專利名稱：：一種多功能語音板卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)電話集成(CTI)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種多功能語音板卡。
背景技術(shù)：
：隨著電信市場的發(fā)展，運(yùn)營商越來越傾向平臺的開放性，在電信行業(yè)，業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)將通過下一代通信網(wǎng)絡(luò)提供的基于標(biāo)準(zhǔn)、開放、高可靠性的平臺，這樣，電信運(yùn)營商的競爭主要是基于系統(tǒng)的高可靠性、穩(wěn)定性、易擴(kuò)展性。目前，市場上現(xiàn)有的語音板卡對于計(jì)算機(jī)的CPU負(fù)擔(dān)太重，不利于用戶業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，板卡的實(shí)時性不強(qiáng)，訪問效率太低，而且大量占用計(jì)算機(jī)CPU的資源。另外，板卡在配置接口設(shè)計(jì)方面的靈活性較差，不能很好地適應(yīng)不同用戶的應(yīng)用需求。而且，通過幾款CPU如PPC、ARM等性能測試比較能夠更加地認(rèn)識至U，高性能的CPU加高性能的DSP才是解決問題的關(guān)鍵，因?yàn)椴捎酶咝阅艿腄SP能夠處理更多路語音，甚至還有信令等。采用高性能的CPU和DSP就能夠不會在傳輸上占很多資源，能夠?qū)C上的好多事情移植下來。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種多功能語音板卡，是基于歐卡標(biāo)準(zhǔn)的、帶嵌入式CPU和操作系統(tǒng)的、大容量的數(shù)字語音處理平臺。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種多功能語音板卡，包括下列模塊El接入模塊，用于提取El的位同步時鐘和資料，包括對El信號的發(fā)送和接收、定時恢復(fù)、物理鏈路的狀態(tài)監(jiān)視；時隙交換模塊，用于將接收到的所述E1信號進(jìn)行時隙交換后發(fā)送至處理器進(jìn)行處理；處理器，用于控制系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算以及各個芯片的訪問和控制，并通過以太網(wǎng)接口模塊與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；邏輯控制模塊，用于控制整個系統(tǒng)的邏輯，包括各個芯片的片選，系統(tǒng)復(fù)位信號的調(diào)整以及各個存儲空間的訪問；以太網(wǎng)接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)板卡與外部網(wǎng)絡(luò)的通信。在本發(fā)明所述的語音板卡中，還包括提供所述板卡復(fù)位功能的復(fù)位模塊和供電給所述板卡的電源模塊。在本發(fā)明所述的語音板卡中，所述El接入模塊選用芯片型號為DS21458，所述時隙交換模塊選用芯片型號為CT812，所述處理器選用芯片型號為TMS320DM643,所述邏輯控制模塊選用芯片型號為CPLDXC95144XL，所述以太網(wǎng)接口模塊選用芯片型號為LXT972。在本發(fā)明所述的語音板卡中，所述電源模塊選用芯片型號為ACT4060，采用12VDC輸入，包括提供給所述板卡外圍電路的3.3V電壓和提供給所述處理器內(nèi)核的1.4V電壓。在本發(fā)明所述的語音板卡中，所述復(fù)位模塊選用芯片型號為MAX706，包括硬復(fù)位和軟復(fù)位，所述硬復(fù)位為手動復(fù)位，所述軟復(fù)位主要提供看門狗計(jì)時功能。在本發(fā)明所述的語音板卡中，所述DS21458通過8bit并行為微處理器接口與所述處理器相連，將所述DS21458的寄存器空間映像為所述處理器的內(nèi)存空間。在本發(fā)明所述的語音板卡中，所述處理器訪問CPLD內(nèi)的寄存器采用8位接口，讀寫信號采用OEft和WE#，片選CS3，讀寫CPLD內(nèi)的寄存器實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行指示燈的控制、WDG的控制以及CT812本地參考時鐘的選擇。在本發(fā)明所述的語音板卡中，板卡與板卡之間通過CTBUS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，每塊板卡具有固定的MAC地址，并與IP地址綁定。在本發(fā)明所述的語音板卡中，還包括存儲模塊，用于保存所述處理器的程序，使芯片處于系統(tǒng)要求的工作模式下。本發(fā)明的有益效果是，由于本發(fā)明是基于歐卡標(biāo)準(zhǔn)的、帶嵌入式CPU和操作系統(tǒng)的、大容量的數(shù)字語音處理平臺，采用模塊化、可擴(kuò)展的開放式設(shè)計(jì)思想以處理更多語音、信令，具有高可靠性、穩(wěn)定性、易擴(kuò)展性。