基于OR1200的VoIP SOPC硬件系统设计.docx

基于OR1200的VoIPSOPC硬件系统设计
基于OR1200的VoIPSOPC硬件系统设计
随着互联网的普及，越来越多的人开始使用网络电话（VoIP）来进行语音通信。VoIP技术允许用户通过网络传输语音数据，从而避免了传统电话服务的高昂费用和基础设施的限制。因此，VoIP技术在现代通信领域中变得越来越重要。本文将介绍基于OR1200CPU的VoIP系统的硬件设计。
概述
VoIP系统是一个由硬件和软件组成的系统。硬件部分提供处理和传输语音数据的功能，软件部分则负责控制和管理硬件资源、处理音频编解码、协议栈以及用户界面等。本文主要讨论VoIP系统的硬件设计。
VoIP系统需要包含处理器、存储器、音频编解码器、以太网接口和其他外设。本系统使用了OR1200CPU作为处理器，因为它是一个开源的CPU内核，适合于嵌入式系统应用。此外，OR1200采用了MIPS指令集架构，可以使用许多MIPS软件资源，并且还具有在FPGA中实现的能力。
硬件设计
该设计中使用了一块DE2-115开发板，它拥有一个CycloneIVFPGA芯片，配有128MBSDRAM、8MBFlash和10/100以太网接口。OR1200CPU与其他外设的连接通过AHB总线和串行外设接口实现。
OR1200CPU
OR1200CPU是伯克利开发的一种32位开源CPU内核，采用MIPS指令集架构。它具有很高的灵活性，可以通过不同的指令扩展和选项扩展来配置。OR1200CPU实现了5级流水线，可以在80MHz时钟下运行。
存储器
VoIP系统需要存储音频数据和软件代码。这里使用了128MB的SDRAM和8MB的Flash。SDRAM用于存储音频数据和其他临时数据，Flash用于存储启动程序和操作系统。
音频编解码器
音频编解码器是VoIP系统中的重要组成部分。它将模拟音频信号转换为数字音频信号，并将数字音频信号转换回模拟音频信号。在这里使用了一个外部音频编解码器（ADIAD1939）。
以太网接口
VoIP系统需要一个以太网接口来连接网络。DE2-115开发板已经集成了一个10/100以太网接口，可以轻松地连接系统到网络上。
其他外设
该设计还使用了多种其他外设，包括UART、SPI、GPIO和定时器。UART用于与计算机进行调试和通信，SPI用于连接ADC和DAC等外设，GPIO用于处理器与外部设备的通信，定时器用于生成定时信号。
软件设计
VoIP系统的软件部分负责控制和管理硬件资源、处理音频编解码、协议栈以及用户界面等。在这个设计中使用了uClinux以及Asterisk开源软件来实现这些功能。
uClinux
uClinux是一个精简版的Linux操作系统，适合于嵌入式系统应用。它允许开发者使用Linux开发应用程序，并在嵌入式系统中运行。在VoIP系统设计中，uClinux用于管理外部设备、处理IP网络协议和提供用户界面。
Asterisk
Asterisk是一个开源的VoIP软件平台，可以用于搭建VoIP电话系统、语音信箱系统和会议系统等。在VoIP系统设计中，Asterisk用于实现呼叫控制、会话管理和音频传输等功能。
总结
本文介绍了一个基于OR1200CPU的VoIP系统的硬件设计。该系统使用uClinux和Asterisk软件，在DE2-115开发板上实现了音频编解码、网络传输和呼叫控制等功能。这个设计为学习VoIP系统提供了一个很好的案例，并为嵌入式系统设计提供了一个基础。