SPI接口包括时钟DCLK、片选及数据线DI/O,而没有读写方向控制线,对读写方向的控制则通过写单字节的读写命令字的bit0完成;读写命令字的bit7-bit1包含控制寄存器的地址信息,这样就可以完成对SLAC的寄存器操作。

另外,设计SLAC的SPI接口时序需特别注意:每次读写操作低使能有效至少维持8个DCLK周期,即完成一个字节的读写操作;当低使能有效少于8个DCLK周期时,则该读写忽略;当低使能有效在8～15个DCLK周期,则取倒数的8个DCLK周期为有效读写周期;当低使能有效大于15个DCLK周期,则会引起硬件复位。

图3是SLAC的MCU接口SPI总线时序图。

DSP5402有两个多通道缓冲串口(McBPs),McBPs有多种配置模式,可根据需要配置成高速主从SPI接口,考虑到以后功能扩展需要,设计中保留了McBPs;采取由软件读写通用I/O,模拟SPI时序并配合CPLD实现SPI接口,从而完成DSP5402与SLAC的硬件接口,并实现DSP5402对SLAC/SLIC单元的状态监视与控制。

2.2 PCI9052

PCI9052是PLX公司推出的一种PCI总线从设备接口芯片。它提供了方便的本地总线与PCI总线的接口,避免用户直接面对复杂的PCI总线协议。

2.3 AM79Q02与AM79R79

选用AMD公司SLIC/SLAC用户线路接口与音频处理、成帧电路。SLIC实现电电感生产话的接续各状态的转换,监视电话线的负载变化,实现摘机检测、馈电供给及振铃传送的功能;而SLAC实现话音的A/D转换,并成帧到8Mbps的PCM码流中。它还有如下特点:软配置SLIC输入阻抗、收发增益、回路损耗等线路参数; A/μ率编码或线性编码可选;PCM码流时隙再分配;单双8Mbps的PCM通道可选;支持四路SLIC控制与语音处理,缩小了电路板的尺寸、降低了成本;其中内部环回、音频发生电路,方便了电路的故障诊断与测试。

SLAC用户线路音频处理电路,如图4所示。

另外SLAC与MCU通信提供SPI接口,简化了与MCU的硬件插件电感器连接;而且SLAC提供与SLIC无缝连接的SLIC控制与音频接口,因此直接控制SLAC以间接完成对SLIC的控制,简化了硬件电路和软件编程。

3 软件设计

软件设计分为如下两部分:目标板内驱动程序设计与主机程序设计(其中包括PCI驱动程序及主机应用程序开发)。

3.1 目标板内驱动程序设计

目标板内驱动程序模压电感可根据功能模块划分:系统自检、测试模块; SLAC/SLIC的控制模块,实现包括线路激活、振铃、待机和断线状态,摘挂机检测及检测门限可编程;与主机通信模块,实现主机对目标板的实时监控。

3.2 主磁珠电感机程序设计

这里将主机程序设计分为PCI驱动程序开发和主机应用程序开发两部分。

PCI驱动程序使用Jungo公司的驱动程序生成软件KernelDriver,使用十分方便。利用KernelDriver中的驱动程式生成向导,根据需要生成驱动程序代码;在MS-VC++编译环境编译刚刚生成的驱动CPP代码,一体电感调试没问题了,PCI驱动程序开发也就完成了。

主机应用程序则是在PCI驱动程序之上,调用相关的API函数对PCI设备进行操作,完成主机对目标板的程序加载及对其状态进行实时监控操作。

本方案设计中,CPU选用了性价比很高的TMS320VC5402,其CCS开发环境配合JTAG调试,开发方便;选择可无缝连接使用的用户线路接口芯片AM79R79、用户音频处理芯片AM79Q02以及灵活配置的PCI桥接芯片PCI9052,大大降低了软硬件开发难度,加快了开发进度,达到了降低开发成本的最终目的。

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