基于ARM的2M測(cè)試系統(tǒng)

　　1引言

　　數(shù)字通訊飛速發(fā)展的今天， 2M口日益成為重要的設(shè)備投入業(yè)務(wù)測(cè)試點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)測(cè)試點(diǎn)。數(shù)字通訊飛速發(fā)展的今天，建立綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)正成為電信經(jīng)營(yíng)者努力的方向。差錯(cuò)（誤碼、誤塊）性能作為數(shù)字網(wǎng)的重要傳輸性能指標(biāo)，是網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)者進(jìn)行數(shù)字網(wǎng)建設(shè)、維護(hù)的重要依據(jù)；也是評(píng)估電信業(yè)務(wù)性能優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)之一。 因此，國(guó)際電聯(lián)（ITU-T）極為重視對(duì)差錯(cuò)的研究，近年來(lái)，針對(duì)數(shù)字網(wǎng)的設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)的要求，推出了一系列有關(guān)誤碼性能的建議。目前我國(guó)工程技術(shù)人員所使用的測(cè)試儀多為國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品,產(chǎn)品價(jià)格昂貴。而國(guó)產(chǎn)的測(cè)試儀功能相對(duì)簡(jiǎn)單。為此我們研究設(shè)計(jì)了一款基于 ARM的2M傳輸口測(cè)試系統(tǒng)。2Mb/s是我國(guó)數(shù)字時(shí)分復(fù)用基群2048kbit/s 的簡(jiǎn)稱(chēng)，是PCM傳輸與交換的基礎(chǔ)。本文涉及的2M傳輸口測(cè)試系統(tǒng)為手持式PCM 2M綜合測(cè)試儀器。

　　2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　根據(jù)2M測(cè)試系統(tǒng)的性能要求，硬件層主要由系統(tǒng)核心部分、檢測(cè)模塊部分和語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)部分組成。硬件原理框圖如圖1。

　　2.1 系統(tǒng)核心組成設(shè)計(jì)

　　在此系統(tǒng)中我們選用三星公司的S3C2410[1]微控制器芯片，內(nèi)含一個(gè)由ARM公司設(shè)計(jì)的16/32位ARM920T RISC處理器核，ARM920T為低功耗、高性能的16/32核。S3C2410微控制器芯片在本系統(tǒng)中的主要作用是：（1）讀寫(xiě)和控制各模塊芯片；（2）讀取鍵值；（3）控制液晶屏的顯示；（4）在測(cè)量時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和處理；（5）對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)；（6）通過(guò)串行口與微機(jī)進(jìn)行通訊，將測(cè)試結(jié)果上傳微機(jī)。存儲(chǔ)器以HY29LV160 FLASH作為程序存儲(chǔ)器，以HY57V641620 SDRAM作內(nèi)存，構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)核心。S3C2410芯片內(nèi)含一個(gè)IIC總線(xiàn)控制器，可方便的與各種帶有IIC接口的器件相連。在該系統(tǒng)中，外擴(kuò)一片AT24C01作為IIC存儲(chǔ)器?？纱娣旁谙到y(tǒng)掉電時(shí)需要保存的數(shù)據(jù)。

　　2.2 檢測(cè)模塊部分的設(shè)計(jì)

　　檢測(cè)模塊部分由芯片DS21354[2]和芯片DS21372組成，這兩塊芯片協(xié)同工作共同完成檢測(cè)功能。DS21354芯片主要完成發(fā)送和接收2048kbit/s 的PCM 信號(hào)，并從中檢測(cè)誤碼和告警狀態(tài)。DS21372是一種軟件可編程的測(cè)試圖樣產(chǎn)生、接收、分析器，能適用于對(duì)差錯(cuò)性能要求最嚴(yán)格的數(shù)字傳輸設(shè)備的能力。具有兩種測(cè)試圖樣的生成方式（偽隨機(jī)序列和重復(fù)序列）。符合CCITT/ITU O.151，O.152，O.153和 O.161標(biāo)準(zhǔn)。DS2172 可以工作在直流到20MHz，這樣寬的頻率工作范圍使它可以靈活地使用在現(xiàn)有的設(shè)備和處于測(cè)試階段的新設(shè)備中，如：傳輸設(shè)備，交換設(shè)備，復(fù)用器，DAC，路由器，橋設(shè)備等。

　　DS21372[3]中包含有4個(gè)功能塊：圖樣產(chǎn)生，圖樣檢測(cè)，差錯(cuò)計(jì)數(shù)和控制接口，具有完全獨(dú)立的傳輸和接收部分，8bit的并行處理器接口，可以編程產(chǎn)生最大長(zhǎng)度為（232－1）bits的偽隨機(jī)序列圖樣，可編程的多項(xiàng)式長(zhǎng)度和反饋量可以用于任意偽隨機(jī)序列圖樣的生成，包括： 26-1、29-1、211-1、215-1、220-1、223-1和232-1?；蛘哂脩?hù)編程的自定義長(zhǎng)度從1到32bits的重復(fù)序列圖樣。擁有32bit差錯(cuò)計(jì)數(shù)器和比特計(jì)數(shù)器。軟件編程的比特差錯(cuò)插入，最大比特差錯(cuò)率圖樣的檢測(cè)可達(dá)10-2。DS21372能向線(xiàn)路插入單個(gè)bit或從10-1bit到10-7bit誤碼率的誤碼，以檢驗(yàn)設(shè)備的操作狀態(tài)和連通性。用于分析、評(píng)測(cè)、解決數(shù)字通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題。

　　2.3 語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)模塊部分的設(shè)計(jì)

　　語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)部分采用時(shí)隙交換電路和語(yǔ)音檢測(cè)模塊組成，語(yǔ)音檢測(cè)模塊采用ZARLINK的3.3V多功能CODEC  MT91L60[4]。這款芯片能實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，并為標(biāo)準(zhǔn)的電話(huà)機(jī)手柄等接收發(fā)送裝置提供模擬接口。當(dāng)E1接口電路與2M實(shí)際線(xiàn)路連通后，2M 鏈路上的話(huà)音時(shí)隙要通過(guò)時(shí)隙交換電路與MT91L60電路相連，構(gòu)成了話(huà)音時(shí)隙收發(fā)的通道。在這個(gè)過(guò)程中要初始化時(shí)隙交換電路，將2M鏈路上的需要監(jiān)測(cè)的話(huà)音時(shí)隙交換至MT91L60。打開(kāi)MT91L60接收通路至電話(huà)機(jī)手柄輸出，設(shè)置ITU-T A-law話(huà)音編碼方式，設(shè)置接收增益+6dB，設(shè)置非消側(cè)音非環(huán)回模式等。這些設(shè)置是通過(guò)設(shè)置MT91L60內(nèi)部寄存器完成的，完成這一系列設(shè)置后，語(yǔ)音測(cè)試就可以開(kāi)始了，語(yǔ)音可以通過(guò)電話(huà)機(jī)手柄聽(tīng)到，其他測(cè)試內(nèi)容可以從MT91L60內(nèi)部寄存器讀到結(jié)果。