基于USB總線的多路電話錄音系統(tǒng)

　　系統(tǒng)所采用的A/D轉(zhuǎn)換器為C8051F320微控制器內(nèi)部集成，具有10位精度，最高采樣率可達200 ksps。

3 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)

　　系統(tǒng)的軟件基于Silicon Laboratories公司提供的USBXpress軟件開發(fā)包開發(fā)設(shè)計，USBXpress通過動態(tài)鏈接庫和庫函數(shù)提供應(yīng)用程序接口。由于USBXpress已提供有設(shè)備的驅(qū)動程序，因而，開發(fā)的主要任務(wù)是下位機固件程序和上位機應(yīng)用程序的開發(fā)。

3.1 USBXpress軟件開發(fā)包

　　USBXpress軟件開發(fā)包包括Windows公司設(shè)備驅(qū)動程序、INF驅(qū)動安裝文件、主機接口函數(shù)庫（以Windows DLL的形式提供）以及設(shè)備固件接口函數(shù)庫。

　　錄音系統(tǒng)使用到的主機接口函數(shù)為：

　　F32x_GetNumDevices( )返回主機所連接的USB設(shè)備的個數(shù)
　　F32x_GetProductString( )返回所連USB設(shè)備的描述符
　　F32x_Open( )打開USB設(shè)備
　　F32x_Close( )關(guān)閉USB設(shè)備
　　F32x_Read( )讀設(shè)備
　　F32x_Write( )寫設(shè)備
　　F32x_SetTimeouts()設(shè)置讀/寫超時值
　　F32x_GetTimeouts()獲取讀/寫超時值
　　F32x_CheckRXQueue()返回設(shè)備接收隊列的字節(jié)數(shù)

　　錄音系統(tǒng)使用到的設(shè)備固件接口函數(shù)：

　　USB_init()使能USB接口
　　Block_Write()寫緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，通過USB送入主機
　　Block_Read()讀主機通過USB送至設(shè)備的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)
　　Get_Interrupt_Source()返回主機API中斷源以進行相應(yīng)的處理
　　USB_Int_Enable()API中斷使能
　　USB_Int_Disable()禁止API中斷
　　USB_Disable()禁止USB接口使能
　　USB_Suspend()暫停USB接口

　　通過這些主機和設(shè)備接口函數(shù)，即可方便地進行主機應(yīng)用程序和設(shè)備端固件程序的編制了。

3.2 設(shè)備固件程序的實現(xiàn)

　　系統(tǒng)選擇 Keil C作為固件開發(fā)環(huán)境，并采用C語言和匯編語言相結(jié)合的方式。

　　固件程序把有關(guān)USB功能的固件設(shè)計成完全的中斷驅(qū)動，ISR(中斷服務(wù)程序)和后臺主程序的數(shù)據(jù)交換通過事件標(biāo)志和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來進行。主循環(huán)負(fù)責(zé)初始化I/O口、定時器和中斷以及重新連接到USB總線，然后檢測事件標(biāo)志來對各種事件進行處理。其中后臺程序采用C51高級語言編寫，A/D轉(zhuǎn)換完成中斷子程序采用ASM51匯編語言編寫。

　　固件程序調(diào)用USBXpress提供的固件接口函數(shù)來實現(xiàn)通過USB傳輸數(shù)據(jù)的功能，定義一個中斷號為16的中斷服務(wù)函數(shù)以響應(yīng)USB中斷。該ISR以如下形式調(diào)用：

void USB_API_ISR(void) interrupt 16 {
　　BYTEINTVAL=Get_Interrupt_Source();
　　if(INTVALTX_COMPLETE) {
　　　　Block_Write(In_Packet, …);
　　}
　　if(INTVALRX_COMPLETE) {
　　　　Block_Read(Out_Packet, …);
　　}
　　if(INTVALDEV_CONFIGURED) {
　　}
　　if(INTVALDEV_SUSPEND) {
　　　　USB_Suspend();
　　}
}

　　固件程序的主要工作是通過A/D轉(zhuǎn)換使接入的4路電話模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便于傳輸及存儲。程序采用定時器0溢出啟動A/D轉(zhuǎn)換的方式，依次以一定的采樣速率（11 025 kbps）對交流通道（通道1、2、3、4，語音信號）采樣，并每間隔一定時間對直流通道（通道5、6、7、8，電話狀態(tài)）進行采樣。A/D轉(zhuǎn)換完成中斷子程序用匯編語言編寫，其大致框架為：