2024年4月20日发(作者:耿向南)
会议芯片M34116及其在专网通信中
的应用
摘要:在目前专网数字通信中,普遍采
用会议调度或会议电话方式。M34116是欧洲
着名的SGS-汤姆逊电子公司生产的PCM会议
呼叫和声音产生电路。本文主要介绍该器件
的会议功能、控制指令和典型的应用电路,
并给出单片机与M34116的接口电路和控制
软件程序。
关键词:PCM 母线 时隙 会议
1 概述
在专用通信系统中,电话会议是不可缺少的
功能,如部队的指挥调度、车站的站场调度、
话务转接台的三方会议、会议录音等都会用
会议功能。目前,市场上出现的会议信号合
成器处理专用集成电路芯片主要有Motorla
公司的MC145611、Mitel公司的MT8924、SGS-
汤姆逊公司的M34116。M34116有以下主要
技术特点
*可汇接1~64方会方式通话;
*最多可达29组会议;
*可在3种模式下同时工作,会议、透明传
输和声音产生;
*典型的比特率为
1356/1544/2048/4096Kb/s;
*兼容所有PCM帧格式;
*A/μ律可选;
*每一个通道为相同的优先级;
*从发送到接收有一个帧又一个时隙的延时;
*各通道的增益从0~15dB可控;
*声音产生从到3938Hz,最小间隔为;
*在并行口上有7种不同的声音输出,最多4
种不同持续频率;
*一种最多可编程32种不同持续频率的声音
旋律;
*5V供电;
*兼容TTL电平输入和TTL/CMOS电平输出。
2 功能描述
引脚说明
M34116为24引脚双列直插封装,引脚如图
1所示。
内部结构
当系统组织一个电话会议时,参加会议的任
一台话机接口的输出信号都必须同时送到
其余所有话机接接收端。换而言之,会议中
每一个接口的接收端所收到的信号就是除
本身外其余所有话机接口输出的模拟话音
信号的叠加。在数字交换中,由于话音信号
的二进制非线性编码特性,不允许将来自若
干路接二进信号简单地相加。图2为M34116
内部结构图。会议芯片须占用一对母线,交
换网输出的PCM信号由芯片的PCM I愼脚输
入,经串-并变换后,输入线性化电路。线
性化后的各引时隙加上控制系统端口的衰
减或增益电平被送入加法器相加,加完后的
结果通过POWER 10再线性化后送入帧RAM
中。哪些时隙构成一个会议,由控制系统经
数据总线中口写入。当一个接口发起一个会
议时,控制系统为该会议编排一个1~29的
编号。此后,其它接噪中根据需要加入已经
存在会议,或重新组织另一个会议。控制系
统由数据总线口将各会议的编号及参加每
个会议的各时隙的编号写入会议RAM中,地
加法器对各信号正确地组合相加。加法器输
出的信号经非线性化电路还原为A/μ律编
码信号,最后有并一串变换电路恢复为串行
输出,送往对应的交换网络PCM输入总线。
功能说明
M34116是专为PCM数字交换应用而设计的器
件,能汇接64方会议和最多29组会议。
M34116与交换网络、微处理器连接中图3所
法。交换网可以采用M3488或MT8980D等数
字交换网络。经过PCM编码后,其输出时隙
比输入时隙延时一个帧,因此,做会议接续
时应延时一个时隙。输入、输出关系如图4
所示。M34116对每种工作模式的每一通道具
有可编程衰减 或增益控制,输入/输出的范
围均为±15dB。
3 控制字软件设置
微处理器对M34116的控制是通过设置以下
命令字实现的。先通过设置操作模式,发送
操作模式,进行指令设置和功能选择。扩展
位E=1,F1、F0设置PCM字节格式。F1、F0=00
无位翻转,F1、F0=01偶位翻转,F1、F0=10
奇位翻转,F1、F0=11所有位翻转。M34116
必须复位后设置操作模式。
会议接续
该指令由5个字节组成:前4个字节为数据
字节,第5个字节为控制字。第1个字节的
内容为会议组编号及会议启动位S,当S=1
时,本组会议的所有寄存器清0,只有当接
入一组新会议的第1个时隙时,才置S为1,
P4~P0对应会议组编写;第2个字节为输入
衰减或增益控制,AI4=1时,为增益控制,
AI4=0时,为衰减控制,AI3~AI0为设置的
值;第3个字节为输出衰减或增益控制;第
4个字节为时隙选择,PT=1时,在加入会议
前的PCM抽样信号翻转,用于回波抑制;第
5个字节为控制字。
透明接续
该指令是M34116的另一功能,为其一时隙
