数字多媒体终端的硬件设计与实现
    数字语音教学系统由教师端、多个学生端(数字多媒体终端)、数字传输网络组成。其中，教师端一 
般采用计算机控制，主要完成系统管理及网络管理。学生端既可以基于PC机平台，也可以采用经济型独 
立设备。数字传输网络是所要传输的多媒体信息的载体。本文就是针对学生端设计一种经济实用的独立 
设备。它采用嵌入式数字信号处理器DSP+CPLD+接口电路的设计模式。数字信号处理器DSP实现语音信号 
的处理、网络接口部分的控制及多任务的管理。CPLD完成网络适配部分设计及部分外围电路控制。接口 
电路包含网络接口、模拟语音输入输出接口。语音传输中要保证语音传输的实时性和交互性，实现学生 
端与教师端和其他学生端的通信。

    硬件平台构造于DSP嵌入式系统上，该平台采用了TI公司的数字信号处理器TMS320VC5402作为核心部 
件，利用可编程逻辑器件XC95288开发了外围控制电路和接口电路 
多种设备接口
    包括网络输入、输出接口、话筒输入接口和耳机输出接口。 

语音信号前置放大 
    由于从话筒输入的语音信号比较微弱(1～30mV)，达不到编解码器对信号强度的要求，因此必须进行 
前置放大，这里由专用前置放大芯片完成。 

语音信号的转换及编解码
    语音信号的A/D，D/A转换及编解码功能是利用MC145480完成的，它的优点是：①可将语音信号的A/D 
，D/A转换及编解码集成在一个芯片中，提高了系统稳定性；②只需单电源供电，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；③可提供A律及m律两种编码格式，提供符合ITU- T G.711建议的 
语音数据流。
系统控制、管理与语音压缩

    由数字信号处理器TMS320VC5402完成。该芯片处理速度快，可实现语音的实时处理，并实现语音的 
回声抑制功能。除了能完成DSP所提供的功能外，利用内嵌的DSP/BIOS实时操作系统，可实现并建立语音 
实时多任务系统。

网络适配电路
    本网络的拓扑结构参考令牌总线网，物理拓扑采用总线型结构，由一根线形的电缆连接各个站点。 
逻辑拓扑采用环形结构，每个站点知道自己左边和右边站点的地址，在逻辑上构成一个环，数据沿环逐 
节点顺序传送。这种物理结构具有以太网电缆的可靠性，不会因某处电缆故障物而在物理上导致整个系 
统瘫痪。其所需电缆长度短，安装费用低，易于布线、维护和扩充。而且，物理上共享总线的站点之间 
可以直接通信，响应速度较快。同时，由于总线电缆固有的广播特性，使得应用中广播功能的实现较为 
容易。另外，由于逻辑环是公平的，每一站点对信道的访问时间有一个确定的上界，因此可以防止某一 
站点独占信道这种情况的发生。共享媒体语音网是一个局域通信网络，它没有路由问题，任何两个站点 
之间可以使用一条直接链路，所以不需要单独设置网络层，而可以将寻址、排序、流控、差错控制等功 
能都放在数据链路层中实现。

    该控制电路利用XILINX公司的可编程逻辑器件CX95288实现。网络适配器把数据总线上的低电平并行 
信号转换成0、1码流，通过连接网络各站点的电缆传输。它采用特殊技术，以便利用适配器共享局域网 
线缆、局域网的介质访问控制MAC方式和发送信号的类型。电路包括网络接口、接收电路、发送电路及与  
 
DSP的接口电路。其中，网络接口部分采用通用的RS-485通信接口，实现简单。数字多媒体终端的软件设 
计与实现
    数字多媒体终端系统除了利用DSP完成信号处理，实现全部系统控制功能之外，在系统软件设计中， 
需要对DSP、存储器、外设等各种资源加以管理，同时还要处理多任务并发操作和不同任务之间的协调。 
为了保证系统的可靠性和稳定性，本文采用了DSP/BIOS实现上述工作。

DSP/BIOS实时操作系统
    DSP/BIOS是TI公司推出的一个实时操作系统(RTOS)，与TI的Code Composer Studio(CCS)集成在一个 
开发环境下。目前最新的版本是CCS 2.0 中的DSP/BIOS II。它 ......

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