基于SOPC技术的IP电话终端的设计与实现

作     者：石博雅 

作者单位：天津工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苗长云

授予年度：2006年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：SOPC技术 ADPCM NiosⅡ软核 μC/OS-Ⅱ LwIP 

摘      要：传统的IP电话终端通常由嵌入式CPU和DSP处理器等多个子系统组成,存在设备结构复杂,成本高,灵活性差,集成度低等不足。采用SOPC技术可以在单一的芯片上同时实现DSP处理功能和RISC处理器功能,提高了系统集成度。SOPC结合了SOC和FPGA各自的优点,可以快速地定制一个完整的系统,缩短设计者的开发周期,并且设计方案具有很高的灵活性。 本文提出了一种IP电话终端的设计方案;在对G.726语音标准算法进行理论分析的基础上,采用Verilog HDL语言在FPGA上设计了G.726编解码器;建立了基于Nios Ⅱ嵌入式处理器的IP电话终端的硬件平台;采用C语言设计了IP电话终端的应用程序,在μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统下,嵌入了LwIP协议,实现了终端的系统管理和网络通信;并对IP电话终端进行了调试和实验运行。 该IP电话终端将32位Nios Ⅱ处理器和G.726编解码器、多种外围控制电路、用户逻辑电路集成在一块大规模的FPGA芯片上,使得单一的芯片具有强大的语音数据处理和网络通信能力。高度集成化的嵌入式终端具有成本低、体积小、可靠性高、微功耗、环境适应能力强等优点,具有较广泛的应用前景。