的PCM输入输出的衰减或增益电平调整,延
时一个帧和一个时隙。该时隙不是会议参加
方。
拆线
拆掉是一会议成员,结束透明接续或结束产
生产生,都要用该指令一一拆线。
溢出信息
单字节指令,读取会议溢出,通过设置空位
选择B1~B0。该指令之后,当读有效时,根
据选择值读取数据总线上数据,判断哪此会
议溢出。
声音产生
指定增益或衰减的声音时隙和声音序列。该
声音序列由
最多4对持续声音和最多32对持续频
率旋律组成,频率范围为~3938Hz,持续范
围为32ms~8610ms。既可以指定所有时隙,
也可以用FFHEX字节结束。M34116不断地指
定或者拆线。旋律可编程为正弦波或方波。
最多可同时产生7个声音和1个旋律时隙,
声音和旋律产生的指令格式相同。第1个字
节为输出增益或衰减,第2个字节为时隙号,
第3个字节为操作码,FFHEX字节为结束码,
Sn7~Sn0为频率间隔(n范围为1~4),Tn
为旋律。
状态信息
状态指令用来读取指令寄存器或声音旋律
寄存器的内容,通过指定时隙号读取状态字
节。这些字节包括:会议号或透明模式或声
音或未连续,输入/输出衰减或增益。若为
声音模式,则读取声音的持续频率序列。第
1个字节为时隙选择,第2个字节为控制字。
当设置读取时隙后,后续读取的值依赖该时
序的操作类型。P4~P0=0,为拆线状态,后
续读取的数据无效;P4~P0=1~29,为会议
号;P4~P0=30声音或旋律操作,后续读取
的为声音序列;P4~P0=31,为透明接续。
4 M34116典型连接电路
M34116典型应用电路如图5所示。微处理器
为MCS-51系列单片机W77E58P,交换网采用
敏迪公司MT8980D。由于交换网采用的是/s
时钟,F0i是其同步信号输入,置低后,C4i
的第一个下降沿启动内部时钟,而M34116
则是在C4i的第一个下降沿启动,所以,在
使用同一时钟时,在M34116引脚CLK与交
换网的C4i引脚间加一反向电路。在电话会
议期间,控制系统可靠需要向参加会议的用
户发送一些提示信号音。当外电路在TF端
输入一个频率为f的方波时,M34116可能在
PCM OUT端输出一个频率为f的正弦波PCM
2024年4月20日发(作者:耿向南)
会议芯片M34116及其在专网通信中
的应用
摘要:在目前专网数字通信中,普遍采
用会议调度或会议电话方式。M34116是欧洲
着名的SGS-汤姆逊电子公司生产的PCM会议
呼叫和声音产生电路。本文主要介绍该器件
的会议功能、控制指令和典型的应用电路,
并给出单片机与M34116的接口电路和控制
软件程序。
关键词:PCM 母线 时隙 会议
1 概述
在专用通信系统中,电话会议是不可缺少的
功能,如部队的指挥调度、车站的站场调度、
话务转接台的三方会议、会议录音等都会用
会议功能。目前,市场上出现的会议信号合
成器处理专用集成电路芯片主要有Motorla
公司的MC145611、Mitel公司的MT8924、SGS-
汤姆逊公司的M34116。M34116有以下主要
技术特点
*可汇接1~64方会方式通话;
*最多可达29组会议;
*可在3种模式下同时工作,会议、透明传
输和声音产生;
*典型的比特率为
1356/1544/2048/4096Kb/s;
*兼容所有PCM帧格式;
*A/μ律可选;
*每一个通道为相同的优先级;
*从发送到接收有一个帧又一个时隙的延时;
*各通道的增益从0~15dB可控;
*声音产生从到3938Hz,最小间隔为;
*在并行口上有7种不同的声音输出,最多4
种不同持续频率;
*一种最多可编程32种不同持续频率的声音
旋律;
*5V供电;
*兼容TTL电平输入和TTL/CMOS电平输出。
2 功能描述
引脚说明
M34116为24引脚双列直插封装,引脚如图
1所示。
内部结构
当系统组织一个电话会议时,参加会议的任
一台话机接口的输出信号都必须同时送到
其余所有话机接接收端。换而言之,会议中
每一个接口的接收端所收到的信号就是除
本身外其余所有话机接口输出的模拟话音
信号的叠加。在数字交换中,由于话音信号
的二进制非线性编码特性,不允许将来自若
干路接二进信号简单地相加。图2为M34116
内部结构图。会议芯片须占用一对母线,交
换网输出的PCM信号由芯片的PCM I愼脚输
入,经串-并变换后,输入线性化电路。线
性化后的各引时隙加上控制系统端口的衰
