采用STLC1502的小型VoIP用户网关设计

图1 网络结构示意图

各个VoIP网关可经IP网实现彼此的呼叫，从而接通电话。图中的电信级VoIP网关是IP网和传统PSTN电话网的互连设备，常由电信运营商来维护和管理。

网关硬件系统

以STLC1502作为主处理器，外围配置语音编码器CODEC芯片、电话机用户环路接口（SLIC）芯片、以太网收发器芯片等即可构成VoIP网关硬件系统。

&nbs p; 系统主要包括主处理器模块、语音编解码器CODEC模块、用户线接口电路SLIC模块、以太网接口模块(外扩存储器模块，RS232串口，用于和主机相连，主机通过串口可配置系统，系统硬件框图如图2所示，该用户网关具有以下的功能。

（1）对外提供4个RJ11普通电话机接口和2个RJ45以太网接口，

（2）普通话机通过该网关直接连入IP网。实现IP电话通信，

（3）在IP网上的话音终端也可直接拨打网关侧的4个普通话机，

主处理器模块

集成了ARM7和D950的双核STLC1502处理器。ARM7控制整个系统的运行。以及和IP网的连接。D950处理语音数据，编码PCM的语音数据，而后交给ARM7，经以太网接口传送出去；反之，ARM7从IP网接收到编码的语音数据包后，把它交给D950，解码为PCM语音数据流，，经 CODEC和SLIC电路后还原成模拟话音送到普通电话机。

语音编解码器CODEC

采用ST公司的STLC5046芯片，STLC5046是单芯片可编程4通道CODEC。连接4块SLIC电路。可完成四路用户电话信号的PCM编解码. 通过对它内部41个工作寄存器的配置。可设置不同的工作参数。如TX/RX增益、编码率（A/η）、时隙分配、独立开闭各话路的电源。参数设置有两种方式：通过芯片控制引脚的静态设置和经由主处理器MCU配置。本方案采用主处理器STLC1502通过SPI接口来设置CODEC的工作参数。

用户线接口电路SLIC

采用STLC30R80。是单芯片SLIC电路。具有B（馈电：直流-48V）+O（过压保护）、R（振铃控制）、S（用户线回路状态监视）、H（2/4 线交换的混合电路）、T（测试电路）功能，集成了铃流信号和标准DC电源供给。SLIC电路是网关设备与电话终端的接口电路，本方案设有四块SLIC芯片、四个RJ45接口。四块STLC30R80SLIC芯片和一块STLC4056CODEC芯片相连接。

以太网接口模块

主处理器芯片STLC1502有两个MII总线接口，分别连接以太网收发器芯片STE100，再通过连接变压器后，形成两个RJ45以太网插口。

片外扩展存储器

片外扩展两块8M字节的HY57V6532200BSDRAM动态存储器，4MB的静态Flash存储器，与IIC接口相连的256kbitEEPROM。

以上各部分模块都在一块电路板上实现，主要芯片都选择了ST公司的芯片，使得系统具有高稳定性，兼容性好。这样，通过简单的无缝连接就完成了VoIP网关硬件系统。

软件部分

软件部分分为操作系统支持、网络接口、VoIP信令协议、语音编解码处理和用户应用配置五大模块，以美国Windriver公司的VxWorks为操作系统。VxWorks是实时操作系统。实现高效的任务调度管理，BSP（板级支持包）作为硬件和软件的接口。在系统工作之前初始化硬件，VxWorks还包含了TCP/IP协议栈。在其上可方便地实现网络应用程序。本方案以H.323作为VoIP协议，实现呼叫的建立和控制。DSP的语音编解码算法是软件的核心，关系到通话语音质量的好坏。语音编码符合G.711、G.723.1标准，软件部分各模块层次结构如图3所示。

应用开发注意事项

系统时钟

系统基准时钟可由固定的外部25MHz晶振/振荡器提供，内部PLL（锁相环）提供产生独立的100MHzD950和60MHzARM7时钟，这样就简化了外部时钟电路的设计。

图2 小型VoIP网关硬件框图

图3 软件部件各模块层次结构图

存储器配置ARM存储器

内部ROM。存储系统启动代码bootloader，启动代码轮询串行外设（IICEEPROM）UART串口。和HPI，从外部下载应用程序到系统。下载后，系统控制权交给该外部程序。可扩展四种类型的外部存储器，Flash、SRAM、DRAM（SDRAM或EDO）和串行EEPROM。其中 Flash、SRAM和DRAM共享32bit数据总线和32bit地址总线，串行EEPROM可通过IIC总线连接。我们扩展了16M的SDRAM、 4M的Flash和256k的EEPROM、SDRAM和flash和系统数据、地址总线相连，EEPROM连接到IIC。

系统也可从Flash或串行EEPROM启动，这由处理器BOOT_SEL引脚选择。有以下几种存储器配置方式：

(1)Flash，SDRAM，包含BOOTP和TFTP的启动码存放在Flash.应用程序或者也存放在Flash，或者可通过以太网或UART下载到SDRAM。

(2)EEPROM，SDRAM，内部ROM启动内部ROM启动代码启动后，载入存放在EEPROM的BOOTP和TFTP代码。应用程序经以太网或UART串口下载到SDRAM。

(3)Flash，SDRAM，EEPROM，就如方案1，但是更灵活