CN100344141C - 宽带商务智能终端 - Google Patents

Abstract

宽带商务智能终端能够利用宽带的特点提供丰富的应用，可以应用在许多领域中。其提供的IP语音、短消息和EMAIL服务能够非常方便地为各行业用户提供基础通信手段。宽带商务智能终端提供的功能有，基于宽带(比如：以太网等)的IP语音，可以实现清晰的全双工语言通话。实用的EMAIL功能，可以允许用户使用互联网上这一普遍手段与外界保持密切联系。短消息功能能够快速实现与相关人员进行信息沟通。通信辅助功能，通过整合上述通信功能，提供给用户一个快捷、易用和统一的界面，能够帮助用户方便地使用。

Description

宽带商务智能终端

技术领域

本发明是应用在宽带网络上的具有VOIP语音、智能识别技术、PDA功能的宽带商务智能终端，应用在有宽带网络环境下的政府、企事业单位、院校、酒店、家庭等场所，属于通讯领域。

背景技术

目前，应用在宽带网络的具有VOIP语音的设备，一般都使用网关形式。通过使用DSP作语音处理，使用MCU作为协议处理，而通过SLIC将模拟话音进行采样。此类网关产品基本不具备智能识别和用户交互等技术，所以只能提供最基本的VOIP话音业务。而在网络“智能边缘化”的今天，需要终端处理日益负责的功能，满足日益增长的需求。新的电信运营商需要不断开展新的业务，客观上对终端的要求越来越高，当前的网关产品完全不能满足这种需求。

发明内容

本发明的目的在于：宽带商务智能终端要解决现有宽带网关不能提供智能识别技术、人机交互技术的缺陷，从而使宽带商务智能终端具有初步的智能特性，满足宽带应用的需求。

为了满足柔性业务的增长需求，本发明提供一种宽带商务智能终端，它具有以下几项技术：智能交互技术、应用的定制和可配置技术、VOIP语音技术和网络控制技术。

本发明的技术要点在于：在现有网关技术的基础上，充分利用MCU和DSP的能力。硬件上添加显示模块和输入模块，软件上构造专有的应用框架和驱动框架，从而增加人机交互技术、手写智能识别技术、数据存储技术、VOIP话音技术、协议控制技术。使之能够提供如下功能：IP电话功能(可选择支持H323/MGCP/SIP/MEGACO)；通话记录查询及电话回复；三方通话；特色振铃；自动语音留言；通话录音；内部短信传送服务；具有手写、软键盘两种输入方式；与电话和短消息整合的方便的名片管理；日程管理功能；娱乐功能。

本发明的有益效果是，可以在宽带网络环境下提供VOIP语音服务、短消息服务、EMAIL服务等实用功能，并在这些功能上提供扩展的平台。

附图说明

图1为宽带商务智能终端的逻辑模型图

图1-a为逻辑系统功能内部一个逻辑系统功能体的结构图

图1-b为电话功能的功能结构图

图2为宽带商务智能终端电路示意图

图3为宽带商务智能终端的外观图

1.触摸屏

2.手写笔接口

3.功能按键

4.电源接口

5.RJ-45接口

6.指示灯

7.数字键

8.Speaker孔

9.电话手柄接口

10.麦克风孔

11.提示灯

12.LCD对比度调节钮

图4为宽带商务智能终端的模块图

具体实施方式

一、宽带商务智能终端的系统特点：

系统平台

硬件：采用TI公司的C5472芯片(CPU CORE+DSP结构)；

系统软件：采用WindRiver公司的VxWorks实时操作系统；

系统性能

---47.5Mhz ARM7 CPU

---120Mhz DSP(处理语音)

---3端口10/100Base T LAN Switch

---802.1p/q支持

---320×240象素16级灰度的黑白屏幕

---可选择支持H323/MGCP/SIP

---语音能力支持：G.711/G.729/G.723

---低功耗：＜＝3w

---可扩展FLASH/SDRAM支持

二、主要功能说明

功能群如图1所示

1、裸系统功能群

此功能群最终完成系统的逻辑-电气转换，在形态上为系统硬件平台。

2、逻辑系统功能群

把一个物理组件连入系统，必须遵守系统的规则，系统是按照一定的规则使用物理组件的。本功能群的功能就是使系统方便、灵活地使用物理组件，通常这种工作是由驱动程序群体完成的。

图1-a为逻辑系统功能群内部一个逻辑系统功能体的结构。

其中：逻辑-电气转换规范是客观存在的硬件-软件逻辑分界线；

系统管理协议是一般系统(或操作系统)通常具有的系统固有部分与系统扩展部分的逻辑分界线；

硬件驱动协议，对于简单的设备系统管理协议的实体会直接完成对硬件物理实体的操作——典型的设备如喇叭。但是，对于复杂的设备，往往在直接操作物理实体之前先要进行复杂的逻辑处理。逻辑处理与操作物理实体是不同的，因此，用设备驱动协议把两部分工作分开，使每一部分独立工作——典型的设备如以太网设备，在直接驱动物理实体之前，要先做复杂的通信协议处理。

