播來(lái)電時(shí)，都斷開(kāi)原來(lái)的連接而與廣播主叫建立新的連接(用戶(hù)不用掛機)。為了防止通話(huà)混亂，本系統設定同一時(shí)刻只有擁有廣播控制權的用戶(hù)有發(fā)言權，而其他用戶(hù)能聽(tīng)不能說(shuō)，當其他用戶(hù)想發(fā)言時(shí)，只要按下“*”鍵就搶到了廣播控制權，最后只有當擁有廣播控制權的用戶(hù)掛機時(shí)，廣播才停止，而任一其他用戶(hù)掛機，不影響廣播通訊繼續進(jìn)行。

系統編程實(shí)現廣播強插的部分源碼見(jiàn)表1和表2。




3 結 語(yǔ)

該系統設計完成后，成功地應用于常德市某一電廠(chǎng)，進(jìn)行生產(chǎn)調度，系統能實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)通訊和廣播通訊，并且通話(huà)質(zhì)量良好，基本無(wú)雜音和抖動(dòng)。

本系統因自帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡可以自組織網(wǎng)絡(luò )，它可以作為一種無(wú)線(xiàn)指令調度機被應用到通信蔽塞的工廠(chǎng)，另外還可外接喇叭自動(dòng)接聽(tīng)電話(huà)，機器操作員不用停下手中的工作就可照指令進(jìn)行相應的操作。另外，本系統應用可拓展性好，如：系統可通過(guò)PCM通道進(jìn)行FXO連接從而實(shí)現與傳統PSTN互通(見(jiàn)圖1)；在本系統上移植SIP協(xié)議棧便可實(shí)現與WIFI手機互通；將本系統整合到Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )中，基于A(yíng)d Ioc網(wǎng)絡(luò )的各類(lèi)移動(dòng)終端設備便可應運而生，因此本系統具有廣闊的市場(chǎng)前景。