下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的語音卡的結(jié)構(gòu)框圖2是本發(fā)明的El接入模塊的示意圖3是本發(fā)明的時隙交換模塊的示意圖4是本發(fā)明的邏輯控制模塊的示意圖5是本發(fā)明的以太網(wǎng)接口模塊的示意圖6是本發(fā)明的復(fù)位模塊的示意圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括E1接入模塊、時隙交換模塊(交換矩陣)、邏輯控制模塊、處理器(DSP/CPU)以及以太網(wǎng)接口模塊(Ethernet)。外部El信號通過公共交換電話網(wǎng)(PublicSwitchedTelephoneNetwork,簡稱PSTN)輸入至E1接入模塊。E1接入模塊主要是由DS21458接口芯片實(shí)現(xiàn)的，DS21458是一個物理芯片，是DALLAS公司研制的四路El收發(fā)芯片，內(nèi)部集成成陣幀器和LIU，能夠提取El的位同步時鐘和資料，包括E1信號的發(fā)送和接收、定時恢復(fù)、物理鏈路的狀態(tài)監(jiān)視。其中，DS21458通過8bit并行微處理器接口與DSP/CPU相連，將DS21458的寄存器空間映像為DSP/CPU的內(nèi)存空間，這樣，可以通過操作影響DSP/CPU的地址空間，讀/寫DS21458的參數(shù)寄存器、命令寄存器和狀態(tài)寄存器來配置和控制DS21458芯片(如圖2所示)。DS21458芯片將接收到的信號送入時隙交換模塊中的CT812芯片進(jìn)行時隙交換后送入處理器(CPU/DSP)處理。也可以由DSP發(fā)出信息，經(jīng)過CT812芯片，再送入DS21458芯片將信號發(fā)送出去。處理器主要采用TMS320DM643芯片，控制著系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算以及各個芯片的訪問和控制。DSP為高性能的64位處理器，所以需要兩個SDRAM同步組成緩沖，主要是為了保持SDRAM時鐘的同步，利用一個時鐘同步芯片CY2305可以把從振蕩器輸送出來的時鐘分成兩路同步時鐘后送至SDRAM。存儲模塊FLASH中保存的是DSP程序，SDRAM主要是為了加快讀取的速度。處理器可以通過以太網(wǎng)接口模塊與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)通過符合H.110接口的CTBUS總線交換TDM碼流來實(shí)現(xiàn)板間和板間的通信，這一部分主要是由時隙交換模塊中的CT812交換芯片實(shí)現(xiàn)。CT812是一款高性能的交換芯片，該交換芯片提供512*4096的時隙交換能力，在輸入方向可以提供扭2個2MHW接口，4個4腿W接口，2個8MHW接口。同時，CT812是高性能的符合H.110規(guī)范的CTBUS接口芯片，有512個可編程口(256發(fā)送，256接收)，用于連接到H.100/H.110CTBUS總線4096時隙槽(如圖3所示)。邏輯控制模塊CPLD則控制著整個系統(tǒng)的邏輯，包括各個芯片的片選、系統(tǒng)復(fù)位信號的調(diào)整以及各個存儲空間的訪問。CPLD選用XILINX的CPLDXC95144XL用戶板級寄存器和邏輯控制，CPU訪問CPLD內(nèi)的寄存器采用8位接口(DO-D7)，讀寫信號采用OE財(cái)卩WE#，片選CS3，讀寫CPLD內(nèi)的寄存器(CS3+offset)實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行指示燈的控制、WDG的控制以及CT812本地參考時鐘的選擇等(如圖4所示)。CPLD不僅僅控制著復(fù)位信號，也產(chǎn)生系統(tǒng)中各個芯片的時鐘、同步信號、以及片選信號，通過CPLD還控制著語音板卡的幾個指示燈，指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)信號，可以從這幾個指示燈中了解系統(tǒng)是否處于正常工作。以太網(wǎng)接口模塊采用的芯片為LXT972，采用以太網(wǎng)的接口很容易實(shí)現(xiàn)語音板卡與外部網(wǎng)的通信(如圖5所示)。系統(tǒng)中各個語音板卡可以通過CTBUS進(jìn)行數(shù)字交換，每塊語音板卡都有固定的MAC地址，可以與IP地址綁定，所以外部PC或者其他的模塊可以MAC地址綁定IP地址來訪問DSP。但是，也可以對本發(fā)明的語音板卡的模式和各種配置做一定的修改。整個系統(tǒng)中若有多塊語音板卡的話，可以通過網(wǎng)絡(luò)接口自成一個星形連接，根據(jù)以太網(wǎng)的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中任何一塊板卡出現(xiàn)故障都不會影響其他的語音板卡的工作，這樣就決定了系統(tǒng)中語音板卡的靈活性，可支持熱插拔。