减或增益电平被送入加法器相加,加完后的
结果通过POWER 10再线性化后送入帧RAM
中。哪些时隙构成一个会议,由控制系统经
数据总线中口写入。当一个接口发起一个会
议时,控制系统为该会议编排一个1~29的
编号。此后,其它接噪中根据需要加入已经
存在会议,或重新组织另一个会议。控制系
统由数据总线口将各会议的编号及参加每
个会议的各时隙的编号写入会议RAM中,地
加法器对各信号正确地组合相加。加法器输
出的信号经非线性化电路还原为A/μ律编
码信号,最后有并一串变换电路恢复为串行
输出,送往对应的交换网络PCM输入总线。
功能说明
M34116是专为PCM数字交换应用而设计的器
件,能汇接64方会议和最多29组会议。
M34116与交换网络、微处理器连接中图3所
法。交换网可以采用M3488或MT8980D等数
字交换网络。经过PCM编码后,其输出时隙
比输入时隙延时一个帧,因此,做会议接续
时应延时一个时隙。输入、输出关系如图4
所示。M34116对每种工作模式的每一通道具
有可编程衰减 或增益控制,输入/输出的范
围均为±15dB。
3 控制字软件设置
微处理器对M34116的控制是通过设置以下
命令字实现的。先通过设置操作模式,发送
操作模式,进行指令设置和功能选择。扩展
位E=1,F1、F0设置PCM字节格式。F1、F0=00
无位翻转,F1、F0=01偶位翻转,F1、F0=10
奇位翻转,F1、F0=11所有位翻转。M34116
必须复位后设置操作模式。
会议接续
该指令由5个字节组成:前4个字节为数据
字节,第5个字节为控制字。第1个字节的
内容为会议组编号及会议启动位S,当S=1
时,本组会议的所有寄存器清0,只有当接
入一组新会议的第1个时隙时,才置S为1,
P4~P0对应会议组编写;第2个字节为输入
衰减或增益控制,AI4=1时,为增益控制,
AI4=0时,为衰减控制,AI3~AI0为设置的
值;第3个字节为输出衰减或增益控制;第
4个字节为时隙选择,PT=1时,在加入会议
前的PCM抽样信号翻转,用于回波抑制;第
5个字节为控制字。
透明接续
该指令是M34116的另一功能,为其一时隙
的PCM输入输出的衰减或增益电平调整,延
时一个帧和一个时隙。该时隙不是会议参加
方。
拆线
拆掉是一会议成员,结束透明接续或结束产
生产生,都要用该指令一一拆线。
溢出信息
单字节指令,读取会议溢出,通过设置空位
选择B1~B0。该指令之后,当读有效时,根
据选择值读取数据总线上数据,判断哪此会
议溢出。
声音产生
指定增益或衰减的声音时隙和声音序列。该
声音序列由
最多4对持续声音和最多32对持续频
率旋律组成,频率范围为~3938Hz,持续范
围为32ms~8610ms。既可以指定所有时隙,
也可以用FFHEX字节结束。M34116不断地指
定或者拆线。旋律可编程为正弦波或方波。
最多可同时产生7个声音和1个旋律时隙,
声音和旋律产生的指令格式相同。第1个字
节为输出增益或衰减,第2个字节为时隙号,
第3个字节为操作码,FFHEX字节为结束码,
Sn7~Sn0为频率间隔(n范围为1~4),Tn
为旋律。
状态信息
状态指令用来读取指令寄存器或声音旋律
寄存器的内容,通过指定时隙号读取状态字
节。这些字节包括:会议号或透明模式或声
音或未连续,输入/输出衰减或增益。若为
声音模式,则读取声音的持续频率序列。第
1个字节为时隙选择,第2个字节为控制字。
当设置读取时隙后,后续读取的值依赖该时
序的操作类型。P4~P0=0,为拆线状态,后
续读取的数据无效;P4~P0=1~29,为会议
号;P4~P0=30声音或旋律操作,后续读取
的为声音序列;P4~P0=31,为透明接续。
4 M34116典型连接电路
M34116典型应用电路如图5所示。微处理器
为MCS-51系列单片机W77E58P,交换网采用
敏迪公司MT8980D。由于交换网采用的是/s
时钟,F0i是其同步信号输入,置低后,C4i
的第一个下降沿启动内部时钟,而M34116
则是在C4i的第一个下降沿启动,所以,在
使用同一时钟时,在M34116引脚CLK与交
换网的C4i引脚间加一反向电路。在电话会
议期间,控制系统可靠需要向参加会议的用
户发送一些提示信号音。当外电路在TF端
输入一个频率为f的方波时,M34116可能在
PCM OUT端输出一个频率为f的正弦波PCM