1、新型語音壓縮芯片CT8022    摘  要：介紹了DSPG公司生產的語音壓縮專用芯片CT8022的引腳功能和主機與存儲器的接口，給出了CT8022的工作原理、工作模式、工作流程和使用方法，最后給出了CT8022與主機組成的語音壓縮應用電路的連接方法。     關鍵詞：G723；語音壓縮；解壓；CT8022   CT8022是DSPG公司開發的可實現多種壓縮算法的專用DSP芯片。它可接受外部串行AD提供的64128kbitss的8bit A數據或16bit線性數據，并實現全半雙工壓縮和解壓，以將其壓縮為由主機通過命

2、令字決定的格式?？蓧嚎s為8563534841kbitss的數據。當壓縮為6353kbitss時，符合ITUG7231標準。CT8022內建有實時回音抵消和自動增益控制電路。當發送端與接收端抽樣時鐘不同步時，系統可自動添加或刪除幀。另外，CT8022還提供了DTMF信號和呼叫繼續音的產生和檢測功能?？蓱糜贖323和H324多媒體可視電話視頻會議等系統，也可用于實現數字數據語音同傳（DSVD）技術。1引腳說明    CT8022有128條管腳，分為6類。      （1）主機接口引腳    HST

3、DB07：主機數據總線。HSTAB03：主機地址線。其中HSTAB0用來選擇16位控制字的高8位或低8位，當為0時選擇低8位，為1時選擇高8位。HSTRDN：主機讀允許信號。允許主機從由HSTAB13譯碼后所選擇的主機接口寄存器中讀出數據。HSTWRN：主機寫允許信號。允許主機向由HSTAB13譯碼后所選擇的主機接口寄存器中寫入數據。HSTCSN：主機接口選中信號。在對CT8022讀寫時，該引腳與HSTRDN，HSTWRN和HSTAB03共同作用。當HSTCSN有效時，HSTAB03應保持不變。在DMA方式時，此信號應置為無效。     

4、60;  （2）數據程序存儲器引腳    MDB015：外部數據存儲器數據總線。      ADDR015：外部數據存儲器地址總線。BSEL：外部數據總線字節選擇。當外接非16位寬度的內存時該引腳有用。DRDN：外部數據存儲器讀允許。      DWRN：外部數據存儲器寫允許。     PRDN：外部程序內存讀允許。     PRWN：外部程序內存寫允許。CREADN：同時讀取外部程序和數據存儲器引腳。DCSN：外部

5、數據存儲器片選信號。不用時接地。    （3）時鐘引腳    SLK：CODEC接口移位時鐘。    FSYNC：CODEC接口幀同步時鐘。     XIN：晶體外部時鐘輸入。      XOUT：晶體輸出端。CLKOUT：CT8022語音壓縮芯片的核心頻率。由內部頻率45056MHz分頻得到。分頻因子可通過命令設置。PLLR，PLLC，PLLT，AVCC，AGND：PLL支持管腳。連接方法如圖1所示。PLLBYPASS：禁用內部PLL

6、。用于XIN端直接外接90112MHz時鐘時用。      （4）CODEC引腳    DX0：用于串行輸出已解壓信號至CODEC0。   DR0：用于從CODEC0串行輸入816bit格式信號。    DX1：用于串行輸出已解壓信號至CODEC1。   DR1：用于從CODEC1串行輸入816bit格式信號。    （5）DMA引腳TXDREQ：DMA發送請求信號。數據的傳輸可采用DMA方式或主機訪問方式。具體方式可在初始化時通過向硬件控制寄存

7、器（HCR）寫控制命令來控制。    TXDACKN：DMA發送允許。      RXDREQ：DMA接收請求信號。 RXDACKN：DMA接收允許信號。       （6）其它引腳    GND118：接地引腳。     VCC118：接5V電源。    IRQN：中斷請求信號。      RSTN：復位端口。GPIO07：通用IO腳。與該器件以前的系列C

8、T8015兼容。BRQN，ABORTN，EINTN：保留引腳。可通過10k上拉電阻與VCC相連。 BGRNTN，BRDN：保留，不連接。EXTP，BMODE，DBG，BOOT，URST，TEST：保留，接地。應當說明的是：在以上各管腳名稱中，如果最后一個字母為N，則表示該管腳為低有效。2工作原理2 1與CODEC的接口CT8022可以直接與一個或兩個8 bit A率編譯碼器（AD和DA）相連，也可以與16位線性編譯碼器相連。在作為輸入輸出信號時，可通過主機接口命令來確定接口的具體參數。當使用兩個編譯碼器時，應保證其型號相同。CT8022可以向CODEC提供時鐘信號，也可與編譯碼器使用共同的外部

9、時鐘信號。當CT8022向CODEC提供時鐘信號時，時鐘SCLK和FSYNC由其內部的時鐘通過編程而分頻得到。CODEC的抽樣頻率為FSYNC。SCLK、FSYNC和CT8022內部的時鐘關系為：SCLKCT8022的內部時鐘（N1），其中3N31；FSYNCSCLK（M1），其中18M1023。  式中M、N均為分頻因子，具體值可根據采樣頻率在初始化時用命令寫入。  22外部SRAMCT8022至少需要8k×8的SRAM，以用來存儲運算時所需的數據。基本操作和程序代碼存儲在片內的ROM中。CT8022與外部SRAM連接如圖2所示。其中BSEL用來選擇高低位字節，

