采用TMS320VC5402作主控制器芯片实现USB语音传输接口装置设计

采用TMS320VC5402作主控制器芯片实现USB语音传输接口装置设计

1、引 言

2、 DSP和USB简介

TMS320VC5402其独特的高性能、低功耗和低价格优势，是我们选择他作为本设计的主处理器的原因。

USB自1995年实现标准化后，经过了数年的飞速发展，已经从最初1．0规范发展到现在的2．o规范，最大传输速率可达480Mb／s。本设计使用的USBN9603支持USBl．1规范，低速传输速率为1．5Mb／s，全速传输速率为12Mb／s。USB提供了4种传输方式，以适应各种设备的需要。这4种传输方式分别是控制传输、等时传输、中断传输和批量传输。

3 、语音传输的思想

本设计的目的是给普通电话机和PC机之间提供一个数字接口。在本设计中，PC机是主机，DSP系统是USB设备。

本设计由DSP构成核心控制器，控制对象是USB，CODEC和COIC。图1是整个系统的硬件框图。

本设计的USB部分使用了USB的3种传输方式：

（1）控制传输

用于实现设备枚举主机的标准请求还有厂商自定义请求（即主机命令）。

（2）中断传输

用于实现设备对主机的唤醒，是惟一的设备主动向主机发送数据的传输方式。

（3）等时传输

用于实现语音数据的双向同步传输。

CODEC与DSP的接口为标准的串行通信接口。COIC把普通电话的两线制转换为四线制后实现与CODEC的无缝连接，另外和DSP接口只需几根简单的控制线即可实现。

5、 系统软件的设计

系统软件主要由3个部分组成：Firmware，USB驱动程序，主机应用软件。图3是系统软件框图。

5．1 Firmware

（1）主程序

图4为主程序流程图。主程序只做初始化和检测一些状态位的变化，以转入相应的处理子程序中。

（2）中断服务程序

包括COIC的中断服务程序、CODEC的中断服务程序和USB中断服务程序3部分。Firmware的大部分工作是在中断服务程序中完成的。

COIC只有一个中断，就是把振铃信息传送给DSP。

CODEC有3个中断：首先是接收振铃信息，在振铃中断服务子程序中，把振铃标志位置位；然后是接收中断，在中断服务子程序中把从电话接收到的语音数据装载到相应的FIFO中去；还有就是发送中断，在中断服务子程序中把从PC机侧发过来的语音数据发送至电话终端。

USB有4个中断，所有的数据交换都是在中断服务子程序中完成的，而且除中断传输外每次传输都是由客户启动的，主机应用软件调用USB功能驱动程序开始一个传输过程，然后USB产生一个中断请求，向DSP申请中断，在得到DSP的响应之后才进人中断服务子程序进行数据的接收或者发送。

5．2 USB驱动程序

WMI（Windows Management Instrument）特性。Windows 98／2000提供了一系列的系统驱动程序，他们具有为许多标准类型设备服务所需的所有基本功能。图5是USB的WDM接口框图（也是USB驱动程序总体框图）。

Windows提供了USB的系统类驱动程序，他处理USB上的所有底层通信，这样其他驱动程序就有了一个定义好的接口可以使用。图5中USB类驱动程序使用UHCD．SYS或OHCI．SYS分别驱动两种类型的控制器UHCI（USB Host Controller Driver）和OHCI（Open Host Controller Interface）。当PCI枚举器发现USB主机控制器后，就会装入相关的驱动程序。

需要自己做的驱动程序实际上是USB功能驱动程序（也叫客户驱动程序），他控制一个给定的USB功能设备，例如我们的语音传输设备。连接到USB设备的每一种类型的功能单元都必须要有功能驱动程序。这些功能单元不知道和USB传输机制相关的细节，而且必须依赖于USB的主机应用软件才能管理他们基于USB的能力和限制的传输请求。功能驱动程序的理想实现是基于设备类而定义的。功能驱动程序把USB设备看作是一个司以被访问的端点的集合，他可以被控制并与他的功能单元进行通信。USB功能驱动程序可以在VC++下编写，但需使用微软提供的NTDDK（Windows NT Driver Develop Kit）来编译驱动程序。

5．3 主机应用软件

主机应用软件所完成的主要工作为：打开和关闭USB设备；读取设备描述符等；向设备发送摘机、挂机和拨号等命令；主动向用户发声并弹出对话框提示有来电；进行拨号；拨号或摘机后的双向语音同步传输。

主机应用软件在VC++6．0下完成，应用软件所操作的对象就是USB功能驱动程序，由于功能驱动程序提供与应用软件的接口，因此编写应用软件的难度要远远低于功能驱动程序的开发难度。

6 、结 语

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