CN103688524A - 一种多路语音信号复用的电路、设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多路语音复用的电路、用户设备和方法。该电路包括：MCU，该MCU包括至少两个GPIO接口；至少两个SLIC，该至少两个SLIC的每一个包括使能CS端；该至少两个SLIC的每一个的CS端与该至少两个GPIO接口分别相连，其中，该至少两个GPIO接口产生使能信号，通过该至少两个SLIC的每一个的CS端分时使能该至少两个SLIC。本发明实施例中的用户设备包括该电路和本发明实施例提供的方法应用于该电路中。应用本发明实施例提供的技术方案，可以在MCU上SPI控制器资源有限的情况下，扩展更多的SLIC，从而完成多路语音信号的复用。

Description

一种多路语音信号复用的电路、 设备和方法 技术领域

本发明涉及移动通信领域， 尤其涉及多路语音信号复用的技术。 背景技术

串行***设备接口 （ Seiral Peripheral Interface, SPI )控制器， 可以使微 控制器（ Mirco Control Unit, MCU )与各种***设备以串行方式进行通信以 交换信息。目前，多路语音信号复用设备的 MCU硬件资源有限，包含于 MCU 上的 SPI控制器的数量往往不能满足多路语音信号复用***设计的需求。 当 对这些设备的 MCU芯片进行设计， 一个 SPI主控制器需要接多个 SPI从控制 器或者多个***电路时， 可以通过现场可编程门阵列 （ Field-Programmable Gate Array, FPGA )方式进行扩展， 但耗时耗力， 带来成本的成倍增加； 或 者通过支持菊花链方式的设备进行级联， 但目前市面上支持菊花链功能的 芯片较少， 价格较高， 不利用于产品的多样性和降低产品成本。 发明内容

鉴于上述问题， 本发明实施例一方面提供一种多路语音信号复用的电 路。 该电路包括：

微控制器 MCU, 该 MCU包括至少两个通用输入输出（英文为 General Purpose Input Output, 筒称 GPIO )接口；

至少两个用户线^妻口电路 (英文为 Subscriber Line Interface Circuit, 筒称为 SLIC ) , 该至少两个 SLIC的每一个包括使能 CS端；

该至少两个 SLIC的每一个的使能（ CS )端与该至少两个 GPIO接口分 别相连；

其中， 该至少两个 GPIO接口产生使能信号， 通过该至少两个 SLIC的 每一个的 CS端分时使能该至少两个 SLIC。

应用本发明实施例提供的技术方案， 使用 MCU上丰富的 GPIO接口， 产生 SLIC上使能端的使能信号， 分时使能对应的 SLIC,使得 SLIC可以对 其对应路的语音信号进行处理， 从而实现了多路语音信号的复用。

本发明实施例另一方面提供一种用户设备， 该用户设备包括上述多路 语音信号复用的电路。 使用该用户设备， 可以实现多路语音信号复用的功 能， 扩大了 SLIC选型范围， 并降低生产成本。

本发明实施例另一方面提供一种多路语音信号复用的方法， 该方法包 括：

至少两个 GPIO接口的每一个产生使能信号，分时使能至少两个 SLIC; 该至少两个 SLIC 中处于使能有效的 SLIC, 处理该处于使能有效的 SLIC对应路的语音信号。

该方法应用于多路语音信号复用的电路中， 使用该方法， 可以实现多 路语音信号的复用。 附图说明

图 1为一种多路语音信号复用的电路的结构示意图；

图 2为本发明实施例一提供的一种多路语音信号复用的结构示意图； 图 3为本发明实施例二提供的一种多路语音信号复用的结构示意图； 图 4为本发明实施例四提供的一种多路语音信号复用的方法的流程示 意图。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、 完整地描述。 显然， 如下描述的具体实施例仅是本发明的一部分 实施例， 对于本领域的技术人员而言， 本发明还可以不拘泥于这些特定的 细节的其它实施例来实施。