10、當SRAM地址線為16位時，此管腳不用。23主機控制接口對CT8022語音壓縮芯片的控制是通過片內的816位控制狀態數據接口來進行的。該接口可映像到內部的主機控制地址空間，使得CT8022可與廉價的8位或16位微控制器一起使用?？刂破魍ㄟ^向控制寄存器寫控制字來對CT8022進行操作，并通過讀狀態寄存器得到狀態信息。語音數據可通過深度可變的、最長為16個字的接收或發送緩沖器由主機存取或DMA方式來進行記錄或播放。這些控制寄存器包括硬件控制寄存器（HCS）、硬件狀態寄存器（HSR）、軟件控制寄存器（SCR）、軟件狀態寄存器（SSR）、輔助軟件控制寄存器（ASCR）和輔助軟件狀態寄存器（ASSR）等

11、，而器件中的緩沖器則通過主機讀寫數據緩沖訪問端口來進行語言數據的操作。CT8022包含兩個16字（32字節）的數據緩沖區，通過它主機可以向CT8022發送數據，同時主機也可接收CT8022的數據。這兩個緩沖區的訪問權由CT8022控制，主機可通過兩個16位的主機數據緩沖端口間接訪問。由于主機數據總線為8位，因此應根據HSTAB0選擇來訪問高低字節，并由CT8022 內部的地址計數器產生訪問所需的地址。各個寄存器的地址如表1所列。表中的HSTAB0用來選擇16位控制字的高8位或低8位。當HSTAB0為0時選擇低8位，為1時選擇高8位；訪問時先低8位，后高8位。3工作模式  &

12、#160; CT8022主要的工作模式有：空模式、重放（解壓縮）模式和記錄（壓縮）模式。在加電或復位后，主機必須使芯片進入空模式，才能進行其它命令操作。此時，發送接收緩沖器為空，而來自CODEC的數據將被忽略。在重放模式中，CT8022中的發送寄存器被激活，主機應向CT8022發送已被壓縮的數據，以對其進行解壓。當數據中斷時，CT8022將重復解壓發送寄存器內的數據，并將其發送到CODEC，直到主機重新發送有效數據。在記錄模式中，CT8022中的接收寄存器被激活，CT8022將CODEC送來的數據壓縮后送入接收寄存器，然后由主機將寄存器內的數據取走。若主機未能及時取走寄存器內的數據，那么，寄存

13、器中的數據將被后一幀的數據所代替。當系統處于全雙工模式時，可同時進行語音的壓縮與解壓。CT8022的編譯碼器循環模式為測試模式，可用于將CODEC送來的碼流不經壓縮而直接送回CODEC。4工作流程    主機可通過命令應答協議來控制CT8022。對主機發出的每條命令CT8022都將產生狀態應答信號，因此，主機在發出下一條命令前應先讀取應答信號。主機對CT8022的控制命令通過寫SCR來實現。當CT8022準備好接收命令后，應設置好HSR中的CONTROLREADY位。此時主機只能向SCR寫命令。CT8022將通過寫SSR來產生命令的應答信號。主機只有在HSR中的S

14、TATUSREADY位有效后才可從SSR中讀取狀態信息，并清除STATUSREADY位。由于CT8022的控制寄存器為16位，而主機接口為8位，因此主機在寫控制字時，應先寫低字節，后寫高字節。 41初始化在使用CT8022時，必須先對其進行初始化操作，具體過程如下：（1）在系統加電或復位后，主機訪問HSR，直到CONTROLREADY位有效。（2）主機首先向SCR寫入設置CT8022為空模式的命令0000H。（3）CT8022產生應答，并置HSR的STATUSREADY位。（4）主機檢測到STATUSREADY位有效時，從SSR讀取狀態信息。    （5）主機向S

15、CR寫入CODEC的配置命令。（6）CT8022根據配置命令配置與CODEC的接口，并產生應答信息，同時置STATUSREADY位。  （7）主機檢測到STATUSREADY位有效時，從SSR讀取狀態信息。   42寫控制字在初始化完成后，主機便可寫入控制字，以規定CT8022的具體工作狀態。下面以與ITUG7231兼容的63kbitss壓縮算法為例來說明設置CT8022為壓縮狀態（記錄模式）的具體過程。假設CT8022已經初始化完成并處于空模式，且CODEC接口符合G7231要求。其過程如下：    （1）主機檢測HSR的CONTROLREA

16、DY位。  （2）通過向SCR寫入命令字5131H來設置速率為63kbits。    （3）CT8022通過SSR發出應答信號。（4）主機檢測HSR的STATUSREADY位，檢測到該位后讀取SSR，并將STATUSREADY自動清零。（5）向SCR寫入控制字5102H，以使數據可以在主機讀寫數據緩沖端口與CT8022內部寄存器自動交換。    （6）CT8022通過SSR響應命令。（7）主機檢測HSR的STATUSREADY位，檢測到后讀取SSR，并將STATUSREADY自動清零。（8）主機向SCR寫入控制字1C03H，表明主機將通過主機接收數據緩沖訪問端口讀取數據。 （9）CT8022完成內部同步，并產生應答。（10）主機檢測HSR的STATUSREADY位，檢測到后，讀取SSR，并將STATUSREADY自動清零。     （11）至此，CT8022已處于記錄模式?？梢詫τ?CODEC發送來的數據以30ms的長度為一幀進行壓縮。每個壓縮的數據幀通過以下兩種方式由CT8022送至主機：第一種是由主機檢測HSR中的RXReady，然后等待該位被置位。第二種是主機從主機接收數