?1 引 言
　　USB把所有的輸入和輸出外設都置于機箱之外，而不用任何擴展槽。他是快速、雙向、同步、動態連接且價格低廉的串行接口，可以滿足PC機發展的現在和未來的需要。本設計就是充分發揮了USB這些優點，利用當今先進的電子技術研制出來的一種新型的高性能的語音傳輸接口裝置。
　　本設計選用TI公司的TMS320VC5402（以下簡稱DSP，Digital Signal Processor）作為本設計的主控制器芯片，NS公司的USBN9603（以下簡稱USB，Universal Serial Bus）作為USB控制器芯片，NEWAVE公司的NWl034（以下簡稱CODEC）作為語音編解碼器芯片，MITEI。公司的MH88634（以下簡稱COIC）作為電話機接口芯片。
　　2 DSP和USB簡介
　　TMS320VC5402是定點芯片TMS320C54X系列的一種，是為實現低功耗和高性能而專門設計的定點DSP芯片，主要應用在無線通信和語音處理等方面。TMS320VC5402的主要特點包括：處理性能好，運算速度達100MI／s；優化的CPU結構，內部有1個40b的算術邏輯單元，2個獨立的40b的加法器，1個17×17的的乘法器和1個40b的桶形移位寄存器，有4條內部總線和2個地址產生器；低功耗方式，可以在3．3VI／O電壓和1．8V內核電壓下工作；智能外設，除了標準的串行口和時分復用（TDM）串行口外，TMS320VC5402還提供了自動緩沖串行口BSP（auto-Buffered Serial Port）和與外部處理器通信的HPI（Host Port Interface）接口；內部有16k片內RAM和4k片內ROM。
　　TMS320VC5402其獨特的高性能、低功耗和低價格優勢，是我們選擇他作為本設計的主處理器的原因。
　　USB自1995年實現標準化后，經過了數年的飛速發展，已經從最初1．0規范發展到現在的2．o規范，最大傳輸速率可達480Mb／s。本設計使用的USBN9603支持USBl．1規范，低速傳輸速率為1．5Mb／s，全速傳輸速率為12Mb／s。USB提供了4種傳輸方式，以適應各種設備的需要。這4種傳輸方式分別是控制傳輸、等時傳輸、中斷傳輸和批量傳輸。
　　NS的USBN9603是一個集成的USB端點控制器，具有增強的DMA功能。USBN9603集成了一個帶有3．3V的調節器的收發器，1個SIE（串行接口引擎），1個8 b并行接口，1個時鐘發生器和1個MICROWIRE／PLUS接口。USBN9603可以進行7個端點的數據傳輸，除了端點。必須為控制傳輸端點以外，其他的6個端點可以被配置成中斷傳輸端點、批量傳輸端點或者等時傳輸端點；每一個端點都有一個專門的FIFO，控制端點的FIFO長度為8B，其他的為64B。8 b并行接口可以支持多路復用或者非多路復用2種與CPU的接口方式。USBN9603的突出特點為：低EMI（電磁干擾），低等待電流，24M晶振，增強的DMA功能；可使用5V或3．3V電源；總線操作具有異步喚醒的全速靜態HALT模式；改進的3．3V電壓輸入的電壓調節器，所有非雙向端點都有64B的FIFO；外部控制器接口簡單，編程方便。
　　3 語音傳輸的思想
　　本設計的目的是給普通電話機和PC機之間提供一個數字接口。在本設計中，PC機是主機，DSP系統是USB設備。
　　當有來電時，COIC向DSP申請中斷，DSP收到中斷后就使用USB的中斷傳輸向主機報告有來電，主機應用軟件會彈出一個對話框要求用戶選擇摘機還是拒接，同時耳機或音箱里會傳出電話鈴聲，如果選擇摘機，主機就會使用USB的控制傳輸發送一個摘機命令給DSP，DSP在接到命令后就會接通電話，同時啟動CODEC，然后語音數據就通過USB的等時傳輸（也叫同步傳輸）進行雙向傳送，而主機用戶插上耳機（或音箱）和話筒就可以與電話另一端通話，通話完畢，主機發送一個掛機命令給DSP。如果選擇拒接，主機就發送一個拒接命令給DSP，DSP會執行相應的動作。
　　當用戶需要往外撥號時，也無需拿起電話機，只要在應用軟件中選擇撥號功能，輸入被叫號碼，點擊確認鍵即可。剩下來的執行過程與有來電時的情況是一樣的。
　　4 電路原理設計
　　本設計由DSP構成核心控制器，控制對象是USB，CODEC和COIC。圖1是整個系統的硬件框圖。
　　
　　本設計的USB部分使用了USB的3種傳輸方式：
　　（1）控制傳輸
　　用于實現設備枚舉主機的標準請求還有廠商自定義請求（即主機命令）。
　　（2）中斷傳輸
　　用于實現設備對主機的喚醒，是惟一的設備主動向主機發送數據的傳輸方式。
　　（3）等時傳輸
　　用于實現語音數據的雙向同步傳輸。
　　圖2是USB與DSP的接口原理圖，如圖所示，USB使用24M晶振，本設備是全速（高速）設備，所以在D+上加0．5kΩ上拉電阻，如果是低速設備，則在D一上加1．5kΩ上拉電阻。MODE0和MODEl是選擇8b并行接口方式的，本設計中選用非多路復用方式，所以MODE0和Model都接地，如果要選擇成多路復用方式，則使MODE0接3．3V電源，MODEl接地即可。
　　
　　CLKOUT是時鐘輸出，可供測試用，正常上電復位后，CLKOUT就應該輸出4MHz的方波。然后可以在主程序中對USB的時鐘寄存器進行配置，以產生需要的時鐘，然后用示波器就可以在CLKOUT上看到相應的輸出，可以用來判斷讀寫操作是否正確等。
　　CODEC與DSP的接口為標準的串行通信接口。COIC把普通電話的兩線制轉換為四線制后實現與CODEC的無縫連接，另外和DSP接口只需幾根簡單的控制線即可實現。