整个硬件系统由dsp、513016、音频ad／da、液晶、键盘以及flash组成。其硬件连接如图1所示。图1中，dsp是核心控制单元；音频ad用于采集话筒的模拟语音信号，转变成数字语音信号；音频da将数字语音信号转换成模拟语音信号，输出到耳机或者音箱。音频ad和da的前端和后端都有放大和滤波电路，一般情况下，音频ad和da集成到一个芯片上，本系统使用ti公司的ad50。

　　数字电话系统的硬件以tms320c54cst和s13016为主实现。tms320c54cst是美国ti公司推出的一款客户端（电话端）数字信号处理dsp芯片，该芯片完全兼容ti公司的c54xx系列dsp。c54cst内部具有dsp芯片通用的缓冲串口、hpi 程序代码接口、串口、定时器等片内外设，还具有和客户端相关的直接访问设备daa单元，c54cst的内部结构如图2所示。daa实际上是一个电话终端数据收发模块，该模块提供一个可编程的接口电路，该接口电路可以直接和全球的电话线连接。daa的内部结构如图3所示。

　　图1 系统硬件结构

　　图2 c54cst的内部结构

　　图3 daa内部结构

　　daa的片外设备选择为silicon公司的s13016芯片，s13016和dsp之间只有一根信号线通过匹配阻容连接。s13016的内部寄存器全部直接映射到dsp内部，通过对dsp内部寄存器的读写控制，daa片内设备s13021自动将这些寄存器的值写人s13016或者从s13016中读出。s13016和电话线侧的连接如图4所不。

　　图4 s13016和电话线的连接

　　图4中，右下方的ring和tip是两根电话线，通过4个二极管组成的无级性电压变换，最后通过三极管连接到s13016的dc1引脚，提供电源到s13016。当待机时，为了降低整机的功耗，三极管处于截止状态，s13016通过cib引脚从dsp取电；摘机时，dsp控制寄存器将s13016的qb引脚置高，打开三极管，此时s13016将从两根电话线上取电。这是因为，待机时需要的电压只要iv左右就可以了，而摘机后的电压需要6＼i左右。s13016的rng1和rng2引脚用于检测振铃信号，rx和tx引脚用于数据的收发，ignd引脚是一个虚拟的“地”，和真实的“地”使用150pf的电容隔开。

　　s13016用于收发电话线上的信号；键盘用于拨号和控制；液晶显示来电号码、拨出电话号码以及时间等信息；flash保存dsp所需要的程序，供dsp上电调用；jtag是dsp的仿真接口；dsp还提供hpi口，该接口可以和计算机连接，可以收发计算机的数据文件，将系统的功能进一步扩展，可以轻易实现各种数据业务。

　　为了测试s13016的输出，可以将模拟输出信号连接到喇叭，改变513016的第6寄存器的arm位，可以将声音的幅度消弱到0db、－6db和－12db，测试513016的输出性能。测试电路如图6．6所示。图中阻容元件的大小和精度为：c1为2200pf、16v、±20％；c2、c3和c5为0.1μf、16v、±20％；c2为100ptf、16v、±20％；c6为820pf、16v、±20％；ri为10kω、1／1ow、±5％；v为10ω、1／10w、±5％；r3为47kω、1／10w、±5％；u1为lm386。

　　图5 s13016的输出测试电路

　　为了保证不受电话线侧电源的损坏，s13016上电后保持低功耗状态。为了能使s13016工作，必须按照以下步骤对s13016进行初始化。

　　（1）设置采样控制寄存器，使能采样时钟。

　　（2）等待s13016的锁相环电路锁定采样时钟，等待的时间必须介于100us和1ms之间。

　　（3）设置s13016的第2寄存器为ooh，这将使得s13016进人工作状态，同时使能aout跟踪电话，可以使用图6.5电路测试s13016的输出。

　　（4）设置s13016的其他寄存器。

　　正确设置后，s13016就进入正常工作待机状态，处于检测振铃（ring detection）和摘机（offhook）状态。在待机状态（on hook），s13016所消耗的电量很少，直接从dsp侧取电。而在摘机状态，尤其是拨号（call）状态，s13016所消耗的电量很大，不能直接从dsp取电，s13016就从两根电话线取电。这样，对于s13016自身，不需要提供电源和地信号。这与一般的芯片不同，绝大部分芯片都有电源引脚。

　　s13016从待机状态到摘机状态时可以检测是否有并机存在，从而避免第三方监听电话：s13016摘机后，检测电话电流，并将结