Blackfin 533SIP網(wǎng)絡(luò)電話解析

引 言
　　近年來，Internet得到了飛速發(fā)展與普及，而作為其核心技術(shù)的IP協(xié)議體系在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的統(tǒng)治地位已得到了廣泛認(rèn)同。另外，隨著IP技術(shù)框架中匯聚網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展和VoIP（Voice over Internet Protoc01）技術(shù)的提出，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)融入傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)領(lǐng)域，而且VoIP與生俱來的Internet血統(tǒng)使得其在應(yīng)用方面有著很強(qiáng)的拓展性，因此，VoIP技術(shù)和應(yīng)用的研究成為了當(dāng)今的熱點(diǎn)問題。各大芯片廠商相繼推出了VoIP方案，比如ADI公司的Blackfin系列等。協(xié)議方面的研究也取得了豐碩的成果，其中SIP（Session Initiation Protoc01）協(xié)議憑借相對簡單的實現(xiàn)模式和極強(qiáng)的擴(kuò)展性受到了越來越多的關(guān)注。ADI公司推出的Blackfin處理器是一類專為滿足當(dāng)今嵌入式音頻、視頻和通信應(yīng)用的計算要求和功耗約束條件而設(shè)計的新型16／32位嵌入式處理器。該處理器基于ADI和Intel公司聯(lián)合開發(fā)的微信號架構(gòu)（MSA），擁有類RISC型指令集、雙16位乘法器、雙40位邏輯運(yùn)算單元（ALU）、40位桶形移位器和4個視頻運(yùn)算單元（videoALUs），將信號處理功能和通用型微控制器所具有的易用性組合在了一起。這種處理特征的組合使得Blackfin處理器能夠在信號處理和控制處理應(yīng)用中均有較好的表現(xiàn)；與此同時，該能力也簡化了硬件和軟件方面的設(shè)計。SIP類似于HTTP協(xié)議，也是一個基于文本的協(xié)議，因而易于讀取和調(diào)試。與此同時，SIP協(xié)議在制訂時就考慮到了擴(kuò)充性的問題，通過增加新的消息類型、消息頭和消息體即可實現(xiàn)新服務(wù)。即使不能支持基于SIP的舊設(shè)備也不會妨礙這些新服務(wù)。另外，SIP的一個重要特點(diǎn)是，它不定義要建立的會話的類型，而只定義應(yīng)該如何管理會話。有了這種靈活性，也就意味著SIP可以用于眾多應(yīng)用和服務(wù)中。本文介紹了一種基于Blackfin處理器平臺的網(wǎng)絡(luò)電話方案?？紤]未來應(yīng)用的拓展需要和網(wǎng)絡(luò)電話的特點(diǎn)，選擇了Blackfin 533處理器和基于SIP的VoIP協(xié)議棧，實現(xiàn)了一系列的通話功能。
　　1 系統(tǒng)方案
　　鑒于Linux強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，結(jié)合Blackfin的硬件特點(diǎn)，采用μClinux作為操作系統(tǒng)；同時面向控制的操作系統(tǒng)、圖形化的人機(jī)界面以及復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，增加了對MCU的要求，語音處理又需要高效的DSP算法，因此選用Blackfin 533作為核心處理器。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
　　
　　外圍硬件主要有ADl836、DM9000、LCD顯示屏和5×5鍵盤輸入設(shè)備。
　　軟件方面采用分層設(shè)計：
　　① 底層是驅(qū)動層。完成硬件的配置和相關(guān)操作，并為上層提供硬件訪問接口。
　?、?中間層是應(yīng)用程序庫。完成上層應(yīng)用所需的各種基本操作，并為上層提供豐富的API接口。SIP／SDPRTP／RTCP結(jié)合TCP／IP完成SIP信令交互、會話管理，以及控制實時語音數(shù)據(jù)的傳輸；Codec完成語音編解碼工作，目前支持PCMU、PCMA、GSM、Speex編碼；GUI庫提供具體的圖形顯示功能。
　　③ 上層是應(yīng)用層。利用底層和中間層提供的接口，構(gòu)建出話機(jī)終端具體應(yīng)用。終端支持P2P和Proxy兩種通信模式，可以實現(xiàn)接聽、掛機(jī)、呼叫保持／恢復(fù)、呼叫轉(zhuǎn)接、電話會議、音量調(diào)節(jié)、自動注冊等功能。