專利名稱：一種適合于多路話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種適合于多路話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制方法，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在大型應(yīng)用系統(tǒng)中，多路話音編解碼設(shè)備常常需要負(fù)責(zé)多路話音的編碼和解碼， 并實(shí)現(xiàn)明密切換以及通過多選一模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)話音輸出切換等，如果全部由硬件控制則非 常繁瑣和不便。本發(fā)明基于以太網(wǎng)技術(shù)，在多路話音編解碼設(shè)備中植入網(wǎng)絡(luò)控制模塊，通過 上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制程序?qū)崿F(xiàn)多路話音編解碼設(shè)備的狀態(tài)控制以及反饋。本發(fā)明能夠降低成 本、具有很強(qiáng)的實(shí)用性、易用性和魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種適合于多路話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制方法，多路話音編解碼設(shè)備作 為以太網(wǎng)服務(wù)器端，上位機(jī)作為客戶端。服務(wù)器端在無客戶端控制請求時，由硬件開關(guān)控制 多路話音編解碼設(shè)備的工作狀態(tài)，在接收到客戶端控制請求時，由客戶端控制多路話音編 解碼設(shè)備的工作狀態(tài)并且該設(shè)備定時向客戶端進(jìn)行狀態(tài)反饋；本發(fā)明還涉及一種網(wǎng)絡(luò)控制 系統(tǒng)，包括服務(wù)器端的FPGA軟硬件設(shè)計和客戶端的控制程序設(shè)計。1、一種適合于多路話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制方法，該方法步驟如下步驟1 多路話音編解碼設(shè)備內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)模塊作為以太網(wǎng)服務(wù)器端，建立監(jiān)聽套 接字等待客戶端的連接請求，并設(shè)定由硬件開關(guān)控制多路話音編解碼設(shè)備的工作狀態(tài)；步驟2 當(dāng)接收到有效的客戶端連接請求時，服務(wù)器端停止監(jiān)聽套接字，并與該客 戶端建立通信套接字，準(zhǔn)備接收客戶端的控制命令；步驟3 當(dāng)接收到客戶端設(shè)置命令時，服務(wù)器端根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中的命令數(shù)據(jù)改變多 路話音編解碼設(shè)備的工作狀態(tài)，并將最新狀態(tài)反饋給客戶端；步驟4:當(dāng)接收到客戶端校時命令時，服務(wù)器端根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中的命令數(shù)據(jù)改變多 路話音編解碼設(shè)備的時間，并將最新時間反饋給客戶端；步驟5 當(dāng)接收到客戶端更改IP地址命令時，服務(wù)器端根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中的命令數(shù)據(jù) 改變多路話音編解碼設(shè)備的IP地址，并斷開與該客戶端的通信套接字，返回步驟1 ；步驟6 當(dāng)接收到客戶端斷開連接命令時，服務(wù)器端斷開與該客戶端的通信套接 字，返回步驟1。2、與1所示的網(wǎng)絡(luò)控制方法對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，包括如下模塊模塊1 多路話音編解碼設(shè)備內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模塊，其中包括FPGA、Flash、 SDRAM和LAN91C111網(wǎng)絡(luò)控制芯片；模塊1. 1 =FPGA內(nèi)部嵌入Nios II處理器內(nèi)核，作為嵌入式可編程CPU系統(tǒng)；模塊1.2 =Flash用于存儲程序文件、系統(tǒng)時間、IP地址等信息，系統(tǒng)上電后首先 配制FPGA，使其成為嵌入式可編程CPU系統(tǒng)，然后執(zhí)行Flash中存儲的程序文件的Boot Loader部分，將Flash中剩余的程序代碼搬移到SDRAM中；
模塊1. 3 =SDRAM作為嵌入式可編程系統(tǒng)的內(nèi)存來執(zhí)行程序代碼；模塊1.4 :LAN91C111網(wǎng)絡(luò)控制芯片，負(fù)責(zé)IP層以下的網(wǎng)絡(luò)連接；模塊2 上位機(jī)的客戶端模塊基于MFC的CSocket封裝類建立客戶端控制界面， 執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)斷開、命令設(shè)置、設(shè)備校時、更改設(shè)備IP地址等功能。3、與1所示的網(wǎng)絡(luò)控制方法步驟3至步驟5中的幀結(jié)構(gòu)包括幀長(IByte)、設(shè)備名 稱(SByte)、發(fā)送時間(7Byte)、命令代碼(12Byte)、命令數(shù)據(jù)(4Byte)等內(nèi)容。


