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嵌入式蓝牙PSTN语音接入点的设计与实现

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:首先,阐述蓝牙在公共交换电话网络PSTN中的一种应用——三合一电话。然后,分别从硬件、驱动程序、应用软件三个方面进行详细介绍。最后,给出测试结果,并提出改进方案。
  关键词:蓝牙公共交换电话网络PSTN接入点μClinux设备驱动程序
  
  引言
  
  源码开放的μClinux由于其强大的网络功能和较低的成本,得到了广泛的应用。嵌入式蓝牙公共交换电话网络PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)语音接入点,就是我们和广东省电信科学研究院合作,在μClinux系统上开发的一种具有广阔前景的应用。其应用场景如图1所示。
  
  蓝牙GSM双模手机在进入蓝牙PSTN语音接入点的信号覆盖范围后,即自动通过接入点在PSTN网络上登记,这样用户的话务就被转移到PSTN网络,使用时只需缴纳固定电话费;网关具有小型交换机的功能,可以为多个蓝牙手机提供类似的服务;而且同一个接入点信号覆盖范围之内的蓝牙手机间,还可以不经过PSTN直接进行相互间通话,就像对讲机一样,不用付费。本文主要介绍接入点软硬件以及设备驱动程序的设计与实现。
  
  1硬件的设计与实现
  
  嵌入式蓝牙PSTN语音接入点的硬件系统框图如图2所示。整个接入点主要由网关控制模块、电话线路接口模块和蓝牙收发模块组成。
  
  1.1网关控制模块
  
  网关控制模块是整个网关软件的运行平台。ΜClinux操作系统运行于此硬件平台之上,而所有应用软件又运行于操作系统之上。复杂的控制流程以及大量的外扩模块要求MPU具有较强的处理能力。经多方权衡,本设计最终选用了Motorola公司的ColdFire嵌入式处理器MCF5272。
  
  MCF5272内部的SRAM和ROM对于运行μClinux操作系统是远远不够的。本设计对MCF5272的RAM和ROM进行了扩充,外扩了16MB的SDRAM和4MB的FlashROM。这样的存储器配置不仅满足了语音接入点软件的需要,还为网关增加各种功能留有较多的余地。
  
  1.2电话线路接口模块
  
  电话线路接口模块是网关和PSTN的接口,由线路切换继电器、电话线接口芯片、DTMF接收电路、DTMF发送电路和FSK解调及振铃接收电路组成。它通过MCF5272的12根GPIO线和4个外部中断线和网关控制模块相连。线路切换继电器用于实现电话线上的信号在振铃接收电路和语音电路之间的切换,即实现摘机挂机的功能。在待机状态下继电器触点切换在振铃接收电路一侧,等待接收振铃信号。当需要摘机时,MCF5272控制继电器切换到话音电路一侧。
  
  电话线路接口芯片选用Philips公司的TEA1062A。TEA1062A把电话线上送来的模拟语音信号放大后发送到蓝牙收到模块的PCM编解码器;相反,也把PCM编解码器送来的语音信号放大后,放到电话线上传输。此外,它还提供了消侧音、自动增益控制等功能。
  
  网关还需具备转发来电显示信息的功能。常见的来电显示标准分为DTMF和FSK两种。我国的来电显示国家标准是FSK制式的,大部分PSTN交换机也支持FSK标准的来电显示信息;但是也有少量PSTN交换机和一些用户内部交换机发送的是DTMF标准的来电显示信息。我们HOLT

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