基于CAN总线的多节点语音通信系统设计
摘要
在实际工作现场,常常需要在一个非常恶劣的环境中进行通话,随着CAN总线在工业生产的应用越来越广泛,想到了把CAN总线应用于电话通信上来。CAN总线具有极高的总线利用率,这有可能使得我们只需要用两根CAN总线,就可以把需要通话的节点电话连接起来,从而实现语音通信。
本文主要论述了基于CAN总线的多节点语音通信系统设计。该系统使用MC14LC5480作为语音采集编解码器,AT90CNN128作为处理器,使用处理器自带的CAN模块实现多个CAN节点间的通信,最终达到实现多节点间语音通信的功能。
本文的前半部分介绍了CAN总线技术和语音信号的数字处理技术,评价了用CAN总线传输语音信号的优点。本文后半部分详细介绍了该系统的硬件结构和软件设计,通过分析系统所涉及的芯片对该系统的各个功能模块做了详细的说明,包括语音编解码电路,语音数字信号处理电路,CAN总线传输电路等。
通过该系统,能够实现在实验室条件下多个CAN节点间的语音通信。
In practical work spot,voice communication will go on in very badly circumstance.As CAN bus was more widely used in industrial field,we design a voice commutication system which is based on CAN bus.This system tends to transmit voice signals among several nodes by CAN bus.
This paper introduces a hardare circuit design of a voice communication system based on CAN bus. The system consists of two important component, one is the Motorola's MC14LC5480 which working as audio sampling and codec, the other is AT90CAN128 as MCU.
In the first half of this paper, it present CAN bus communication network and voice signals digital processing. It also estimates the advantage of the voice signal over CAN bus. The second half of this paper discuss the software/hardware technologies of the voice communication system which based on CAN bus. This paper also analyses each correlative function module in the system, include voice codec circuit, digital signal process circuit and CAN bus transmit circuit.
Finally, voice communication may go on among several nodes in laboratory.
本文主要论述了基于CAN总线的多节点语音通信系统设计。该系统使用MC14LC5480作为语音采集编解码器,AT90CNN128作为处理器,使用处理器自带的CAN模块实现多个CAN节点间的通信,最终达到实现多节点间语音通信的功能。
本文的前半部分介绍了CAN总线技术和语音信号的数字处理技术,评价了用CAN总线传输语音信号的优点。本文后半部分详细介绍了该系统的硬件结构和软件设计,通过分析系统所涉及的芯片对该系统的各个功能模块做了详细的说明,包括语音编解码电路,语音数字信号处理电路,CAN总线传输电路等。
通过该系统,能够实现在实验室条件下多个CAN节点间的语音通信。
In practical work spot,voice communication will go on in very badly circumstance.As CAN bus was more widely used in industrial field,we design a voice commutication system which is based on CAN bus.This system tends to transmit voice signals among several nodes by CAN bus.
This paper introduces a hardare circuit design of a voice communication system based on CAN bus. The system consists of two important component, one is the Motorola's MC14LC5480 which working as audio sampling and codec, the other is AT90CAN128 as MCU.
In the first half of this paper, it present CAN bus communication network and voice signals digital processing. It also estimates the advantage of the voice signal over CAN bus. The second half of this paper discuss the software/hardware technologies of the voice communication system which based on CAN bus. This paper also analyses each correlative function module in the system, include voice codec circuit, digital signal process circuit and CAN bus transmit circuit.
Finally, voice communication may go on among several nodes in laboratory.
引文
[1]阳宪惠主编.现场总线技术及其应用.北京.清华大学出版社,1999,6.
[2]饶运涛,绉继军,郑勇芸编著.现场总线CAN原理与应用技术.北京.北京航空航天大学出版社,2003.6.
[3]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.北京.北京航空航天大学出版社,1996.
[4]ATMEL Semiconductors.8-bit Microcontroller with 32K/64K/128K Bytes of ISP Flash and CAN Controller AT90CAN128.1999,8.
[5]PHILIPS Semiconductors.PCA82C250 CAN controller interface data sheet,1997,10.
[6]PHILIPS Semiconductors,Data Handbook IC18,Semiconductors for In-car Electronics,1996.
[7]PHILIPS Semiconductors.PSXC 592 Single-chip 8-bit microcontrollers with on-chip CAN,1992,8.
[8]BOSCH.CAN SPECIFICATION(Version 2.0),1991,9.
[9]Fieldbus Foundation.Technical Overview.1996.
[10]LONWAVE Inc,L9320 datasheet.2000.
[11]http://www.zlgmcu.com/philips/can/can about.asp
[12]广州周立功单片机发展有限公司.SJAl000独立的CAN控制器应用指南.
[13]成继勋,CAN总线物理层协议,北京:CIAC'2001论文,2001.
[14]陈杨,刘曙生,龙志强.基于 CAN 总线的数据通信系统研究.测控技术.2000年19卷第10期.P12-P14.
[15]蒋建文.CAN总线通信协议的分析和实现.计算机工程.2002.P16-P18.
