基于51主控的IP电话设计

IP电话是利用国际互联网Internet为语音传输的媒介，实现语音通信的一种全新的通信技术。其通信费用的低廉(有人称之为廉价电话)，节省带宽；智能化；开放的体系结构；多媒体业务的集成。IP电话网络支持语音、数据、图像的传输，为将来全面提供多媒体业务打下了基础。IP电话是未来“三网合一”的一项服务，有望成为下一代电信基础设施结构的核心，使未来各电信业务综合在同一IP网络上成为可能，导致语音、数据、图像的融合和未来电信市场的重组，并带来新的经济模式和价值链。IP电话的主要特点是语音在Intenet传输；技术难点是语音的解压缩和打包传输，因为不可能原原本本地把原始语音信息从Internet上发送出去，这样会占用太大的带宽。语音信号必须经过处理，转换成适合在IP网络上传输的IP数据包。这个过程需要先进行数字编码，转换成PCM码，然后经过专门的DSP芯片进行数据压缩，最后再打上IP包的标记，形成IP数据包的形式，以适合IP网络上的传输宽带。目前，IP电话的标准主要有ITU-T的H.323和IETF的SIP。H.323主要在电信网络上实现多媒体业务制订，技术很成熟；而SIP是基于动态的Internet模式建网，是基于软交换技术的面向网络会议和电话的简单信令议。我国主要采用H.323标准。在H.323系列标准中，音频压缩编码有G.711、G.723和G.729等。本文介绍基于51单片机控制的IP电话的系统设计工作原理。

1 系统硬件构成

本系统采用51单片机作为主控芯片，语音处理芯片采用以色列AudioCodes公司生产的AC48801，可缩短开发时间和减少经费，硬件框图如图1所示。



1.1 AC48801芯片

AC4880l是Audio Codes公司生产的一种专用语音处理芯片，具有低比特率的语音压缩编码、解压和传真等多种功能。芯片内部集成了一个16位的DSP，其中固化有芯片本身所提供的各种编码操作格式，使开发者不用另外进行解压缩算法的研究，只需要根据它的HPI接口进行相关的配置既可工作。除此之外，该芯片还有以下特点：

◇支持G.729A、G.727、G.726、G.711等多种语音压缩编码；

◇语音/传真/数据自动转换；

◇损毁封包自动修复；

◇呼叫ID产生和检测，呼叫进程和用户定义语音检测和产生；

◇兼容G.168的25ms回声消除；

◇DTMF的检测和产生；

◇A律/μ律可选的C0DEC接口。

AC48801接口如图2所示。



AC48801提供了语音接口与外面的CODEC相连，由PCMIN、PCMOUT、PCMCIK、PCMFS四根信号线组成。PCMIN接收CODEC进来的PCM编码，相反PCMOUT是转送PCM编码到CODEC进行解压还原成模拟信号；PCMCLK和PCMFS分别是2.048 MHz位同步时钟和8kHz的帧同步时钟，均可以设置由AC4880l内部提供。AC48801还提供8位数据HPI接口。由于AC4880l是16位的DSP，所以主控每次对AC48801操作都是连续进行2字节的读写过程，HI/LO信号显示当前操作是高8位还是低8位；HRS0、HRSl信号组合对三个寄存器(控制寄存器HPIC，地址寄存器HPIA，数据寄存器HPID)操作；HR/w信号控制当前的读写，高电平表示主控芯片要进行读操作，低电平表示主控芯片要进行写操作；HRD信号为读锁存，HWR信号为写锁存，在它们的下降沿锁存HI/LO、HR/w、HRS0、HRSI等信号，所以在每次对。HI/LO、HR/W、HRS0、HRSI设置前都将HRD或HWR先置1，设置完成后再置O，然后所进行的设置马上生效；CS是片选信号；HINT是DSP对主控的中断。