同時，也可以靈活地增加系統(tǒng)的容另外，本發(fā)明還包括復(fù)位模塊和電源模塊。復(fù)位電路主要提供單板復(fù)位功能，分為硬復(fù)位和軟復(fù)位，硬復(fù)位為手動復(fù)位，軟復(fù)位主要提供看門狗計(jì)時功能，當(dāng)軟件陷入死循環(huán)或者程序走飛時候，那么狗就會"餓死"，狗在"餓死"1.6秒后看門狗電路啟動，從而復(fù)位整個語音板卡。這部分的硬件主要由MAX7.6實(shí)現(xiàn)的，如圖6所示。在加電的時候，由于MAX7.6為一個低電平的復(fù)位狀態(tài)，可以將該信號送入CPLD，然后由CPLD分別送入每一個芯片，對語音板卡上所有的芯片進(jìn)行復(fù)位，以確保其初始狀態(tài)的正確性。當(dāng)電壓上升為高電平的時候，首先由DSP的配置決定啟動的方式，然后DSP從FLASH中讀取程序，完成對每個芯片的初始化，使芯片處于系統(tǒng)要求的工作模式下。對于MAX7.6，在上電期間主要VCC大于l.OV，就能夠保證輸出電壓不高于0.4V的低電平，在VCC上升器件RESET維持低電平直到電源電壓上升到復(fù)位門限以上，在超過門限后，內(nèi)部定時器再維持200MS后釋放RESET使其返回高電平，只要電位跌落到復(fù)位門限以下，RESET引腳就會變成低。如果在1.6秒內(nèi)WDI沒有收到來自CPLD的觸發(fā)信號，并且WDI處于非高阻狀態(tài)，則WDO變低，只要復(fù)位信號有效或者WDI輸入高阻，則看門狗定時器功能就能夠被禁止，并且保持清零和不計(jì)時狀態(tài)。當(dāng)WDI輸入端檢測到短至50ns的低電平或者高電平跳變時，定時器將開始1.6秒的計(jì)時，即WDI端的跳變會清零定時器的計(jì)數(shù)器。DM643的復(fù)位信號采用低電平有效的復(fù)位信號REWT，當(dāng)RE^ET為低電平的時候，系統(tǒng)處于復(fù)位和初始化狀態(tài)，DM642的啟動模式主要有以下三種1)主機(jī)啟動；2)EMIF啟動；3)沒有啟動CPU直接從地址0開始。電源模塊供電主要為兩部分3.3V和1.4V，3.3V為板卡的外圍電路，1.4V為DSP的內(nèi)核電壓，雖然Tl的DSP不要求內(nèi)核電源和I/O電源之間有特殊的上電順序，但是假如有一個電源低于正常的工作電壓，設(shè)計(jì)時要確保沒有任何一個電源在任何時間段處于上電狀態(tài)。如果違反此規(guī)則，將嚴(yán)重影響器件的長期可靠性。另外，從系統(tǒng)級考慮，例如總線競爭，就要按順序上電。在這種情況下，內(nèi)核電源的上電應(yīng)當(dāng)同歩或提前于1/0緩沖器。電源采用12VDC輸入，通過DC-DC兩路降壓輸出滿足系統(tǒng)需求的電壓，采用的主要芯片為ACT4060。以下主要介紹CPLD和底層軟件的接口方面。片選說明片選存儲類艱起始地址資料寬度空間人小(字節(jié))csoSDRAM驅(qū)動定64薩CS1FLASH驅(qū)動定84M/8MCS3CT812,El，CPU)驅(qū)動定8512K其中，CS3作為CT812，El—CS,CPLD，串口等位址配置空間，其所有的片選都是參考CS3譯碼，其具體如下片選存儲區(qū)域類型偏移資料寬度CS3基地址El芯片0x20000~0x2ffif8CT820xl0000~0xlffif8燈0x300008DOG—REG0x300018FLASH—TAG—REG0x300028FLASH—STATUS0x300038COUNTER640x300048對于DS21458接口芯片其內(nèi)含有四個E1接口，地址分別如下:El—0:20000—2F0FFEl—1:20100—2F1FFE12:20200一2F2FFEl3:203002F3FFITP1200通過CPLD控制有六個燈，具體為四個E1信號LINK指示燈，可以采用點(diǎn)亮，熄滅表示；一個運(yùn)行燈(RUN)，在正常運(yùn)行的時候半秒亮半秒滅，一個告警(ALM)燈，正常為滅，當(dāng)告警為亮，具體定義如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>看門狗寄存器，當(dāng)值為OXAA時候，打開看門狗，這樣，軟件上應(yīng)不斷讀取DOG—REG的值，當(dāng)程序死或者板卡死的時候，在經(jīng)過1.6秒還等不到寫值時候，板卡復(fù)位。FLASH大小的擴(kuò)展如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>其中，SDRAM實(shí)際為2MX32位X2。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等。