[16]刘甫,陈宁.基于CAN总线的单片机通信交换系统.电子工程师.2001,9.P13-P14.
[17]舒华英,赖平漳等编著.IP 电话技术及其应用.北京.人民邮电出版社,1999,11.
[18]蔺京敏,张振东,张锁平,梁捷.基于 P87C591 的 CAN 总线通信系统的研 究.中国仪器仪表.2004,1.P19-P20.
[19]关宇东,李泽鲲.基于 CAN 总线的无线通信技术研究.工业控制计算机.2004年17卷第10期.P16-P18.
[20]http://21ic.com/news/n2599c74.aspx
[21]MC14LC5480 PCM CODEC Datasheet,1999.
[22]王瑞刚,李燕编著.IP 电话终端设备--原理,电路及应用.西安.西安电子科技大学出版社,2003,11.P11-P12.
[23]冯重熙,语音编码技术的进展.通信学报.1992(6).P12-P14.
[24]李俊.数字电话的原理与功能.现代通信.1998,6.P16-P17.
[25]谢满德.一种基于局域网的小型电话交换系统的设计.杭州电子工业学院学报.2002,2.P13-P15.
[26]钱志远.96kHz/24bit数-模变换芯片PCMl716.电子世界.1999,8.P32-P34.
[27]陈杰.水下语音通信系统的硬件设计与实现研究.2003,1.P23-P25.
[28]温斌,尹建琪等.中低速率语音编码技术的发展和应用.电信科学.1996(10).P15-P16.
[29]刘嘉勇,方勇,朱立东,葛艳.一中低码率声码器系统的设计及实现.四川大学学报.1996,6.第36卷第3期.P23-P27.
[30]陈东进,李小贝,沈小丰.低成本远程语音监控系统的设计.电子工程师.2005年3月第31卷第3期.P24-P26.
[31]江舟,闵小俊.局域网 PCM 编码格式语音实时通讯的实现.中国测试技术.2004年3月第2期.P12-P14.
[32]徐文志.声码器应用系统信令的实现方法.四川通信技术.1998年12月第6期.P23-P26.
[33]徐文志.数字话音回波抵消器硬件的设计.电子技术.1998年第12期.P12-P15.
[34]李小鹏,王世练,朱江,张尔扬.基于AMBE-2020 的可编程语音压缩编码系统.电子工程师.2005年3月第31卷第3期.P22-P25.
[35]刘运毅,陈俊江,覃团发.AMBE-1000 声码器在语音通信系统中的应用.电子 技术应用.2002年第8期.P15-P27.
[36]黄增锋,王雨生,覃团发.AMBE-1000 声码器接口电路设计方法.电子工程师.2004年7月第30卷第7期.P13-P16.
[37]庞严英,曹海建.动态显示电路在 AT89C2051 中的应用.青岛大学学报(工程技术版).2004年3月第19卷第1期.P40-P43.
[38]Gray A,Thom.H.323-the multimedia communications standard for local area networks.IEEE Communications Magazine,Dec,1996,P25-P26.
[39]Shu.J-Mechanical Industry Research Labortories(MRL).The Distribted modular Lilon Battery System with the intelligent Device for the Hybrid vehicle applications.EVS20,P11-P12.
[40]Xiaodong.H.Signal monitoring and Diagnosing system of Fuel Cell Electric vehicle Based on CAN communication NetWork.EVS20,P14-P15.
[41]何立民编著.MCS-51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京.北京航空航天大学出版社,1990.
[42]潘永雄编著.新编单片机原理与应用.西安.西安电子科技大学出版社,2003.
[43]李玉峰,倪虹霞编著.MCS-51 系列单片机原理与接口技术.北京.人民邮电出版社,2004,5.
[44]王兴之.单片机应用系统抗干扰技术.北京.北京航空航天大学出版社.2000.
[45]马忠梅,籍顺心,张凯,马岩编著.单片机的C语言应用程序设计(第三版).北京.北京航空航天大学出版社,2003,11.
[46]章诗白.模拟电子技术基础.上海.人民教育出版社.1983.
[47]阎石.数字电子技术基础.北京.清华大学电子学教研组.1981.
[48]高鹏,安涛,寇怀成.电路设计与制版--Protel99 入门与提高.人民邮电出版社.2000.
[2]饶运涛,绉继军,郑勇芸编著.现场总线CAN原理与应用技术.北京.北京航空航天大学出版社,2003.6.
[3]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.北京.北京航空航天大学出版社,1996.
[4]ATMEL Semiconductors.8-bit Microcontroller with 32K/64K/128K Bytes of ISP Flash and CAN Controller AT90CAN128.1999,8.
[5]PHILIPS Semiconductors.PCA82C250 CAN controller interface data sheet,1997,10.
[6]PHILIPS Semiconductors,Data Handbook IC18,Semiconductors for In-car Electronics,1996.
[7]PHILIPS Semiconductors.PSXC 592 Single-chip 8-bit microcontrollers with on-chip CAN,1992,8.
