基于TNETV1700的高分辨率IP电话系统设计

　　引言

　　模拟电话的语音采集和传输一直是低信号分辨率方式，语音信号的采样频率为8 kHz，数据宽度为8位，只能满足基本的语音通信要求，而不能传输更高质量的语音，例如音乐信号、彩铃服务等。随着通信技术的发展，对高分辨率语音信号的要求成为必然，这样就要求信号采样频率达到32 kHz甚至更高，数据宽度为16位或者24位。传统的模拟电话无法满足这一要求，使得模拟电话必然被数字电话所取代。

　　IP电话是以IP网络为传输载体，实现计算机对电话、电话对电话，以及计算机对计算机之间进行话音通信的技术。计算机对计算机方式是技术发展的最终方向。

　　本文介绍一种以美国TI公司的双核数字信号处理器(DSP)TNETV1700为核心的高分辨率IP数字电话系统，配置高分辨率16位模拟/数字转换芯片，实现对语音信号的采集和输出、调制和解调、处理和存储等功能。数字语音信号通过USB接口传输到PC，由上层软件实现IP交换数据。本文主要介绍基于TNETV1700的IP电话终端的软硬件设计。

　　1 系统结构

　　整个系统由TNETV1700、AD50、LCD、Flash、键盘以及电源等组成。其系统结构连接如图1所示。图1中，TNETV1700是核心控制单元，负责所有与外部设备的信号交换;外部设备中AD50负责模拟信号/数字信号的转换，AD50既具有对模拟信号进行采集转换成数字信号的功能，也具有将数字信号转换成模拟信号、发送到扬声器的功能;LCD实现时间、电话显示、设置信息等人机交互的所有显示功能;Flash用于保存TNETV1700的上电引导程序，也可通过更新Flash中的程序对系统进行升级。

　　图1 系统硬件结构

　　TNETV1700是美国TI公司最近推出的一款针对客户端电话信号处理的专用DSP芯片，该芯片内部集成一个TI公司的C55系列DSP TMS320C55和一个ARM926EJS处理器。TMS320C55用于电话的语音信号处理，包括双音多频信号检测和产生、回音相消、数据压缩和解压，以及数据组包和拆包等多种语音信号处理算法。ARM926EJS用于实现控制功能，包括对LCD、USB控制器、GPIO、Flash、键盘等的控制。使用TNETV1700的USB控制器，直接连接到PC，实现TNETV1700和PC之间语音数据的交互。此外，TNETV1700内部还具有通用DSP芯片常有的缓冲串口、HPI接口、定时器等片内外设。由于TNETV1700采用低功耗的TMS320C55，所以其功耗非常低，正常工作情况下，工作电流不到300 mA，整个系统可以采用从USB接口馈电方式，无需单独供电。

　　2 系统硬件设计

　　AD50是TI公司生产的一款集成有A/D和D/A转换器的芯片，TNETV1700与AD50连接后，可以只使用一个缓冲串口同时实现数据的采集和输出，从而节省了TNETV1700的硬件开销。TNETV1700与AD50的硬件连接如图2所示。