[實用新型]一種語音終端設備

有效

• 申請號: 201120389971.1
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN202334610U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李勇
• 申請（專利權）人: 蘇州鼎尚信息技術有限公司
• 主分類號: H04M1/00
• 分類號: H04M1/00;G06F13/28
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 傅靖

技術領域

本實用新型屬于數字通信領域，具體涉及一種使用SPI接口實現PCM信息交互的語音終端設備。

背景技術

語音是語言的聲學表現，是人類交流信息最自然、最有效、最方便的手段，也是人類進行思維的一種依托。語音業務的傳輸始終是通信系統中最重要、最基本的核心功能之一，即便是在倡導多媒體業務的第三代甚至第四代數字移動通信系統中，語音業務也仍然是其主導業務。

PCM是脈沖編碼調制(Pulse?Code?Modulation)的英文縮寫，即對話音信號進行脈沖采樣、數字量化、編碼的過程。電話語音信號的頻帶限制在300Hz—3400Hz，為了將模擬的語音信號數字化，首先要對模擬信號進行脈沖采樣（時間量化）,根據采樣定理，對語音信號采樣脈沖的頻率至少為語音信號頻率的兩倍，CCITT標準規定為8kHz。然后再對采樣得到的PAM脈沖進行幅度量化，每個脈沖幅度用8bit表示，這樣每一路電話信號的PCM編碼速率為8k×8bit=64kb/s。PCM信號被廣泛用在電話交換機、網絡電話機、光端機、綜合接入設備、綜合復用設備中。

在普通固定電話網中，電話機采集到模擬語音經電話線傳輸到局用交換機后才需要進行PCM編碼，因此作為通信終端的電話機并不涉及PCM的數字編碼與傳輸。隨著通信向智能化、網絡化方向發展，出現了越來越多的數字終端，如ISDN終端、移動電話、網絡電話機等。語音的數字化可以直接在終端上完成，眾多的專門的PCM編解碼的集成電路芯片也應運而生，如華邦的W681512就是一款專門為終端設備進行語音PCM編解碼的芯片。與此同時，微控制器普遍缺乏專門的PCM通信接口，這就需要微控制器能使用普通的通信接口完成與PCM編解碼芯片的信息交互。

SPI是英語Serial?Peripheral?Interface的縮寫，顧名思義就是串行外圍設備接口。SPI是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，可處理多個連接到指定總線上的主機和從機。芯片的管腳上只占用四根線，節約了芯片的管腳。該接口一般使用4條線，串行時鐘線（SCK），主機輸入/從機輸出線（MISO)，主機輸出/從機輸入線（MOSI），從機選擇線（SSEL）。在數據傳輸中，主機總是會向從機發送一幀8到16個位的數據，而從機也總會向主機發送一幀字節數據。在點對點的通信中，SPI接口不需要進行尋址操作，且為全雙工通信，顯得簡單高效。

一個SPI通信系統中，必須有主機。SPI總線可以配置成單主單從，單主多從。語音終端設備的微控制器與PCM編碼器之間一般會通過專門PCM通訊接口進行，在語音通訊設備的研制過程中，嚴重限制了對微控制器的選擇。對于沒有PCM通訊接口的微處理器，可以使用SPI主機接口模擬PCM通訊接口，但這種方法仍將大量占用微控制的運算量，并不適用于大量的低成本微控制器。一個SPI通信系統中，必須有主機。外圍的PCM編解碼芯片提供的是SPI從機接口，需要微控制器提供SPI主機接口與PCM編解碼連接。使用SPI接口傳輸64Kbits/s速率的G.711編碼語音信息時，每秒需要8K次數據交互，而每次交互都需要微控制器參與時序的控制和數據的傳輸，顯然將極大的占用微控制器的資源，而很多低端的微控制器則根本無法完成這樣的操作。?

實用新型內容

本實用新型目的是：提供一種可以極大減少微控制器的運算量，降低對微控制器的要求的使用SPI接口實現PCM信息交互的語音終端設備。

本實用新型的技術方案是：

一種語音終端設備，包括微控制器和PCM編解碼器，其特征在于，還包括可以提供SPI主機接口時鐘的外部時鐘源，所述外部時鐘源與PCM編解碼器的SPI接口以及被設為從機接口的微控制器的SPI接口相連。

進一步的，所述外部時鐘源是所述微控制器內置的定時器。

進一步的，所述微控制器為使用直接內存存取方式完成對SPI外設接口的數據收發的微控制器。所述微控制器使用直接內存存取方式完成對SPI外設接口的數據收發，從而進一步的減少數據交換量。

本實用新型采用了一種使用SPI接口實現PCM信息交互的方法，將微控制器的SPI接口與PCM編解碼芯片的SPI接口連接，其特征在于，所述微控制器的SPI接口和PCM編解碼芯片的SPI接口都設為從機接口，由外部時鐘源提供SPI主機接口時鐘。交互PCM信息的過程沒有實際的SPI主機接口參與，而僅通過兩個SPI從機接口獨立自主的完成，最大程度降低微控制器在PCM信息收發過程中的運算量。