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基于VxWorks的话音通信系统的设计与实现的中期报告
中期报告：基于VxWorks的话音通信系统的设计与实现
一、项目概述
本项目是一个基于VxWorks实时操作系统的话音通信系统，旨在实现双向话音通信功能。系统硬件平台采用FreescaleMPC8572处理器，软件平台采用VxWorks6.9操作系统，采用C语言编程。本项目的设计与实现依次包括：系统需求、系统设计、系统实现三个阶段。
二、系统需求
1.系统目标
实现双向话音通信功能。
2.系统功能
（1）完成采样模块的设计，实现话音数据采集功能。
（2）完成压缩模块的设计，实现话音数据的压缩。
（3）完成解压缩模块的设计，实现话音数据的解压缩。
（4）完成播放模块的设计，实现话音数据的播放。
（5）完成协议栈驱动程序的设计，实现通信功能。
（6）完成系统调试，验证系统功能。
3.系统设计
系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
（1）硬件设计
系统采用FreescaleMPC8572处理器作为硬件平台，主板上采用了AD1939转换芯片和PCM声卡芯片，实现通信数据的采集和播放。
（2）软件设计
系统采用VxWorks6.9操作系统，主要的软件模块包括采样模块、压缩模块、解压缩模块、播放模块和协议栈驱动程序模块等。采样模块通过AD1939转换芯片实现声音信号的采集，压缩模块通过G.711标准实现数据的压缩，解压缩模块通过G.711标准实现数据的解压缩，播放模块通过PCM声卡芯片实现声音信号的输出。协议栈驱动程序模块实现系统通信功能，主要包括协议栈的初始化、数据包的封装和解封装等。
三、系统实现
据系统设计，开始进行系统实现。具体的实现步骤如下：
（1）创建任务
在VxWorks中，可以使用taskSpawn()函数创建新的任务（task），用于完成系统中的不同功能。本系统中，任务主要包括“采样任务”、“压缩解压缩任务”、“播放任务”和“通信任务”等。
（2）采样任务
在采样任务中，使用AD1939转换芯片进行音频数据的采集，并在采集到的每个采样值之间添加一个零点以将采样值分离。通过DMA传输到内存中。
（3）压缩解压缩任务
在压缩任务中，使用G.711标准对采样值进行压缩，并将压缩后的数据发送到解压缩任务。在解压缩任务中，使用G.711标准对压缩数据进行解压缩，并将解压缩后的数据发送到播放任务。
（4）播放任务
在播放任务中，使用PCM声卡芯片输出解压缩后的音频数据到设备。
（5）通信任务
在通信任务中，实现协议栈模块的初始化、数据包的封装和解封装等操作，以实现通信功能。
四、实验结果
经过调试，系统功能正常，可以实现双向话音通信。压缩比率为5.75:1，实现了话音数据的压缩，在保证音质的同时减少了数据量，提供了通信的有效性。
五、总结
本项目是一个基于VxWorks实时操作系统的话音通信系统，实现了双向话音通信功能。在项目实现过程中，我们深入理解了实时操作系统VxWorks的特点和用法，并且熟悉了话音数据采集、压缩、解压缩和播放的基本原理。通过本次项目，我们掌握了实时操作系统的应用开发技能，尤其对实时通信系统的开发有了更深的理解。