一种VoIP语音网关电路的制作方法

本发明涉及一种VoIP语音网关电路，适用于处理器领域。

背景技术：

近年来，Internet得到了飞速发展和普及应用，而作为其核心技术的IP协议体系在数据网络架构中的统治地位已得到了广泛认同。同时，随着基于IP技术上各种应用技术尤其是VoIP技术的提出，数据网络通信逐渐融入了传统的话音业务领域。VoIP即Voice over IP，是基于IP网络上的分组化、数字化传输技术。它是利用IP网络实现语音通信的一种先进通信手段，是一种完全基于IP网络的语音传输方式。它通过语音网关、软交换平台、网守、各种支持平台等设备将模拟信号数字化，然后将数据压缩成数据包，通过IP网络传输到语音的目的地址。目的地址接收到数据包后，将数据重组、解压缩后再还原成模拟信号，从而完成一次语音的通信过程。其基本原理是:发送方通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收方，接收方再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由IP网络传送语音的目的。语音网关就是把电话的模拟信号转换成IP网传送的IP数据包，同时也可将收到的IP数据包转换成模拟信号的设备。

VoIP网络主要由网关、网守、支持系统以及电话网和IP网络等几部分构成。VoIP语音网关属于VoIP网络终端设备，本文设计的是基于H.323协议的VoIP网关，将在以太网环境和局域网中工作，它是一种基于硬件Phone的嵌人式典型系统。基本要求为:两个标准的RJ45以太网接口，分别与WAN,LAN相连，两个RJ11电话接口与电话机相连。根据上述要求，语音网关的组成模块按功能可分为主控制单元、语音处理单元、存储器单元、网络接口单元及其它外围和调试电路。传统语音网关电路结构复杂，成本较高，不易操作，因此设计一种成本较低又工作稳定的VoIP语音网关电路很有必要。

技术实现要素：

本发明提供一种VoIP语音网关电路，电路结构紧凑，成本较低、工作稳定，适应性好，解决了传统语音网关电路体积较大，操作复杂，成本较高的问题。

本发明所采用的技术方案是。

VoIP语音网关电路由主控制电路、语音处理电路、控制及数据转换电路、存储连接电路、网络接口电路组成。

其中，RJ45-A接口实现语音网关与以太网的连接。RJ45-B接口实现语音网关的级连。RJ11-A ,RJ11-B接口实现语音网关与FXS设备(即电话机)连接。RS232接口实现与PC机的串口连接和调试。SLIC为用户线接口电路，用于完成用户状态检测，语音信号输入输出。SLC必须检测电话挂机还是摘机，并生成高振铃电压，CODEC编解码电路实现语音的PCM编码。

所述主控制电路采用Samsung公司的S3C4510B ARM处理器，并配有其他控制器和信号转换电路。S3C4510B是内含一个由ARM公司设计的16/32位ARM7TDMI RISC处理器核，适用于对价格及功耗敏感的网络应用。除了具有微处理器内核外，还集成了许多外围设备，这样不用再考虑复杂的外围时序电路。S3C4510B集成了2个HDLG通道、2个通用串口通道、2个通用DMA ,2个32位计时器和18个可编程的通用输入输出口。其他外围设备还包括1个可编程的中断控制器、动态RAM/同步动态RAM控制器,ROM/SRAM和Flash控制器，S3C4510B中的通用异步收发单元提供两个独立的异步传输口。

所述语音处理电路中SLIC和CODEC电路分别采用Infineon公司的PEB 4265和PEB 3265。SLIC即用户线接口电路，主要完成用户状态检测，语音信号输入输出。它必须检测电话挂机还是摘机，并产生振铃电压。CODEC即编解码电路，由ADC与DAC电路构成。ADC将模拟电话中的模拟信号转换为可通过VoIP网络传输的数字信号，DAC将数字信号转换为模拟电平，以驱动模拟电话。为了实现4 kHz的音频带宽，ADC与DAC的采样速率通常为8 kHz。

语音数据接口可输入输出语音数据。语音数据传输可以是64 kb/s A率或u率PCM编码，该语音数据通过PCMIN输入，PCMOUT输出，PCMCLK是2.048 MHz的PCM抽样时钟。PCMFS符合E1传输标准，速率为8000帧/s。主机端口接口(HPI)是AC488-C与主机处理器通信的8blt并行通信端口，通信双方使用AC488-C上的共享内存来访问需要交换的数据信息。