圖1、多路話音編解碼設(shè)備網(wǎng)絡(luò)控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖2、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3、服務(wù)器端程序流程圖；圖4、客戶端程序流程圖；圖5、網(wǎng)絡(luò)傳輸幀結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明所述的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。圖1所示多路話音編解碼設(shè)備網(wǎng)絡(luò)控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要分為服務(wù)器端和客戶端，其 中服務(wù)器端包括各話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)模塊，客戶端指上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制程序。(1)硬件結(jié)構(gòu)話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)模塊作為服務(wù)器端負(fù)責(zé)建立監(jiān)聽套接字和與上位機(jī)的通 信套接字，當(dāng)與上位機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)連接之后負(fù)責(zé)上位機(jī)和話音編解碼模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞。 其硬件結(jié)構(gòu)包括FPGA、Flash存儲器、SDRAM和LAN91C111網(wǎng)絡(luò)控制芯片等，如圖2所示。FPGA 話音編解碼設(shè)備網(wǎng)絡(luò)模塊(服務(wù)器端)基于Altera的Cyclone系列FPGA，其中嵌 入Nios II處理器內(nèi)核，組成以Nios II為核心的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括 Nios II處理器內(nèi)核、SDRAM控制器、Flash接口、局域網(wǎng)接口、三個通用I/O接口、兩個計時 器以及串口控制器(UART)。其中Nios II處理器內(nèi)核負(fù)責(zé)運(yùn)行程序；SDRAM控制器負(fù)責(zé)片 外SDRAM的讀寫訪問；Flash接口負(fù)責(zé)片外Flash存儲器的讀寫訪問；局域網(wǎng)接口與網(wǎng)絡(luò)控 制芯片LAN91clll連接，負(fù)責(zé)IP層、數(shù)據(jù)鏈路層以及物理層的網(wǎng)絡(luò)控制，并與上位機(jī)進(jìn)行數(shù) 據(jù)交換；三個通用I/O接口負(fù)責(zé)與話音編解碼設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其中數(shù)據(jù)輸出接口把上 位機(jī)發(fā)送來的控制命令傳給編解碼設(shè)備，中斷輸入接受編解碼設(shè)備中斷請求，并將狀態(tài)數(shù) 據(jù)由數(shù)據(jù)輸入接口讀入，最終由局域網(wǎng)發(fā)送給上位機(jī)；計時器控制系統(tǒng)時間以及定時反饋 時間；UART控制器通過串口向PC機(jī)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)模塊自身的工作狀態(tài)，用于拷機(jī)測試時的錯誤 定位。Flash 存儲器Flash存儲器具有速度快、體積小、非易失等優(yōu)點(diǎn)，可用于存儲程序文件、系統(tǒng)時 間、IP地址等信息。本發(fā)明采用存儲容量為32Mbit的AM29LV320D芯片作為Flash存儲器。 當(dāng)系統(tǒng)上電之后，首先通過FPGA最小系統(tǒng)將FPGA配置為以Nios II為核心的片上可編程 系統(tǒng)(SOPC)，然后執(zhí)行Flash中存儲的程序文件的Boot Loader部分，將Flash中其余部分
4的主體程序代碼搬移到SDRAM中順序執(zhí)行，在主體程序執(zhí)行過程中，F(xiàn)lash還負(fù)責(zé)存儲通過 上位機(jī)更新的系統(tǒng)時間以及新的IP地址。SDRAM 存儲器本發(fā)明采用容量為256Mbit的MT48LC4M32芯片作為系統(tǒng)內(nèi)存，負(fù)責(zé)存儲系統(tǒng)運(yùn)行 當(dāng)中的程序代碼、堆、棧等數(shù)據(jù)。LAN91C111網(wǎng)絡(luò)控制芯片本發(fā)明采用LAN91C111型自適應(yīng)10Mb/S/100Mb/S嵌入式以太網(wǎng)控制芯片進(jìn)行IP 層、數(shù)據(jù)鏈路層以及物理層的網(wǎng)絡(luò)控制，并與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。(2)軟件結(jié)構(gòu)本發(fā)明的軟件程序主要包括運(yùn)行于服務(wù)器端片上可編程系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制程序以 及客戶端軟件控制界面，其中服務(wù)器端程序主要負(fù)責(zé)建立網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽套接字、執(zhí)行客戶端控 制命令、向客戶端進(jìn)行狀態(tài)反饋等功能，客戶端軟件主要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)斷開、命令設(shè) 置、設(shè)備校時、更改設(shè)備IP地址等功能。程序流程圖如圖3和圖4所示。