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會(huì)議芯片M34116及其在專網(wǎng)通信中的應(yīng)用
摘要：在目前專網(wǎng)數(shù)字通信中，普遍采用會(huì)議調(diào)度或會(huì)議電話方式。M34116是歐洲著名的SGS-湯姆遜電子公司生產(chǎn)的PCM會(huì)議呼叫和聲音產(chǎn)生電路。本文主要介紹該器件的會(huì)議功能、控制指令和典型的應(yīng)用電路，并給出單片機(jī)與M34116的接口電路和控制軟件程序。關(guān)鍵詞：PCM 母線 時(shí)隙 會(huì)議
1 概述
在專用通信系統(tǒng)中，電話會(huì)議是不可缺少的功能，如部隊(duì)的指揮調(diào)度、車站的站場(chǎng)調(diào)度、話務(wù)轉(zhuǎn)接臺(tái)的三方會(huì)議、會(huì)議錄音等都會(huì)用會(huì)議功能。目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)的會(huì)議信號(hào)合成器處理專用集成電路芯片主要有Motorla公司的MC145611、Mitel公司的MT8924、SGS-湯姆遜公司的M34116。M34116有以下主要技術(shù)特點(diǎn)：
*可匯接1～64方會(huì)方式通話；
*最多可達(dá)29組會(huì)議；
*可在3種模式下同時(shí)工作，會(huì)議、透明傳輸和聲音產(chǎn)生；
*典型的比特率為1356/1544/2048/4096Kb/s；(范文先生網(wǎng)www.panasonaic.com收集整理)
*兼容所有PCM幀格式；
*A/μ律可選；
*每一個(gè)通道為相同的優(yōu)先級(jí)；
*從發(fā)送到接收有一個(gè)幀又一個(gè)時(shí)隙的延時(shí)；
*各通道的增益從0～15dB可控；
*聲音產(chǎn)生從3.9MHz到3938Hz，最小間隔為3.9Hz；
*在并行口上有7種不同的聲音輸出，最多4種不同持續(xù)頻率；
*一種最多可編程32種不同持續(xù)頻率的聲音旋律；
*5V供電；
*兼容TTL電平輸入和TTL/CMOS電平輸出。
2 功能描述
2.1 引腳說明
M34116為24引腳雙列直插封裝，引腳如圖1所示。
2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
當(dāng)系統(tǒng)組織一個(gè)電話會(huì)議時(shí)，參加會(huì)議的任一臺(tái)話機(jī)接口的輸出信號(hào)都必須同時(shí)送到其余所有話機(jī)接接收端。換而言之，會(huì)議中每一個(gè)接口的接收端所收到的信號(hào)就是除本身外其余所有話機(jī)接口輸出的模擬話音信號(hào)的疊加。在數(shù)字交換中，由于話音信號(hào)的二進(jìn)制非線性編碼（A/μ律）特性，不允許將來自若干路接二進(jìn)信號(hào)簡(jiǎn)單地相加。圖2為M34116內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。會(huì)議芯片須占用一對(duì)母線，交換網(wǎng)輸出的PCM信號(hào)由芯片的PCM I愼腳輸入，經(jīng)串-并變換后，輸入線性化電路。線性化后的各引時(shí)隙（抽樣）加上控制系統(tǒng)端口的衰減或增益電平被送入加法器相加，加完后的結(jié)果通過POWER 10再線性化后送入幀RAM中。哪些時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)會(huì)議，由控制系統(tǒng)經(jīng)數(shù)據(jù)總線中口寫入。當(dāng)一個(gè)接口發(fā)起一個(gè)會(huì)議時(shí)，控制系統(tǒng)為該會(huì)議編排一個(gè)1～29的編號(hào)。此后，其它接噪中根據(jù)需要加入已經(jīng)存在會(huì)議，或重新組織另一個(gè)會(huì)議。控制系統(tǒng)由數(shù)據(jù)總線口將各會(huì)議的編號(hào)及參加每個(gè)會(huì)議的各時(shí)隙的編號(hào)寫入會(huì)議RAM中，地加法器對(duì)各信號(hào)正確地組合相加。加法器輸出的信號(hào)經(jīng)非線性化電路還原為A/μ律編碼信號(hào)，最后有并一串變換電路恢復(fù)為串行輸出，送往對(duì)應(yīng)的交換網(wǎng)絡(luò)PCM輸入總線。
2.3 功能說明
M34116是專為PCM數(shù)字交換應(yīng)用而設(shè)計(jì)的器件，能匯接64方會(huì)議和最多29組會(huì)議。M34116與交換網(wǎng)絡(luò)、微處理器連接中圖3所法。交換網(wǎng)可以采用M3488或MT8980D等數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過PCM編碼后，其輸出時(shí)隙比輸入時(shí)隙延時(shí)一個(gè)幀（加一個(gè)時(shí)隙），因此，做會(huì)議接續(xù)時(shí)應(yīng)延時(shí)一個(gè)時(shí)隙。輸入、輸出關(guān)系如圖4所示。M34116對(duì)每種工作模式的每一通道具有可編程衰減 或增益控制，輸入/輸出的范圍均為±15dB。