所述控制及数据转换电路与主机连接的数据总线宽度为8 bit(HD0～HD7)，考虑到主处理器采用16位字结构，添加HI/LO用于标识传输的数据是高8位还是低8位，Host可以直接访问AC488-C的内部控制寄存器来产生中断。

所述存储连接电路中，SDRAM和Flash分别采用HY54V643220和MBM29DL32器件，它们均为32位数据总线。SDRAM具有掉电数据丢失的特性，但其存取速度大大高于Flash存储器，且具有读/写的属性，因此，SDRAM在系统中主要用作程序的运行空间，数据及堆栈区。当系统启动时，CPU首先从复位地址oXo处读取启动代码，在完成系统的初始化后，程序代码一般在SDRAM中运行，以提高系统的运行速度。同时，系统及用户堆栈、运行数据也都放在SDRAM中。Flash存储器在系统中通常用于存放程序代码，系统上电或复位后从此获取指令并开始执行，因此，应将S3C4510B的BOSIZE [0:1]置为“11”，选择ROM/SRAM/Flash BankO为32位工作方式。

所述网络接口电路中，使用RTL8201BL和RTL8019AS作为以太网的物理层接口和MAC接口， RTL8019AS是台湾Realtek公司生产的基于ISA总线的8位/16位10 M以太网控制器，工作电压为5V，它集成了介质访问层和物理层的功能，主WAN口实现语音网关与IP网络的连接，将语音信号转换为IP数据传输。S3C4510B内部实际上已包含了以太网MAC控制，但并未提供物理层接口，因此，需外接一片物理层器件提供以太网的接入通道。

本发明的有益效果是：电路结构紧凑，成本较低、工作稳定，适应性好，解决了传统语音网关电路体积较大，操作复杂，成本较高的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的语音网关电路框图。

图2是本发明的语音处理电路。

图3是本发明的控制及数据转换电路。

图4是本发明的存储连接电路。

图5是本发明的网络接口电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，RJ45-A接口实现语音网关与以太网的连接。RJ45-B接口实现语音网关的级连。RJ11-A ,RJ11-B接口实现语音网关与FXS设备(即电话机)连接。RS232接口实现与PC机的串口连接和调试。SLIC为用户线接口电路，用于完成用户状态检测，语音信号输入输出。SLC必须检测电话挂机还是摘机，并生成高振铃电压，CODEC编解码电路实现语音的PCM编码。

如图2，语音处理电路中SLIC和CODEC电路分别采用Infineon公司的PEB 4265和PEB 3265。SLIC即用户线接口电路，主要完成用户状态检测，语音信号输入输出。它必须检测电话挂机还是摘机，并产生振铃电压。CODEC即编解码电路，由ADC与DAC电路构成。ADC将模拟电话中的模拟信号转换为可通过VoIP网络传输的数字信号}DAC将数字信号转换为模拟电平，以驱动模拟电话。为了实现4 kHz的音频带宽，ADC与DAC的采样速率通常为8 kHz。

如图3，控制及数据转换电路与主机连接的数据总线宽度为8 bit(HD0～HD7)，考虑到主处理器采用16位字结构，添加HI/LO用于标识传输的数据是高8位还是低8位，Host可以直接访问AC488-C的内部控制寄存器来产生中断。

如图4，存储连接电路中，SDRAM和Flash分别采用HY54V643220和MBM29DL32器件，它们均为32位数据总线。SDRAM具有掉电数据丢失的特性，但其存取速度大大高于Flash存储器，且具有读/写的属性，因此，SDRAM在系统中主要用作程序的运行空间，数据及堆栈区。当系统启动时，CPU首先从复位地址oXo处读取启动代码，在完成系统的初始化后，程序代码一般在SDRAM中运行，以提高系统的运行速度。同时，系统及用户堆栈、运行数据也都放在SDRAM中。Flash存储器在系统中通常用于存放程序代码，系统上电或复位后从此获取指令并开始执行，应将S3C4510B的BOSIZE [0:1]置为“11”，选择ROM/SRAM/Flash BankO为32位工作方式。

如图5，网络接口电路中，使用RTL8201BL和RTL8019AS作为以太网的物理层接口和MAC接口，RTL8019AS是台湾Realtek公司生产的基于ISA总线的8位/16位10 M以太网控制器，工作电压为5V，它集成了介质访问层和物理层的功能，主WAN口实现语音网关与IP网络的连接，将语音信号转换为IP数据传输。S3C4510B内部实际上已包含了以太网MAC控制，但并未提供物理层接口，因此，需外接一片物理层器件提供以太网的接入通道。