本功能群把物理实体连接到系统中，使系统可以灵活方便地管理各个功能部件，为应用程序最终使用物理部件作准备。

3、系统管理功能群

本功能群为系统诸多应用功能提供逻辑平台，具体完成系统资源的分配、回收、协调等功能；监视系统状态，实现系统的管理策略；提供逻辑设备与逻辑设施，如：文件系统、逻辑网络设备等。

本功能群由操作系统的系统服务和极其扩展服务最终体现，其实现依靠扩展部分的封闭实现及其与操作系统的融合。

4、系统运行功能群与系统封装功能群

这两个功能群共同组成系统的应用功能群，依据它们的功能和属性差异将它们分开。

系统运行功能群是指“不为最终用户所直接感知而又直接实现相关功能的，本质上隶属于具体应用功能的部分的集合”。

系统封装功能群是指“为最终用户所直接感知而又不直接实现相关功能的，本质上隶属于具体应用功能的部分的集合”

此处如图1-b电话功能的功能结构图所示：电话运行功能和电话封装功能共同完成电话功能，使最终用户非常舒适地享受电话服务。其中：

电话的运行功能完成电话实际功能，呼叫控制、话音接续、提示音提供、呼叫权限实施等；

电话的封装功能完成用户界面的维护、号码的接收、电话相关业务的提示、系统辅助功能的提示、用户设置等。

电话的运行功能和封装功能间的联系由应用协议完成，不同应用功能的应用协议无论内用还是形式都会不同。

针对一种具体的应用功能，需依据应用功能的特点及操作系统的特点。

宽带商务智能终端的电路示意图如图2所示。

MCU(Micro Control Unit，微控制单元)负责控制所有的逻辑，大部分的软件都由MCU负责运行处理。MCU与以下几部分电路相连：

存储器(SDRAM、Flash and SRAM)。MCU通过片选0(nCSO)与两片16位数据宽度的Flash存储器相连，构成32位宽数据读写总线；通过片选1(nCS1)与一片16位SRAM存储器相连；通过SDRAM逻辑接口(nSDRAM_CS)与两片16位数据宽度的SDRAM存储器相连，构成32位宽数据读写总线，并通过时序控制逻辑控制存储器的读写。

LCD控制器(LCD Controller)L1D13704。将LCD控制器中的寄存器以及显示缓存映射到MCU片选2(nCS2)的地址空间，通过此空间完成对LCD控制器的控制，包括寄存器的初始化及显存的读写。

触摸屏控制器(TouchPanel Controller)ADS7843。通过标准SPI接口与触摸屏控制器相连，完成对ADS7843的控制以及触摸屏数据的采样。

实时时钟芯片(Real Time Chip)RS5C372。通过IIC接口相连，完成时间的读写。

RS232串口电平转换芯片SN75LV4737A。通过UART连接，完成串口数据的收发。

键盘。通过KB_GPIO实现键盘按键的扫描及键值的识别。

HookSwitch中断信号线。HookSwitch通过GPIO[0]连接到MCU，用以通知MCU电话摘机事件。

10M/100M以太网交换机芯片KS8993。MCU通过MIIO接口完成与KS8993的相连与控制。

DSP部分负责进行话音的模/数转换和压缩/解压缩工作。在物理连接上DSP与以下几部分电路相连：

SRAM存储器。DSP通过专用的SRAM接口与一片16位SRAM存储器相连，此片SRAM主要用来存储DSP程序代码。

语音编解码芯片(Audio CODEC)TLV320AIC22。DSP通过MCBSPO接口与其相连。TLV320AIC22是一款双通道语音编解码器，其上具有单独的电话机手柄接口以及电话免提接口，其中电话免提接口通过一片前置功率放大器将语音信号放大后与免提麦克风和喇叭相连。

FLASH/SDRAM负责进行数据和程序的存储。

Flash存储器主要用于存放系统程序代码及一些重要数据。

SDRAM存储器主要作为系统程序运行的载体，当系统启动后，将要运行的操作系统代码将被从Flash中搬移到SDRAM中运行。此外，SDRAM还用来存放系统运行时产生的临时数据。

LAN负责接入宽带网络环境。10M/100M以太网交换机芯片KS8993主要负责实现端口的交换和以太网数据包在物理层的传输协议的支持。KS8993中含有三个10M/100M端口，在本系统中只有其中两个端口：端口1和端口2。其中，端口1实现与个人电脑(PC)的互通；端口2实现与以太网的互通。端口1和端口2都通过一片变压器(Transformer)连到标准的以太网电缆接口插座(RJ45)上。Transformer负责电平的转换以及系统与外界在数据传输通道上的电气隔离。