(3)幀結(jié)構(gòu)每幀數(shù)據(jù)長度為32個字節(jié)，包括幀長(lByte)、設(shè)備名稱(8Byte)、發(fā)送時間 (7Byte)、命令代碼(12Byte)、命令數(shù)據(jù)(4Byte)等內(nèi)容，如圖5所示。幀長占用lByte，無符號二進(jìn)制數(shù)，表示數(shù)據(jù)幀的長度，正常情況下其值為32 ；設(shè)備名稱占用8Byte，字符型，表示話音編解碼設(shè)備的名稱，如XXXX0001 ；發(fā)送時間占用7Byte，為該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時間，其結(jié)構(gòu)如表1所示；表1發(fā)送時間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
一種適合于多路話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制方法，該方法步驟如下步驟1多路話音編解碼設(shè)備內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)模塊作為以太網(wǎng)服務(wù)器端，建立監(jiān)聽套接字等待客戶端的連接請求，并設(shè)定由硬件開關(guān)控制多路話音編解碼設(shè)備的工作狀態(tài)；步驟2當(dāng)接收到有效的客戶端連接請求時，服務(wù)器端停止監(jiān)聽套接字，并與該客戶端建立通信套接字，準(zhǔn)備接收客戶端的控制命令；步驟3當(dāng)接收到客戶端設(shè)置命令時，服務(wù)器端根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中的命令數(shù)據(jù)改變多路話音編解碼設(shè)備的工作狀態(tài)，并將最新狀態(tài)反饋給客戶端；步驟4當(dāng)接收到客戶端校時命令時，服務(wù)器端根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中的命令數(shù)據(jù)改變多路話音編解碼設(shè)備的時間，并將最新時間反饋給客戶端；步驟5當(dāng)接收到客戶端更改IP地址命令時，服務(wù)器端根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中的命令數(shù)據(jù)改變多路話音編解碼設(shè)備的IP地址，并斷開與該客戶端的通信套接字，返回步驟1；步驟6當(dāng)接收到客戶端斷開連接命令時，服務(wù)器端斷開與該客戶端的通信套接字，返回步驟1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的網(wǎng)絡(luò)控制方法對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，包括如下模塊模塊1 多路話音編解碼設(shè)備內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模塊，其中包括FPGA、Flash、SDRAM和 LAN91C111網(wǎng)絡(luò)控制芯片；模塊1. 1 =FPGA內(nèi)部嵌入Nios II處理器內(nèi)核，作為嵌入式可編程CPU系統(tǒng)； 模塊1. 2 =Flash用于存儲程序文件、系統(tǒng)時間、IP地址等信息，系統(tǒng)上電后首先配制 FPGA，使其成為嵌入式可編程CPU系統(tǒng)，然后執(zhí)行Flash中存儲的程序文件的Boot Loader 部分，將Flash中剩余的程序代碼搬移到SDRAM中；模塊1. 3 =SDRAM作為嵌入式可編程系統(tǒng)的內(nèi)存來執(zhí)行程序代碼； 模塊1. 4 :LAN91C111網(wǎng)絡(luò)控制芯片，負(fù)責(zé)IP層以下的網(wǎng)絡(luò)連接； 模塊2 上位機(jī)的客戶端模塊基于MFC的CSocket封裝類建立客戶端控制界面，執(zhí)行 網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)斷開、命令設(shè)置、設(shè)備校時、更改設(shè)備IP地址等功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的網(wǎng)絡(luò)控制方法步驟3至步驟5中的幀結(jié)構(gòu)包括幀長(IByte)、設(shè)備名稱(SByte)、發(fā)送時間(7Byte)、命令代碼(12Byte)、命令數(shù)據(jù) (4Byte)等。
全文摘要
本發(fā)明一種適合于多路話音編解碼設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制方法，多路話音編解碼設(shè)備作為以太網(wǎng)服務(wù)器端，上位機(jī)作為客戶端。服務(wù)器端在無客戶端控制請求時，由硬件開關(guān)控制多路話音編解碼設(shè)備的工作狀態(tài)，在接收到客戶端控制請求時，由客戶端控制多路話音編解碼設(shè)備的工作狀態(tài)并且該設(shè)備定時向客戶端進(jìn)行狀態(tài)反饋；本發(fā)明還涉及一種網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，包括服務(wù)器端的FPGA軟硬件設(shè)計和客戶端的控制程序設(shè)計。本發(fā)明能夠降低成本、具有很強(qiáng)的實(shí)用性、易用性和魯棒性。
文檔編號H04L29/06GK101958895SQ20101028771
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者毛峽, 陳立江 申請人:北京航空航天大學(xué)