引 言

voip是指将语音信号进行编码、压缩和分包等处理，通过ip网络进行传输，实现计算机-计算机、普通电话-普通电话、计算机与普通电话之间进行话音通信的技术。现代数字信号处理技术和语音压缩编码技术的进步，在技术上保证了ip电话在internet网上传输的可行性；而h.323标准的颁布和sip协议的应用，使得ip语音业务能够在internet网上迅速开展起来，并有望成为一种核心和关键技术。这种通信方式的经济性和软交换的特点，使它具有非常广阔的发展前景。

usb接口是一种应用在计算机领域的新型接口技术，最早由compaq、intel、microsoft等多家公司在1994年11月共同提出的，其目的是用usb来取代pc现有的各种外围接口，使外围设备的连接具有单一化、即插即用、热插拔、速率高和易扩展等特点。本文介绍的基于pc终端usb接口的voip手柄(话机)，就是利用usb接口的特点得以实现的。

1 voip手柄的方案设计

本机的实现包括硬件设计和软件编程两部分。

1.1 硬件总体方案

voip手柄的通话是通过usb接口来实现的，所以硬件主要包括usb接口芯片an2131qc、语音处理芯片mc145483，另外还包括拨号键盘部分、显示部分、电源处理部分等，其总体硬件框架结构如图1所示。其中拨号键盘主要采取编码方式，通过an2131qc的i／o检测获得按键信息。显示部分为液晶显示，可以显示呼叫号码、呼叫状态、时间、日期和星期等信息。串行eeprom的主要功能是存储制造商信息、产品信息和设备信息。当上电时，如果主控芯片的核检测到eeprom连接在i2c总线上，将首先处理这些信息。

1.2 an2131qc芯片应用介绍

本设计选择的控制芯片是ez_usb系列的an2131qc。此芯片提供了基于ram的，允许无限制设置和升级的解决方案，支持全速usb总线吞吐量的传输。在芯片内核中提供大量的辅助指令，简化了编码，同时也加快了对usb特性的开发。芯片的简化结构如图2所示。an2132qc内部有一个核：它由串行接口引擎(sie)和usb接口两部分组成。sie负责和usb收发器、usb接口进行数据交换，以实现串行数据的编／解码、差错控制、位填充等与usb协议相关的功能。

1.3 mcl45483语音芯片应用介绍

语音编码也是本设计的关键部分之一。语音编解码芯片选择的是mcl45483，这款芯片的特点主要体现在具有2 s补偿的13位线性pcm编码／解码滤波器，实现语音信号的数字化和重构；工作电压为3 v，功耗为8 mw，待机功耗仪为0.01 mw，只需单电源供电，因此减少了双电源供电所带来的电源干扰问题，提高了语声质量；该芯片还可以调节增益，设计简单，具体实现如图3所示。此设计能够很好地满足voip手柄的高质量语音编／解码功能的要求。

2 软件功能的设计与实现

2.1 an2131qc的usb自举启动

当an2131qc芯片复位(reset)后，an2131qc将自举启动检查i2c总线上的eeprom的存在。如果检测到eeprom，自举启动就会首先读取eeprom的第一个字节来决定枚举的模式。不同的枚举模式是由eeprom首字节的数值来决定的，如表1所列。

在读取eeprom的首字节之前，自举启动必须没置eeprom的地址计数器为0。它通过发送一个控制字节来选择eeprom，紧跟着一个0地址来设置内部eep-rom地址指针为0。然后它发送一个控制字节，并且开始读取第1个eeprom字节。

2.2 an2131qc的usb传输

an2131qc的usb传输分为块传输、控制传输和中断传输。

usb规范允许块传输的最大数据包尺寸为8、16、32、64字节，中断数据1～64字节。an213lqc提供了8个in端点和8个out端点，每一个端点具有最大64字节的缓冲区空间。其中第2、4、6个in和out端点可以和它紧接着的端点提供双缓冲区，允许8051在处理一个数据包的同时另外一个数据包在usb总线上传输，即6个"端点对"(usbpair寄存器)控制双缓冲。8051在初始化时设置14个端点有效位，并且通知an2131qc核哪一个端点有效。缺省时端点0总是