SPI总线***是一种同步串行外设接口， 它以主从方式工作， 这种模式 下通常有一个 SPI控制器和挂接在 SPI控制器下的芯片。 SPI控制器和与 SPI 控制器相连的从设备可以包括输入端（DI )、 输出端（DO )、 时钟端（CLK ) 和使能（CS )端。 一般情况下， 从设备的时钟信号由 SPI控制器产生， 从 设备 CS端的使能信号也由 SPI控制器产生。

图 1为两个 SLIC封装成芯片并采用菊花链方式串联实现多路语音信号 复用的电路。 MCU 包括 SPI控制器和脉沖编码调制 （英文为 Pulse-Code Modulation , 筒称 PCM )控制器。 在 SPI控制器的 CLK端发送的时钟信号 和 CS端发送的使能信号作用下， SLIC1作为 SPI控制器的从设备， 通过 SLIC1的 DI端接收 SPI控制器的 DO端发送的控制命令， 并在该控制命令 下可以将控制命令指示的数据通过 SLIC1的 DI端发送回 SPI的 DO端。 SLIC1 在同一时刻， 只能处理一路语音信号， 若需要能够再处理一路语音 信号， 可以采用图 1中 SLIC2与 SLIC1菊花链的方式进行级联， 通过 PCM 控制器时分复用， 从而可以实现两路语音信号的复用。 更进一步地， 可以 使用更多支持菊花链方式的 SLIC 进行级联， 从而实现多路语音信号的复 用。 图 1所示的连接方式， 要求 SLIC芯片本身支持菊花链方式的级联， 而 目前市面上支持菊花链方式级联的芯片比较少， 而且价格昂贵， 不利于产 品多样化和降低生产成本。 本发明的实施例一， 如图 2所示， 提供一种实现多路语音信号复用的电 路。 该电路包括：

MCU(标记为 100 ),该 MCU包括至少两个 GPIO接口 100-1和 100-2; 至少两个 SLIC101和 102, 每一个 SLIC包括 CS端；

每一个 SLIC的 CS端与每一个 GPIO接口分别相连；

其中， 每一个 GPIO接口产生使能信号， 通过每一个 SLIC的 CS端分 别分时使能每一个 SLIC。

本发明实施例一中， SLIC在使能有效状态下才能正常工作。 MCU 包 括丰富的 GPIO接口， 该 GPIO接口可以产生使能信号， 并通过 SLIC的使 能端 （ CS ) , 使 SLIC处于使能有效状态。

处于使能有效状态的 SLIC作为发送方时， 该 SLIC将本地用户的模拟 语音信号经过模数转换成适用于公共交换电话网络传输的 PCM数字信号， 并将该 PCM数字信号发送给待接收方。 处于使能有效状态的 SLIC作为接 收方且当接收到其他用户的发来的 PCM数字信号时， 该 SLIC将其接收到 的该 PCM数字信号经过数模转换成本地用户可以识别的模拟语音信号， 并 将该模拟语音信号发送给本地用户。

本发明实施例一中所述的多路语音复用电路， 为实现本发明实施例的 功能， 也可以设置一些结构。 这些结构的非限制性示例可以包括电源、 存 储器和发送电子信号的电路等。

应用本发明实施例一提供的技术方案，使用 MCU上丰富的 GPIO接口， 产生 SLIC上使能端的使能信号， 分时使能的 SLIC,使得 SLIC分时处于有 效状态并对其对应路的语音信号进行处理，并且在 MCU上 SPI控制器资源 有限的情况下， 扩展多个的 SLIC, 完成多路语音信号的复用。 本发明的实施例二， 如图 3 所示， 提供了一种多路语音复用的电路。 本发明的实施例二， 是在本发明实施例一的基础上的进一步细化。