均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種多功能語音板卡，其特征在于，包括下列模塊E1接入模塊，用于提取E1的位同步時鐘和資料，包括對E1信號的發(fā)送和接收、定時恢復(fù)、物理鏈路的狀態(tài)監(jiān)視；時隙交換模塊，用于將接收到的所述E1信號進(jìn)行時隙交換后發(fā)送至處理器進(jìn)行處理；處理器，用于控制系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算以及各個芯片的訪問和控制，并通過以太網(wǎng)接口模塊與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；邏輯控制模塊，用于控制整個系統(tǒng)的邏輯，包括各個芯片的片選，系統(tǒng)復(fù)位信號的調(diào)整以及各個存儲空間的訪問；以太網(wǎng)接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)板卡與外部網(wǎng)絡(luò)的通信。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音板卡，其特征在于，還包括提供所述板卡復(fù)位功能的復(fù)位模塊和供電給所述板卡的電源模塊。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音板卡，其特征在于，所述El接入模塊選用芯片型號為DS21458，所述時隙交換模塊選用芯片型號為CT812,所述處理器選用芯片型號為TMS320DM643，所述邏輯控制模塊選用芯片型號為CPLDXC95144XL，所述以太網(wǎng)接口模塊選用芯片型號為LXT972。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的語音板卡，其特征在于，所述電源模塊選用芯片型號為ACT4060,采用12VDC輸入，包括提供給所述板卡外圍電路的3.3V電壓和提供給所述處理器內(nèi)核的1.4V電壓。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的語音板卡，其特征在于，所述復(fù)位模塊選用芯片型號為MAX706，包括硬復(fù)位和軟復(fù)位，所述硬復(fù)位為手動復(fù)位，所述軟復(fù)位主要提供看門狗計(jì)時功能。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的語音板卡，其特征在于，所述DS21458通過8bit并行為微處理器接口與所述處理器相連，將所述DS21458的寄存器空間映像為所述處理器的內(nèi)存空間。7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的語音板卡，其特征在于，所述處理器訪問CPLD內(nèi)的寄存器采用8位接口，讀寫信號采用OEtt和WEtt，片選CS3，讀寫CPLD內(nèi)的寄存器實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行指示燈的控制、WDG的控制以及CT812本地參考時鐘的選擇。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音板卡，其特征在于，板卡與板卡之間通過CTBUS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，每塊板卡具有固定的MAC地址，并與IP地址綁定。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音板卡，其特征在于，還包括存儲模塊，用于保存所述處理器的程序，使芯片處于系統(tǒng)要求的工作模式下。全文摘要本發(fā)明涉及一種多功能語音板卡，包括下列模塊E1接入模塊，用于提取E1的位同步時鐘和資料，包括對E1信號的發(fā)送和接收、定時恢復(fù)、物理鏈路的狀態(tài)監(jiān)視；時隙交換模塊，用于將接收到的所述E1信號進(jìn)行時隙交換后發(fā)送至處理器進(jìn)行處理；處理器，用于控制系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算以及各個芯片的訪問和控制，并通過以太網(wǎng)接口模塊與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；邏輯控制模塊，用于控制整個系統(tǒng)的邏輯，包括各個芯片的片選，系統(tǒng)復(fù)位信號的調(diào)整以及各個存儲空間的訪問；以太網(wǎng)接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)板卡與外部網(wǎng)絡(luò)的通信。實(shí)施本發(fā)明具有高可靠性、穩(wěn)定性、易擴(kuò)展性。文檔編號H04L29/06GK101132450SQ200610062298公開日2008年2月27日申請日期2006年8月24日優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日發(fā)明者廖永坤,張愛國,王良田,望金申請人:深圳市東進(jìn)通訊技術(shù)股份有限公司