3 控制字軟件設(shè)置
微處理器對(duì)M34116的控制是通過設(shè)置以下命令字實(shí)現(xiàn)的。先通過設(shè)置操作模式，發(fā)送操作模式，進(jìn)行指令設(shè)置和功能選擇。擴(kuò)展位E=1，F(xiàn)1、F0設(shè)置PCM字節(jié)格式。F1、F0=00無位翻轉(zhuǎn)，F(xiàn)1、F0=01偶位翻轉(zhuǎn)，F(xiàn)1、F0=10奇位翻轉(zhuǎn)，F(xiàn)1、F0=11所有位翻轉(zhuǎn)。M34116必須復(fù)位后設(shè)置
操作模式。
3.1 會(huì)議接續(xù)（指令1）
該指令由5個(gè)字節(jié)組成：前4個(gè)字節(jié)為數(shù)據(jù)字節(jié)，第5個(gè)字節(jié)為控制字。第1個(gè)字節(jié)的內(nèi)容為會(huì)議組編號(hào)及會(huì)議啟動(dòng)位S，當(dāng)S=1時(shí)，本組會(huì)議的所有寄存器清0，只有當(dāng)接入一組新會(huì)議的第1個(gè)時(shí)隙時(shí)，才置S為1，P4～P0對(duì)應(yīng)會(huì)議組編寫（1～29）；第2個(gè)字節(jié)為輸入衰減或增益控制，AI4=1時(shí)，為增益控制，AI4=0時(shí)，為衰減控制，AI3～AI0為設(shè)置的值（0～15dB）；第3個(gè)字節(jié)為輸出衰減或增益控制；第4個(gè)字節(jié)為時(shí)隙選擇，PT=1時(shí)，在加入會(huì)議前的PCM抽樣信號(hào)翻轉(zhuǎn)，用于回波抑制；第5個(gè)字節(jié)為控制字。
3.2 透明接續(xù)（指令2）
該指令是M34116的另一功能，為其一時(shí)隙的PCM輸入輸出的衰減或增益電平調(diào)整，延時(shí)一個(gè)幀和一個(gè)時(shí)隙。該時(shí)隙不是會(huì)議參加方。
3.3 拆線（指令3）
拆掉是一會(huì)議成員，結(jié)束透明接續(xù)或結(jié)束產(chǎn)生產(chǎn)生，都要用該指令一一拆線。
3.4 溢出信息（指令4）
單字節(jié)指令，讀取會(huì)議溢出，通過設(shè)置空位選擇B1～B0（0～3）。該指令之后，當(dāng)讀有效時(shí)，根據(jù)選擇值讀取數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)，判斷哪此會(huì)議溢出。
3.5 聲音產(chǎn)生
指定增益或衰減的聲音時(shí)隙和聲音序列。該聲音序列由最多4對(duì)持續(xù)聲音和最多32對(duì)持續(xù)頻率旋律組成，頻率范圍為3.9Hz～3938Hz，持續(xù)范圍為32ms～8610ms。既可以指定所有時(shí)隙，也可以用FFHEX字節(jié)結(jié)束。M34116不斷地指定或者拆線。旋律可編程為正弦波或方波。
最多可同時(shí)產(chǎn)生7個(gè)聲音和1個(gè)旋律時(shí)隙，聲音和旋律產(chǎn)生的指令格式相同。第1個(gè)字節(jié)為輸出增益或衰減，第2個(gè)字節(jié)為時(shí)隙號(hào)，第3個(gè)字節(jié)為操作碼，F(xiàn)FHEX字節(jié)為結(jié)束碼，Sn7～Sn0為頻率間隔(n范圍為1～4)，Tn為旋律（n范圍為1～32）。
3.6 狀態(tài)信息
狀態(tài)指令用來讀取指令寄存器或聲音旋律寄存器的內(nèi)容，通過指定時(shí)隙號(hào)讀取狀態(tài)字節(jié)。這些字節(jié)包括：會(huì)議號(hào)或透明模式或聲音或未連續(xù)，輸入/輸出衰減或增益。若為聲音模式，則讀取聲音的持續(xù)頻率序列。第1個(gè)字節(jié)為時(shí)隙選擇，第2個(gè)字節(jié)為控制字。當(dāng)設(shè)置讀取時(shí)隙后，后續(xù)讀取的值依賴該時(shí)序的操作類型（P4～P0）。P4～P0=0，為拆線狀態(tài)，后續(xù)讀取的數(shù)據(jù)無效；P4～P0=1～29，為會(huì)議號(hào)；P4～P0=30聲音或旋律操作，后續(xù)讀取的為聲音序列；P4～P0=31，為透明接續(xù)。
4 M34116典型連接電路
