CN111431868B - 一种tdm接口传输数据中帧头的定位方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法及电子设备，通过TDM接口按照预设组帧的排列顺序依次将多个按照预设数据帧格式的数据帧通过数字语音接口转发至PCM串行传输总线的时隙交换芯片；所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧通过数字语音接口转发至读写存储器；所述ARM处理器读取所述读写存储器中接收到的各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头。本实施例所提供的方法不需要使用一个或几个固定的时隙来传输预设的信号来定位帧头信息，因此提高了间隙的利用率，实现更高效率的数据传输，且降低了设备成本。

Description

一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法及电子设备
技术领域
本发明涉及VoIP通信技术领域，尤其涉及的是一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法及电子设备。
背景技术
VoIP(Voice over Internet Protocol)基于IP的语音传输，将模拟信号(Voice)数字化，以数据封包(Data Packet)的形式在IP网络(IP Network)上做实时传递。VoIP可以在IP网络上传送语音、传真、视频、和数据等业务。
目前，现有的VoIP系统通常采用ARM处理器处理呼叫控制消息和专用的语音DSP处理语音的编解码算法,专用的语音DSP提供了TDM接口来接入时隙交换的数据。随着ARM处理器处理能力的提高，一个1.2Ghz 4核的ARM处理器能处理上32路的语音编解码算法并还有很充足的性能余量去处理呼叫业务，这个处理能力可以满足MDU和IAD接入系统的应用场合。为了降低设备的成本，可以在ARM处理器上运行编解码算法的处理程序来替换专业的DSP芯片。现有技术中具有这种运算能力的ARM芯片很多，但是能支持TDM接口的ARM芯片却很少,目前虽有ARM处理器支持，可这个TDM接口不是专业设计用来传输多路语音的，没有获取单独某个时隙通道数据的标签，ARM处理器拿到的数据只是按时隙顺序传送的数据块。要使用这个TDM接口传输多路语音，必须要解决从数据块中定位帧头位置的问题，只有知道帧头的位置才能获取各个时隙通道的数据。
因此，现有技术有待于进一步的改进。
发明内容
鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于为用户提供TDM接口定位帧头的方法及电子设备，克服现有技术中的ARM处理器只具有传输数据块的能力，不具有帧头定位的功能的缺陷。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
第一方面，本实施例公开一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其中，包括步骤：
ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存；
DMA控制器按照预设组帧的排列顺序依次将读写存储器中保存的多个数据帧传输至数字语音接口；
所述数字语音接口将接收到的多个数据帧转发至PCM串行传输总线的时隙交换芯片；
所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧通过数字语音接口转发至读写存储器；
所述ARM处理器读取所述读写存储器中接收到各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头。
可选的，ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存的步骤之前，还包括：
在所述读写存储器内预分配第一缓存空间和第二缓存空间；其中，所述第一缓存空间用于保存按照预设数据帧格式及预设组帧的排列顺序组建的各个数据帧组，所述第二缓存空间用于接收所述时隙交换芯片发送的各个数据帧。
可选的，所述ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存的步骤之前，还包括：
将所述时隙交换芯片与数字语音接口环回接入PCM串行传输总线。
可选的，所述ARM处理器读取所述读写存储器中接收到各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头的步骤包括：
对接收到的各个数据帧所含有的内容进行分析，判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容，若含有，则判定为帧头。
可选的，所述判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容的步骤包括：
判断数据帧中所含内容的第一字符是否为帧头标识符，若是，则含有，否则，则不含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容。
可选的，所述对接收到的各个数据帧所含有的内容进行分析，判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容，若含有，则判定为帧头的步骤之后，还包括：
根据预设组帧的排列顺序对定位出的数据帧是否为帧头进行验证，若验证符合预设组帧的排列顺序，则控制取消所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧发送至读写存储器的操作。
可选的，所述预设数据帧格式中帧头的标识内容为帧头标识；
在所述读写存储器内端预分配第一缓存空间的步骤之后，还包括：
对各个数据帧进行组帧时，在帧头所含内容中添加帧头标识。
可选的，所述定位出帧头的步骤之后，还包括：
根据定位出的帧头对应的数据帧所在位置，获取数据帧信息。
第二方面，本实施例还公开一种电子设备，其中，包括处理器、与处理器通信连接的存储介质，所述存储介质适于存储多条指令；所述处理器适于调用所述存储介质中的指令，以执行实现所述的TDM数据传输数据中帧头的定位方法。