该电路包括：

MCU (标号记为 200 ), 该 MCU200包括至少两个 GPIO接口 200-1和 200-2; 至少两个 SLIC201和 202, 每一个 SLIC包括 CS端； 每一个 SLIC 的 CS端与每一个 GPIO接口分别相连。

本发明实施例二中， MCU200还包括： SPI控制器 200-3, 该 SPI控制 器 200-3包括 SPI控制器的 DI端、 DO端和 CLK端；以及 PCM控制器 200-4。 本发明实施例二中， 每一个 SLIC还包括 SLIC的 DI端、 DO端、 CLK端和 PCM控制器。 每一个 SLIC的 DI端连接到 MCU的 DO端， 每一个 SLIC 的 DO端连接到 MCU的 DI端，每一个 SLIC的 CLK端连接到 MCU的 CLK 端， 每一个 SLIC的 PCM控制器通过 PCM总线与 MCU的 PCM控制器相 连。

本发明实施例二中， SLIC在使能有效状态下才能正常工作。 MCU200 包括丰富的 GPIO接口， 可以产生使能信号， 通过 SLIC的使能端 （CS ), 分时使 SLIC处于使能有效状态。

本发明实施例二中，处于使能有效状态的 SLIC作为发送方时，该 SLIC 将本地用户的模拟语音信号经过模数转换成适用于公共交换电话网络传输 的 PCM数字信号， 并将该 PCM数字信号发送给待接收方。 处于使能有效 状态的 SLIC作为接收方并接收到其他用户的发来的 PCM数字信号时， 该 SLIC将该 PCM数字信号经过 SLIC内部的数模转换成用户可以识别的模拟 语音信号， 并将该模拟语音信号发送给本地用户。

本发明的实施例二中， SPI控制器的信号线至少为 3根， 即 SPI控制器 的 DO端、 DI端和 CLK端。 SPI控制器的 CLK端提供该电路中每一个 SLIC 的时钟信号， SPI控制器与 SLIC之间的数据传输速率由 CLK端产生的时钟 信号来决定。 SPI控制器要访问某个 SLIC时， 需要先通过 MCU的 GPIO 接口产生使能信号， 使得该 SLIC处于使能有效状态。 当某个 SLIC处于使 能有效状态时， 即 SPI控制器可以访问该 SLIC, 该 SLIC可以通过其上的 DI端接收 SPI控制器发送的控制指令和信息， 并通过其上的 DO端发回信 息。 而不处于使能有效状态的 SLIC, 则处于高阻状态。 本发明实施例二中 采用 GPIO接口产生使能信号，同一时刻使一路 SLIC处于使能有效的状态。 SPI控制器在同步时钟信号下，通过其 DO端口向 SLIC的 DI端发出指令和 信息， 进行将所需数据写入或者读回的操作。 对于不同的 SLIC, SLIC的指 令***不尽相同， 这里不作限制。 当本地用户摘机或挂机时， SLIC中表达 摘机或挂机动作的信息会相应的改变。 若当前为摘机时， SPI控制器在在同 步时钟的作用下， MCU以轮询方式（以一定时间间隔去读 SPI控制器接收 到的信息当前为摘机还是挂机动作）获取当前为摘机或挂机动作。 如果当 前为用户的摘机的动作， SLIC中会有相应的摘机信息，该摘机信息被 MCU 通过 SPI控制器读回。 MCU再通过其上的 PCM控制器，读取 SLIC上输出 的 PCM数字信号。

可选地， 本发明实施例二中， MCU200上 SPI控制器 200-3的 CLK端、 DI端和 DO端实现的功能可以由 MCU200上的 GPIO接口产生相应的信号 来实现。 将 GPIO接口分别与 SLIC上的 CLK、 DI和 DO端相连， GPIO产 生相应的时序信号（例如时钟信号）， 也可实现本发明实施例二中多路语音 信号复用。

