新型IP电话机软件设计

论文摘要

在新型HFC网络中开展IP电话业务是一个较新的课题。本论文研究的是一种基于新型HFC网络的IP电话机终端的软件设计。论文首先说明了本课题的国内外现状和研究意义。在新型HFC网络上发展IP电话业务迫切需要开发一种成本接近于普通电话机、能够完成IP电话基本功能且适合于新型HFC网络环境的语音终端设备。论文分析比较了IP电话标准的两个框架协议H.323和SIP,明确了两个标准的特点和适用范围;由于我国已经发布的IP电话标准采用H.323协议,所以研究的IP电话机系统采用H.323协议;论文分析了目前常用的几种语音编解码标准,选择采用G.711作为语音编解码标准,并采用I2C接口与家庭综合业务终端进行通信,以提高通话质量以及降低芯片成本。在对所设计的话机功能、特点进行了分析后,论文针对HFC网络的特点和设计要求提出了适合于现有硬件设备的软件设计方案,并对方案进行了较系统的论证;论文对新型IP电话机的核心——语音编码芯片和主控制器芯片进行了比较深入的研究。论文的重点是在已有的硬件设计方案的基础上设计各主要软件功能模块,完成了I2C数据存储模块、SPI串口通信模块、RS232串口UART通信模块、CCU脉冲宽度调制模块、EEPORM读写操作、键盘功能模块等的程序设计,并给出了整体以及主要模块的软件流程图,在软件调试成功后直接在实验板上进行了软件调试,达到了预期的效果,完成了新型IP电话机的软件设计任务。本论文研究的IP电话机终端是一种全新的应用于新型HFC网络的IP电话机;采用G.711标准,话音质量高;网络协议通过家庭综合业务终端处理,进一步降低了成本;充分利用数字化优势,通过单片机编程的方式扩展各种丰富的数字化功能,最终达到了低成本、高质量的数字话机这一设计目标。随着三网合一的不断发展,新型IP电话机必将成为在HFC网络中实现语音业务的一种重要终端设备,具有良好的市场前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题的研究目的和内容
• 1.4 论文安排
• 2 新型 IP 电话机技术标准的选择
• 2.1 新型 IP 电话机的功能需求
• 2.2 新型 IP 电话机的传输标准
• 2.2.1 目前 IP 电话的标准概况
• 2.2.2 H.323 协议
• 2.2.3 H.323 系统的协议栈
• 2.2.4 H.323 通信过程
• 2.2.5 SIP 协议
• 2.2.6 新型 IP 电话机的协议
• 2.3 几种主要语音编码标准的介绍
• 2.3.1 G.711 标准（PCM）
• 2.3.2 G.721 标准
• 2.3.3 G.723/G.723.1MP-MLQ
• 2.3.4 G.728 LD-CELP、G.729/G.729A
• 2.3.5 编码标准的选择
• 2.4 本章小结
• 3 新型IP 电话机的功能分析与总体方案
• 3.1 新型IP 电话机的网络环境
• 3.2 新型IP 电话机的需求分析
• 3.3 新型IP 电话机的硬件结构
• 3.4 新型IP 电话机的软件方案
• 3.5 本章小结
• 4 新型IP 电话机软件模块设计
• 4.1 系统初始化功能的实现
• 4.1.1 处理器的初始化
• 4.1.2 系统时钟状态的初始化
• 4.1.3 系统空闲状态
• 4.2 系统主呼叫功能的实现
• 4.2.1 摘机信号音的产生
• 4.2.2 键盘接口设计
• 4.2.3 键盘模块软件设计
• 4.2.4 系统拨号音的实现
• 4.2.5 数据存储软件设计
• 4.2.6 主控制器与综合业务终端的通信
• 4.2.7 系统摘挂机的实现
• 4.3 被叫呼入功能的实现
• 4.3.1 振铃信号音的产生
• 4.3.2 从机 IC 通信模式的实现
• 4.4 设置功能的实现
• 4.4.1 键盘设置功能
• 4.4.2 系统参数的存储
• 4.5 其它功能的实现
• 4.5.1 串口调试软件设计
• 4.5.2 语音模块语音采集部分软件设计
• 4.6 本章小结
• 5 新型IP 电话机软件调试
• 5.1 软件编译与调试
• 5.2 程序编写与写入
• 5.3 部分程序调试结果
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录