第三方面，本实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法的步骤。
有益效果，本发明提供了一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法及电子设备，通过TDM接口按照预设组帧的排列顺序依次将多个数据帧通过数字语音接口转发至PCM串行传输总线的时隙交换芯片；通过所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧通过数字语音接口转发读写存储器；所述ARM处理器读取所述读写存储器中接收到各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头。本实施例所提供的方法通过在时隙上填入对应的时隙号组成一帧数据通过TDM接口发送到时隙交换芯片，时隙交换芯片将数据帧自环发回处理器,处理器从接收的数据帧中分析出帧头的位置，从而实现帧头的定位，本实施例方法不需要使用一个或几个固定的时隙来传输预设的信号来定位帧头信息，因此提高了间隙的利用率，实现更高效率的数据传输，且降低了设备成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例中种TDM接口传输数据中帧头的定位方法的原理示意图；
图3是本发明实施例中所提供电子设备的结构原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。
本实施例公开一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法，如图1所示，包括步骤：
步骤S1、ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存，DMA控制器按照预设组帧的排列顺序依次将读写存储器中保存的多个数据帧传输至数字语音接口，所述数字语音接口将接收到的多个数据帧转发至PCM串行传输总线的时隙交换芯片。
当ARM处理器接收到发送数据信息的控制指令时，先将待传输的多个数据帧传输至读写存储器，DMA控制器根据预设的数据帧格式及预设组帧的排列顺序依次将保存在读写存储器中的各个数据帧发送至数字语音接口，由所述数字语音接口将各个数据帧发送至PCM串行传输总线的时隙交换芯片上。
具体的，结合图2所述，所述ARM处理器210与读写存储器220、数字语音接口和时隙交换芯片依次连接，ARM处理器先将待传输的多个数据帧发送至读写存储器进行保存，读写存储器按照预设数据帧格式及预设组帧的排列顺序组建的各个数据帧组，DMA控制器从读写存储器中获取待传输的多个数据帧，并将数据帧DMA至数字语音接口，由数字语言接口将接收到的多个数据帧发送至时隙交换芯片。
具体的，进一步的，为了实现数据帧的稳定发出，避免数据帧丢失，所述ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存的步骤之前，还包括：
在读写存储器内预分配第一缓存空间和第二缓存空间；所述第一缓存空间用于保存按照数据帧格式及预设组帧的排列顺序组建的数据帧组，所述第二缓存空间用于接收所述时隙交换芯片发送的各个数据帧。
ARM处理器将所述待传输的多个数据帧保存在读写存储器内第一缓存空间，第一缓存空间的数据被DMA到数字语音接口230，数字语音接口230按照数据帧的组帧顺序依次将其发出。
在一种实现方式中，可以通过使用循环内存块，便于对待发出的数据帧进行存储，当数据帧发送成功后，再往该循环内存块中写入新的需要发出的数据帧。保存在第一缓存空间的数据帧以预设数据帧格式保存，并且按照预设组帧的排列顺序，组建成数据帧组。
步骤S2、所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧通过数字语音接口转发至读写存储器。
所述时隙交换芯片接收数字语音接口转发的由ARM处理器发出的数据帧，其通过TDM物理接口将接收到的数据帧发送给数字语音接口，然后数字语音接口将数据DMA到读写存储器220第二缓存空间。
步骤S3所述ARM处理器读取所述读写存储器中接收到各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头。
ARM处理器从读写存储器220第二缓存空间中读取其接收到的数据帧，对其中的数据帧进行分析，识别定位出帧头。
具体的，ARM处理器读取所述读写存储器中接收到各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头的步骤包括：
对接收到的各个数据帧所含有的内容进行分析，判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容，若含有，则判定为帧头。
由于预设数据帧格式中在帧头内容中加入帧头标识符，因此，本步骤中仅仅需要判断数据帧中所含内容的第一字符是否为帧头标识符，若是，则含有，否则，则不含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容。
进一步的，所述对接收到的各个数据帧所含有的内容进行分析，判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容，若含有，则判定为帧头的步骤之后，还包括：
根据预设组帧的排列顺序对定位出的数据帧是否为帧头进行验证，若验证符合预设组帧的排列顺序，则控制取消所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧发送至读写存储器的操作。
所述预设数据帧格式中帧头的标识内容为帧头标识；所述在所述读写存储器预分配第一缓存空间的步骤之后，还包括：
对各个数据帧进行组帧时，在帧头所含内容中添加帧头标识。
当定位出帧头后，为了顺利获取到数据帧的内容，需要取消时隙交换芯片的环回操作，以及根据定位出的帧头对应的数据帧所在位置，获取数据帧信息。
结合图2，所述ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存的步骤之前，还包括：