可选地， 本发明实施例二中， 每一个 SLIC还可以包括： 用户线音频处 理电路 (英文为 Subscriber Line Audio-processing Circuit, 筒称 SLAC )控制 器；每个 SLAC对应连接一个语音发送接收单元。 SLAC用于接收用户通过 语音发送接收单元发来的语音信号， 并将该语音送入 SLIC进行信号处理， 由 SLIC将该语音信号进行模数转换成 PCM数字信号，再发送到待接收方。 SLAC还用于将 SLIC接收到的 PCM数字信号通过数模转换后， 通过语音 发送接收单元发送给用户。 语音发送接收单元为用户与多路语音复用电路 的交互接口， 例如可以为用户设备的话筒。

本发明实施例二中所述的多路语音复用电路， 为实现本发明实施例的 功能， 也可以设置一些结构。 这些结构的非限制性示例可以包括电源、 存 储器和发送电子信号的电路等。

应用本发明实施例二提供的技术方案，使用 MCU上丰富的 GPIO接口， 产生 SLIC上使能端的使能信号， 分时使能对应的 SLIC。 该技术方案不受 制于 MCU上 SPI控制器的个数，由于采用 GPIO接口和新的连接方式， SLIC 选型也不再受制于具有菊花链接口的芯片， 从而扩大了 SLIC选型范围， 实 现了多路语音信号复用的功能， 降低了生产成本。 本发明的实施例三， 提供一种用户设备， 该用户设备， 包括本发明实 施例一和本发明实施例二任意一个实施例提供的电路。 具体可参见， 本发 明实施例一和实施例二所述的电路。 使用该用户设备， 可以在该用户设备 中实现多路语音复用的功能，扩大了 SLIC选型范围，而且降低了生产成本。 本发明的实施例四， 如图 4所示， 提供一种多路语音信号复用的方法， 该方法应用于本发明实施例一或实施例二所述的电路。 对于本发明实施例 一或实施例二中一些所述的具体内容， 本发明实施例四不再具体赘述， 具 体可参见本发明实施例一或者实施例二。 该方法包括：

541 , MCU上的 GPIO接口产生使能信号， 使每一个 SLIC分时处于使 能有效状态。

本发明实施例四中采用 GPIO产生使能信号， 在同一时刻， 只有一个 SLIC处于使能有效状态。 某一个 GPIO产生的使能信号在某一时刻使得某 一个 SLIC处于使能有效状态。

542, 处于使能有效状态的 SLIC处理其对应路的语音信号。

本发明实施例四中， SLIC处于使能有效状态下才能正常工作。 该处于 使能有效状态的 SLIC 可以将接收到的本地用户的语音信号转换成适合公 共交换电话网络传输的 PCM数字信号， 或者， 将接收到的由公共交换电话 网络发送来的 PCM数字信号转换成本地用户可以识别的语音信号。

作为一种实施方式， SPI控制器的信号线至少为 3根， 即 SPI控制器的 DO端、 DI端和 CLK端。 SPI控制器的 CLK端提供该电路中每一个 SLIC 的时钟信号， SPI控制器与 SLIC之间的数据传输速率由 CLK端产生的时钟 信号来决定。 SPI控制器要访问某个 SLIC时， 需要先通过 MCU的 GPIO 接口产生使能信号， 使得该 SLIC处于使能有效状态。 当某个 SLIC处于使 能有效状态时， 即 SPI控制器可以访问该 SLIC, 该 SLIC可以通过其上的 DI端接收 SPI控制器发送的控制指令和信息， 并通过其上的 DO端发回信 息。 而不处于使能有效状态的 SLIC, 则处于高阻状态。 本发明实施例四中 采用 GPIO接口产生使能信号，同一时刻使一路 SLIC处于使能有效的状态。 SPI控制器通过其 DO端口向 SLIC的 DI端发出指令和信息，进行将指令或 信息写入或者读回的操作。 对于不同的 SLIC, SLIC的指令***不尽相同， 这里不作限制。 当本地用户摘机或挂机时， SLIC中存储着表达摘机或挂机 动作的信息会相应的改变。 若当前为摘机时， SPI控制器在在同步时钟的作 用下， MCU以轮询方式（以一定时间间隔去读 SPI控制器接收到的信息当 前为摘机还是挂机动作 )获取当前为摘机或挂机动作。 如果当前为用户的 摘机的动作， SLIC中会有相应的摘机信息， 该摘机信息被 MCU通过 SPI 控制器读回。 MCU再通过其上的 PCM控制器， 读取 SLIC上输出的 PCM 数字信号。

