作者：东华理工学院 潘绍明 何为民

    摘要 介绍一种基于51单片机作为主控ip电话的系统设计。系统具有开发周期短，成本低等特点；主要采用audiocodes的ac48801语音包处理器和microchid的enc28j60以太网控制器。ac48801支持厂家提供的多种语音编码嚣，不用另外进行算法开发，提供hpi接口，用一般的51单片机即可对其进行控制。enc28j60内置10 mbps以太网物理层器件厦媒介接入控制器，提供spi接口与主控制芯片相连。

    关键词 ip电话 dsp g.729 ac48801 enc28j60

    引 言

    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协议。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