M34116典型應(yīng)用電路如圖5所示。微處理器為MCS-51系列單片機(jī)W77E58P，交換網(wǎng)采用敏迪公司MT8980D。由于交換網(wǎng)采用的是4.096Mb/s時(shí)鐘，F(xiàn)0i是其同步信號(hào)（8kHz）輸入，置低后，C4i的第一個(gè)下降沿啟動(dòng)內(nèi)部時(shí)鐘，而M34116則是在C4i的第一個(gè)下降沿啟動(dòng)，所以，在使用同一時(shí)鐘時(shí)，在M34116引腳CLK與交換網(wǎng)的C4i引腳間加一反向電路。在電話會(huì)議期間，控制系統(tǒng)可靠需要向參加會(huì)議的用戶發(fā)送一些提示信號(hào)音。當(dāng)外電路在TF端輸入一個(gè)頻率為f的方波時(shí)，M34116可能在PCM OUT端輸出一個(gè)頻率為f的正弦波PCM信號(hào)；當(dāng)TD為高電平時(shí)，芯片輸出信號(hào)音，同時(shí)關(guān)閉PCM話音信號(hào)。當(dāng)TD為低電平時(shí)，信號(hào)音輸出禁止，恢復(fù)正常的PCM輸出。信號(hào)音從哪些時(shí)隙輸出可由單片機(jī)寫入適當(dāng)?shù)目刂谱忠?guī)定，本文只介紹實(shí)現(xiàn)會(huì)議功能，故將TD與TF引腳接地。
5 M34116在專網(wǎng)中的應(yīng)用程序?qū)嵗?/b>
根據(jù)前面的介紹，通過圖5的接口電路，處理器可以對(duì)控制字讀寫，完成所需的功能。本文簡(jiǎn)要列舉會(huì)議的組織、加入、拆線，其它控制字可參考這些用例。
#define unch unsigned char
#define DATA34116 8001 //數(shù)據(jù)地址
#define CTRL34116 8000 //控制地址
#define START_CONF 0XFF//會(huì)議開始
#define JION_CONF 0X00 //加入會(huì)議
5.1 組織會(huì)議
/*參數(shù)ConfNumb：會(huì)議號(hào)（1～29）。MeetInGain：會(huì)議輸入增益。MeetOutGain：會(huì)議輸出增益。ChannelNumb:會(huì)議時(shí)隙。Flag：新會(huì)議開始標(biāo)志*/
#pragma disable
void ConnetConf(unch ConfNumb,unch ChannelNumb,unch MeetInGain,unch MeetOutGain,unch Flag){
if(Flag==START_CONF){
XBYTE[DATA34116]=0x10|ConfNumb;/*創(chuàng)建的會(huì)議號(hào)*/
XBYTE[DATA34]=MeetInGain；/*輸入增益*/
XBYTE[DATA34116]=MeetOutGain; /*輸出增益*/
}
else if(Flag=JION_CONF){
XBYTE[DATA34116]=0x1F & ConfNumb;/*會(huì)議號(hào)*/
XBYTE[DATA34116]=MeetInGain；/*輸入增益*/
XBYTE[DATA34116]=MeetOutGain; /*輸出增益*/
}
XBYTE[DATA34116]=0x40|ChannelNumb;/*會(huì)議時(shí)隙*/
XBYTE[CTRL34116=0x07;/*寫控制字*/
}
5.2 拆線
/*參數(shù)ChannelNumb:會(huì)議時(shí)隙*/
#pragma disable
void DisconnetConf(unch ChannelNumb)
{
XBYTE[DATA34116]=0x1F & ChannelNumb;/*會(huì)議時(shí)隙*/
XBYTE[CTRL34116]=0x0F； /*寫控制字*/
}
圖5
5.3 三方會(huì)議
A、B、C三方欲組織一會(huì)議。假設(shè)A母線為HW_A，時(shí)隙為tsa；B母線為HW_B，時(shí)隙為tsb；C母線為HW_C，時(shí)隙為tsc；輸入輸出增益均為0，HW_CONF為M34116的母線。
（1）會(huì)議初始化
ConnectConf(1,0,0,1,START_CONF);
//創(chuàng)建會(huì)議，會(huì)議號(hào)為1，時(shí)隙為1
ConnectConf(1,0,0,2,JOIN_CONF);//時(shí)隙2加入會(huì)議
ConnectConf(1,0,0,3,JOIN_CONF);//時(shí)隙3加入會(huì)議
（2）時(shí)隙交換
connect(HWA,tsa,HW_CONF,1);//將A的時(shí)隙與會(huì)議時(shí)隙1進(jìn)行雙向連接
connect(HWB,tsb,HW_CONF,2);//可參考《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》2002.7
connect(HWC,tsc，HW_CONF，3)；//或參考MT8980D數(shù)據(jù)手冊(cè)
這樣就組成了三方會(huì)議。還可以將會(huì)議母線為HW_CONF、時(shí)隙為5送到專用操作臺(tái)，組成多方式或交母會(huì)議。注意，時(shí)隙必須是5。因?yàn)檩敵鰰r(shí)隙比輸入時(shí)隙延時(shí)一個(gè)幀又一個(gè)時(shí)隙。
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