应用本发明实施例四中所提供的方法， 与采用菊花链方式级联而实现 多路语音信号复用的电路结构相比， 不仅实现了多路语音信号的复用， 并 且在实现其电路结构时， 可以不受制于嵌入式芯片中 SPI控制器的个数， 使得 SPI控制器可以接入更多的 SLIC, 并且扩大了芯片的选型范围， 降低 了生产成本。 在某些实施例中， 对于熟知的方法、 接口、 设备信令技术未进行具体 描述， 以免因不必要的细节使得本发明模糊。 本领域普通技术人员可以理 解实现上述实施例方法中的全部或者部分步骤是可以通过程序来指示相关 的硬件来完成， 所述的程序可以存储与一计算机可读存储介质中， 所述的 存储介质， 如： 只读存储记忆体（Read-only Memory, ROM )或随机存储 记忆体 ( Random Access Memory, RAM )、 磁碟、 光盘等。

以上所述的具体实施方式， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进 行了进一步详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施方 式而已， 并不用于限定本发明的保护范围， 本领域技术人员在不付出创造 性劳动的基础上， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims (1)

1. 权利要求

   1、 一种多路语音信号复用的电路， 其特征在于， 所述电路包括： 微控制器 MCU, 所述 MCU包括至少两个通用输入输出 GPIO接口； 至少两个用户线路接口电路 SLIC, 所述至少两个 SLIC的每一个包括 使能 CS端；

   所述至少两个 SLIC的每一个的 CS端与所述至少两个 GPIO接口分别 相连；

   其中，所述至少两个 GPIO接口产生使能信号，通过所述至少两个 SLIC 的每一个的 CS端分时使能所述至少两个 SLIC。

   2、 如权利要求 1所述的电路， 其特征在于，

   所述 MCU还包括： 串行***设备接口 SPI控制器， 所述 SPI控制器包 括所述 SPI控制器的输入 DI端、 输出 DO端和时钟 CLK端； 和脉沖编码 调制 PCM控制器；

   所述至少两个 SLIC的每一个还包括： 所述 SLIC的 DI端、 DO端、 CLK端和 PCM控制器；

   所述至少两个 SLIC的每一个的 DI端连接到所述 MCU的 DO端； 所 述至少两个 SLIC的每一个的 DO端连接到所述 MCU的 DI端； 所述至少 两个 SLIC的每一个的 CLK端连接到所述 MCU的 CLK端；所述至少 SLIC 的每一个的 PCM控制器与所述 MCU的 PCM控制器对应相连。

   3、 如权利要求 2所述的电路， 其特征在于，

   所述至少两个 SLIC的每一个还包括：用户线音频处理电路 SLAC控制 哭口. ,

   所述电路还包括： 至少两个语音发送接收单元， 所述至少两个语音发 送接收单元与所述至少两个 SLIC的 SLAC控制器分别对应相连。

   4、 一种用户设备， 其特征在于， 包括如权利要求 1至 3任意一项所述的 电路。 5、 一种多路语音信号复用的方法， 包括如权利要求 1至 3任意一项所述 的电路， 其特征在于，

   所述至少两个 GPIO接口的每一个产生使能信号，分时使能所述至少两 个 SLIC;

   所述至少两个 SLIC中处于使能有效的 SLIC, 处理所述处于使能有效 的 SLIC对应路的语音信号。