无线VoIP系统设计应用

VoIP(Voice over IP)由于其在IP网络中实现语音通信，促进了网络资源的利用，降低了语音业务成本，在全球范围内得到了迅速的发展。802.11无线局域网(WLAN)将用户从有线的网络连接中解放出来。在企业中部署WLAN网络之后建立VoIP的应用，并不需要对现有的网络进行改造就能满足在企业内部进行语音通信的需求，并且满足下一代移动通信应用在单一网络内进行数据、语音、多媒体的传输的发展方向。本文将VoIP和WLAN(Wireless LAN)结合到一起，在MIPS(Microprocessor without Interlocked PipelineStages)架构的处理器ADM5120上实现了在无线局域网内进行IP通话的功能。系统以终端的形式进行通信，可移动性强。

1 系统硬件的设计

1.1 硬件的整体架构

系统硬件的整体架构设计如图1所示。系统硬件主要由五部分组成：ADM5120主处理器部分、通话控制部分、无线子卡部分、存储部分和外设连接部分。通话控制部分采用Infineon公司语音芯片VINETIC-2CPE，Version 2.1(PEB3322)为子处理器，外接A／D，D／A转换功能的用户接口电路SLIC-DC PEB4268，与存储部分一起构成语音实时处理骨架；无线子卡部分采用Atheros公司的WMIA-165G 802.11g Mini PCI模块，并用Madwifi驱动无线子卡；存储部分使用2块SDRAM存储器和1块NOR FLASH存储器；外设连接部分包括一个WAN口和四个LAN口、Mini-PCI接口、输出模拟电话信号的RJ-11接口，以及用于调试的RS 232串口。



1.2 ADM5120主处理器

德国Infineon公司的ADM5120是一款基于哈佛体系结构的SoC(片上系统)的嵌入式处理器，具有5级流水线，并使用了32位MIPS指令集。同时ADM5120还是一款典型的寄存器型微处理器，其配置了32个通用寄存器和一对存储64位数据的寄存器Hi和Lo以及异常PC寄存器，其中Hi和Lo寄存器用于存放定点乘法的结果。ADM5120中还内置了32／16位MIPS32 4KEC处理器，其采用TLB(TranslationLookaside Buffer)实现了内存管理和流水线中的异常处理功能，并使用冯·诺依曼结构在内存和寄存器之间传输数据，提高了数据的传输效率，加快了程序的执行速度。另外，ADM5120还集成了多种外围部件，主要有：PCI(Peripheral Component Interconnect)总线接口，5个100 Mb／s的以太网接口，并且还配置了ADM5120内置的PHY芯片，内嵌了16 MB／85 MHzSDRAM存储器，给系统设计提供了很大的方便。

在本系统中，微控制器接口(非缓冲接口)与VINETIC，FALSH-RAM，SDRAM并行连接，并分别使用8 B，16 B，32 B的总线宽度。ADM5120通过微控制器接口控制与之相连的VINETIC并将语音数据从WLAN接口传给VINETIC，反之亦然。ADM5120的通用输入／输出端口GPIOs控制VINETIC的复位信号并为VINETIC生成片选信号，同时GPIOs还作为VINETIC准备功能和中断信号的输入。而连接到ADM5120的LED指示灯显示WAN口和LAN口连接状态以及模拟输出接口的模拟线路状态。

1.3 VINETIC语音模块

VINETIC(Voice and Internet EnhanceTelephony Interface Circuit)是Infineon公司的一款语音处理模块，它将编解码器和语音处理功能集成在一起，能达到与传统语音服务相同的语音质量。VINETIC处理模拟电话信号，语音压缩包，并提供实时压缩包的缓冲，具有自适应回声抵消，静音检测，DTMF信号产生、译码等功能。

VINETIC芯片的主接口电路如图2所示。其中4和5为片选输入端；AD0～AD7：双向的输入／输出信号，相应的引脚有3种运行状态：低电平、高电平或高阻抗，当CSQ为高电平时，DOUT呈高阻状态，此时需要外接10 kΩ的上拉电阻；28和29输出数字电平，漏极开路，相应的引脚有2种运行状态：低电平有效或三态，并允许多个设备共享为线或。芯片供电电路部分：66外接锁相环路，此锁相环重要地影响到芯片的总性能，因此应特别注意对锁相环供电的滤波器；64将锁相环接地。


1.4 存储模块

系统存储模块包括1块NOR FLASH芯片MX29LV320和2块SDRAM芯片W986432DH。MX29LV320的引脚分布如图3所示。