LCD以及TouchPanel负责显示和笔输入。LCD通过LCD控制器(LCDController)完成图像的显示。MCU根据LCD的类型初始化LCDController，并将要显示的图像数据写到内嵌于Controller的显示缓存中。LCD Controller再将数据从显示缓存按照事先配置好的时序(依据LCD的类型)扫描到LCD上，完成图像的显示。TouchPanel控制芯片完成触点位置的采样，可以配置成8位或12位精度转换，转换后将结果通过SPI接口传给MCU。

本发明的外观如图3所示。

整个外观形态是电话和PDA的结合；电话使用宽带网络接入(主要是以太网)；PDA部分可以支起扭动。PDA带有LCD触摸屏、手写笔接口、电源接口，电话机座上配有功能按键、RJ-45接口、指示灯、数字键、Speaker孔、电话手柄接口、麦克风孔、提示灯、LCD对比度调节钮。

宽带商务智能终端的软件模块如图4所示。该软件模块自下而上的说明如下：

驱动层次：完成对各种硬件的操作管理，包括FLASH管理和永久性管理；BOOTLOARDER主要完成程序加电后的自动开启功能，并调用系统程序，使系统开始工作；DRIVERS为针对特定设备的驱动程序，通过系统对硬件的调用完成对硬件的控制；ETHERNET为以太网的驱动程序。本发明为CPU+DSP双处理器架构，DSP软件与CPU有一共享通道连接，DSP部分主要完成语音压缩和语音解码、语音抖动处理和回声抑制等功能。

RTOS CORE为实时操作系统内核，主要完成任务分配、进程管理和程序调度。

TCP/IP协议栈、GUI(图形用户接口)和DSP系统服务使用RTOSCORE提供的系统功能。架构在协议栈之上的为H323/MGCP/SIP协议栈，主要完成终端对局端建立呼叫连接、协议处理等呼叫控制和即时短信的发送业务；GUI主要完成中文界面、中文输入法等操作界面。DSP服务软件架构在DSP软件核心之上，通过对DSP核心功能的封装为上层提供服务。该层次整体完成各种内部逻辑功能，为高层应用提供组合和使用的接口。

最高层为应用程序层，使用各种系统功能向用户提供丰富的应用业务。

在图1所示的逻辑模型的支持下，软件分解成模块：

裸系统功能群：由硬件部分完成，主要包括图中系统外边界以下电气连接，提供可靠的硬件逻辑，彼此之间的关系是通过硬布线完成的。

逻辑系统功能群：由系统底层完成，主要包括各种驱动程序和底层控制接口，这个软件群落主要与RTOS(实时操作系统)和裸系统交流，彼此之间的关联度很小。

系统管理功能群：由包装系统核心功能完成，主要包括各种系统监控、封装操作系统提供的一些功能和机制，以便可以减低与RTOS的耦合程度。

系统运行功能群与系统封装功能群：由各种应用和核心功能组成，包含IP PHONE中最核心的功能模块组成，RTOS程序界面以上部分。

Claims (2)

1、一种宽带商务智能终端，由多功能电话机和PDA构成，其特征在于：

由微处理器MCU、数字信号处理器DSP、同步动态存储器SDRAM、静态随机存取存储器SRAM、FLASH存储器、LCD控制器、触摸屏控制器、实时时钟芯片RTC、串口电平转换芯片RS232、键盘、中断信号线HOOKSW、以太网交换机芯片和语音编解码芯片Audio Codec构成，其具体连接关系是.微处理器MCU通过与同步动态存储器SDRAM和FLASH存储器相连，控制存储器的读写；MCU与LCD控制器相连，通过LCD控制器控制LCD的显示；MCU通过SPI接口与触摸屏控制器连接，完成对触摸屏控制器的控制以及触摸屏数据的采样，触摸屏控制器连接触摸屏LCD；MCU通过IIC接口与实时时钟芯片RTC相连，完成时间的读写；MCU通过UART连接串口电平转换芯片RS232，完成串口数据的收发，串口电平转换芯片RS232再与串口插座DB连接；MCU连接键盘，实现键盘按键的扫描及键值的识别；中断信号线HOOKSW连接到MCU，用以通知MCU电话摘机事件；以太网交换机芯片连接微处理器MCU；LAN端口和PC端口通过变压器连接到以太网交换机芯片，以太网交换机芯片通过电缆连接RJ45插座；静态随机存取存储器SRAM通过与数字信号处理器DSP连接，用以存储DSP程序代码；DSP通过MCBSPO接口与语音编解码芯片Audio Codec连接，语音编解码芯片Audio Codec上具有电话机手柄和电话免提接口，电话免提接口通过前置功率放大器与免提麦克风、喇叭相连。

2、根据权利要求1所述的宽带商务智能终端，其特征在于：终端外观形态是电话和PDA的结合体，电话使用宽带网络接入，PDA部分可以支起并转动；PDA带有LCD触摸屏、手写笔接口、电源接口，电话机座上配有功能按键、RJ-45接口、指示灯、数字键、Speaker孔、电话手柄接口、麦克风孔、提示灯、LCD对比度调节钮。

Images