[8]BOSCH.CAN SPECIFICATION(Version 2.0),1991,9.
[9]Fieldbus Foundation.Technical Overview.1996.
[10]LONWAVE Inc,L9320 datasheet.2000.
[11]http://www.zlgmcu.com/philips/can/can about.asp
[12]广州周立功单片机发展有限公司.SJAl000独立的CAN控制器应用指南.
[13]成继勋,CAN总线物理层协议,北京:CIAC'2001论文,2001.
[14]陈杨,刘曙生,龙志强.基于 CAN 总线的数据通信系统研究.测控技术.2000年19卷第10期.P12-P14.
[15]蒋建文.CAN总线通信协议的分析和实现.计算机工程.2002.P16-P18.
[16]刘甫,陈宁.基于CAN总线的单片机通信交换系统.电子工程师.2001,9.P13-P14.
[17]舒华英,赖平漳等编著.IP 电话技术及其应用.北京.人民邮电出版社,1999,11.
[18]蔺京敏,张振东,张锁平,梁捷.基于 P87C591 的 CAN 总线通信系统的研 究.中国仪器仪表.2004,1.P19-P20.
[19]关宇东,李泽鲲.基于 CAN 总线的无线通信技术研究.工业控制计算机.2004年17卷第10期.P16-P18.
[20]http://21ic.com/news/n2599c74.aspx
[21]MC14LC5480 PCM CODEC Datasheet,1999.
[22]王瑞刚,李燕编著.IP 电话终端设备--原理,电路及应用.西安.西安电子科技大学出版社,2003,11.P11-P12.
[23]冯重熙,语音编码技术的进展.通信学报.1992(6).P12-P14.
[24]李俊.数字电话的原理与功能.现代通信.1998,6.P16-P17.
[25]谢满德.一种基于局域网的小型电话交换系统的设计.杭州电子工业学院学报.2002,2.P13-P15.
[26]钱志远.96kHz/24bit数-模变换芯片PCMl716.电子世界.1999,8.P32-P34.
[27]陈杰.水下语音通信系统的硬件设计与实现研究.2003,1.P23-P25.
[28]温斌,尹建琪等.中低速率语音编码技术的发展和应用.电信科学.1996(10).P15-P16.
[29]刘嘉勇,方勇,朱立东,葛艳.一中低码率声码器系统的设计及实现.四川大学学报.1996,6.第36卷第3期.P23-P27.
[30]陈东进,李小贝,沈小丰.低成本远程语音监控系统的设计.电子工程师.2005年3月第31卷第3期.P24-P26.
[31]江舟,闵小俊.局域网 PCM 编码格式语音实时通讯的实现.中国测试技术.2004年3月第2期.P12-P14.
[32]徐文志.声码器应用系统信令的实现方法.四川通信技术.1998年12月第6期.P23-P26.
[33]徐文志.数字话音回波抵消器硬件的设计.电子技术.1998年第12期.P12-P15.
[34]李小鹏,王世练,朱江,张尔扬.基于AMBE-2020 的可编程语音压缩编码系统.电子工程师.2005年3月第31卷第3期.P22-P25.
[35]刘运毅,陈俊江,覃团发.AMBE-1000 声码器在语音通信系统中的应用.电子 技术应用.2002年第8期.P15-P27.
[36]黄增锋,王雨生,覃团发.AMBE-1000 声码器接口电路设计方法.电子工程师.2004年7月第30卷第7期.P13-P16.
[37]庞严英,曹海建.动态显示电路在 AT89C2051 中的应用.青岛大学学报(工程技术版).2004年3月第19卷第1期.P40-P43.
[38]Gray A,Thom.H.323-the multimedia communications standard for local area networks.IEEE Communications Magazine,Dec,1996,P25-P26.
[39]Shu.J-Mechanical Industry Research Labortories(MRL).The Distribted modular Lilon Battery System with the intelligent Device for the Hybrid vehicle applications.EVS20,P11-P12.
[40]Xiaodong.H.Signal monitoring and Diagnosing system of Fuel Cell Electric vehicle Based on CAN communication NetWork.EVS20,P14-P15.
[41]何立民编著.MCS-51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京.北京航空航天大学出版社,1990.
[42]潘永雄编著.新编单片机原理与应用.西安.西安电子科技大学出版社,2003.
[43]李玉峰,倪虹霞编著.MCS-51 系列单片机原理与接口技术.北京.人民邮电出版社,2004,5.
[44]王兴之.单片机应用系统抗干扰技术.北京.北京航空航天大学出版社.2000.
[45]马忠梅,籍顺心,张凯,马岩编著.单片机的C语言应用程序设计(第三版).北京.北京航空航天大学出版社,2003,11.
[46]章诗白.模拟电子技术基础.上海.人民教育出版社.1983.
[47]阎石.数字电子技术基础.北京.清华大学电子学教研组.1981.
[48]高鹏,安涛,寇怀成.电路设计与制版--Protel99 入门与提高.人民邮电出版社.2000.
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