ML7204和PicoBlaze软核处理器实现低速话音编解码系统

该系统主要由话音信号处理、系统逻辑控制、传输复分接、时钟处理4个单元组成。其中，话音信号处理单元主要由ML7204和简单外围器件组成，完成模拟话音信号与G．729A压缩编码信号之间的相互转换；系统逻辑控制单元由PicoBlaze内核组成，完成与ML7204的数据传输；传输复分接单元由FPGA片内逻辑单元组成，完成拆、组帧及并、串转换。时钟处理单元为ML7204提供高稳定时钟信号。
由话机模拟电路输出的模拟话音信号经话音信号处理单元，实现PCM编码、G．729A压缩编码，再通过并行MCU I／F接口输出速率为8 kHz的G．729A压缩编码数据，系统逻辑控制单元读取压缩编码数据，并送往传输复分接单元，进行组帧、并串转换，最终输出成帧的串行码流。相应地成帧的串行码流先进入传输复分接单元进行帧同步检测，读取真正的话音数据，串并转换后，再传输至系统逻辑控制单元，由PicoBl-aze内核将并行话音数据发送至话音信号处理单元，话音数据经解压缩、PCM解码，恢复模拟话音信号。
ML7204的数据传输采用总线方式，即A[7：0]、D[7：0]分别是8位数据、地址总线；FROB、FRlB、INTB、CSB、RDB、WRB分别为读使能、写使能、中断、片选、读信号、写信号。ML7204有10 ms帧和20 ms帧两种数据帧格式，这里采用10 ms帧格式。ML7204以10 ms为周期全双工并行工作。每隔10 ms，ML7204拉低读使能信号FROB，表示已经准备好完整的一帧数据，外部PicoBlaze微处理器通过连续10次拉低片选信号CSB、读信号RDB读出一帧数据。相应，每隔10 ms，ML7204拉低写使能信号FRlB，表示解码处理新的一帧数据，外部PicoBlaze微处理器可以通过连续10次拉低片选信号CSB、写信号WRB写入一帧数据。图4是ML7204电路原理图。

4 系统软件设计
该系统软件主要是对ML7204初始化配置、工作状态控制．ML7204的配置方式是修改控制寄存器。工作时，FPGA内嵌PicoBlaze内核首先对ML7204复位，复位成功后，PicoBlaze内核通过MCU I／F接口修改控制寄存器，设置其工作方式，包括语音编码方式、语音信号幅度、数据帧长度等，最后FPGA内部逻辑处理单元配合PicoBlaze内核完成分组语音数据的读写及传输。ML7204共有48个控制寄存器CR0～CR47，分别对应于地址00H～2FH，每个控制寄存器有8 bit数据，分别标识不同的配置选项。保留地址80H、81H分别对应分组话音编解码数据的读、写地址。图5为软件工作流程。