AMBE-2000TM声码器在数字加密电话中的应用

2．2 声码器和主机DSP的接口设计

AMBE-2000TM与主机的接口主要有两种选择模式：主动模式和被动模式。在主动模式下。数据选通信号是由AMBE-2000TM声码器芯片内部产生的；而在被动模式下，数据选通信号则由外部来提供。

主机芯片可采用Texas Instruments (美国德州仪器公司)生产的TMS320F2812，这是一种带有flash ROM的32位定点数字信号处理器芯片。AMBE-2000TM声码器在用户手册的硬件信息部分指出：AMBE-2000TM声码器芯片的核心使用的就是一个数字信号处理器芯片。其型号是TM320LC541B-66。AMBE-2000TM声码器的对外输出为16位全双工串行口。这与数字信号处理器芯片的缓冲串行口(BSP)一致。所以，与主机TMS320F2812连接时，可以十分方便地使用TMS320F28x系列芯片所具有的多通道缓冲串行口(McBSP)来进行操作。AMBE-2000声码器与TMS320F2812数字信号处理器的连接方式如图2所示。



声码器与主机接口的数据格式分为两种：一种是有格式，另一种是无格式。在有格式情况下，AMBE-2000TM大约每20 ms生成一个压缩数据包(也就是一帧)，每帧24个双字，每个双字16位。同时AMBE-2000TM会从主机接口收到一帧。其中，每帧前12个双字是ID状态和控制信息，且第一个双字固定为Ox13EC；第13至第24个双字是压缩语音的数据信息。根据数据率的不同，其数据位数也不相同。数据位数和压缩数据率的关系如下：

位数=压缩数据率(bps)／50(bps)

例如，在最低压缩率为2 Kbps时，数据位数为2000／50即40位。

AMBE-2000TM与TMS320F2812的通信可采用中断方式。每一次中断执行一次数据的发送和接收。也可采用查询方式。AMBE-2000TM每产生一个数据包后，其EPR管脚会输出一个短的负脉冲指示。当EPR输出由高到低的脉冲时，系统将检测CHAN_TX_STB引脚，并读取CHAN_TX_DATA引脚上的数据。如果头字不是Ox13EC，则丢弃。当得到的是Ox13EC后。再读取这一帧余下的数据。

3 工作流程

本设计的系统工作流程如图3所示。电话听筒传入的语音信号经由滤波电路2处理后，将由第一A／D、D／A转换器3转换成数字信号，再由数字语音编解码单元4将码率大幅度降低。接着由数字信号处理器进行DSP压缩、加密算法处理，以将数据中的冗余降到最低并加密成密文，同时加上纠错码，最后由调制解调器10将数据发送出去。当对方话机的调制解调器将数据接收下来后，再由数字信号处理器DSP对接收到的数据进行解密、解压缩，最后由数字语音编解码单元4、第二A/D、D／A转换器5转换并放大还原成声音。



4 结束语

本文所设计的数字加密电话系统，在较低的数据码率(2．0 Kbps)传输时，输出的语音仍然非常清晰，几乎与普通模拟语音电话一致。因此，与普通电话相比，有着巨大优势。这种用AMBE2000TM与AD73311AR相结合的设计方法，已经采用参数编码降低了数码率。此外，在主机内还使用了统计学算法，更进一步地降低了数码率。这样不但可以节约存储资源，而且能够减小对日益紧张的通信带宽的需求。此外，主机内还可根据需求对语音数据进行处理，灵活性较大。因此，AMBE-2000TM语音压缩编解码芯片将会有十分广阔的应用前景。