将所述时隙交换芯片与数字语音接口环回接入PCM串行传输总线。
下面以型号为全志A1010的ARM处理器为例，对本实施例所给出的方法做出更为详细的说明。
ARM处理器支持TDM接口，该TDM接口支持32时隙，2M的速率。ARM处理器在传输数据时，先将数据写入到读写存储器第一缓存区，DMA控制器会将第一缓存区的数据DMA到数字语音接口的TXFIFO(发送先进先出队列)，这些数据会通过TDM接口依次发送到时隙交换芯片，时隙交换芯片的数据会通过TDM接口依次写入到数字语音接口的RXFIFO(接收先进先出队列)，数字接口芯片会将RX FIFO的数据DMA到读写存储器第二缓存区。ARM处理器及时读取第二缓存区的数据。
具体的，利用所述ARM处理器实现本实施例所公开方法的原理为：系统申请1块32×40×100的循环内存块(500ms)供TDM TX(发送)DMA操作使用，记为txMem(第一缓存区),同时申请块32×40×100的循环内存块(500ms)供TDM RX(接收)DMA操作使用，记为rxMem(第二缓存区).ARM处理器将数据按帧格式的内容写入到txMem，然后DMA到数字语音接口，数字语音接口通过TDM物理接口发送给TSI(时隙交换芯片),反之，TSI通过TDM物理接口将数据发送给数字语音接口，然后数字语音接口将数据DMA到rxMem,ARM处理器按帧格式取出每个时隙的数据内容。
具体的，在发送方向，在txMem内存按找帧格式的内容组帧，然后启用TDM接口就能保证TDM接口在帧同步信号后的第一个时隙的位置传输1时隙的内容(txMem第1个字节)，帧同步后的第二个时隙传输第二时隙的内容(txMem的第二个字节)，依次类推。可是接收方向rxMem的第一个字节并不是第一个时隙的内容，由于只有数字语音接口知道第一个时隙的位置，而数据传输到ARM处理器，ARM处理器并不知道帧头的信息。
具体的，利用本实施例中所公开的方法，具体使用以下步骤来定位帧头的信息：
TSI将与数字语音接口连接的HW(highway)环回，ARM处理器组帧1，2，3，…,32，按这种组帧重复40*100次，将txMem的数据发送给TSI,TSI将每个时隙的数据自环回送给ARM处理器,回送的数据都被DMA到rxMem了。
ARM处理器分析rxMem的数据，rxMem的内容应该是1，2，3，…32反复重复的内容，可rxMem的第1字节的内容并不是1，我们找到内容为1的位置，记录为offset,这个就是我们要找的帧头的位置；从帧头位置，按照1，2，3，…,32的规则去校验rxMem剩余(40*100-1)帧的数据，如果都符合规则，说明TDM接口工作正常，offset的值准确有效。
将TSI的环回操作取消，系统进入正常的使用模式，根据offset来取帧信息。
本实施例所提供的方法，利用ARM处理器定位出帧头，并根据定位出的帧头获取传输数据，从而避免了使用专用的语音DSP传输数据增加的设备成本，并且由于ARM处理器同样可以利用算法编解码数据，因此可以获取和使用专用的DSP同样的数据传输效果。
具体的，如图3所示，所述电子设备包括至少一个处理器(processor)20以及存储器(memory)22，还可以包括显示屏21、通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。
此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器30通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
此外，本实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法的步骤。
上述存储介质以及终端中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其特征在于，包括步骤：
ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存；
DMA控制器按照预设组帧的排列顺序依次将读写存储器中保存的多个数据帧传输至数字语音接口；
所述数字语音接口将接收到的多个数据帧转发至PCM串行传输总线的时隙交换芯片；
所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧通过数字语音接口转发至读写存储器；
所述ARM处理器读取所述读写存储器中接收到的各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头；
所述ARM处理器读取所述读写存储器中接收到的各个数据帧，并根据各个数据帧所含有内容及预设数据帧格式对各个数据帧进行分析，定位出帧头的步骤包括：
对接收到的各个数据帧所含有的内容进行分析，判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容，若含有，则判定为帧头；其中，所述预设数据帧格式中帧头的标识内容为预先填入至对应时隙号的帧头标识符。
2.根据权利要求1所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其特征在于，所述ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存的步骤之前，还包括：
在所述读写存储器内预分配第一缓存空间和第二缓存空间；其中，所述第一缓存空间用于保存按照预设数据帧格式及预设组帧的排列顺序组建的各个数据帧组，所述第二缓存空间用于接收所述时隙交换芯片发送的各个数据帧。
3.根据权利要求1或2所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其特征在于，所述ARM处理器将待传输的多个数据帧传输至读写存储器中保存的步骤之前，还包括：
将所述时隙交换芯片与数字语音接口环回接入PCM串行传输总线。
4.根据权利要求3所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其特征在于，所述判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容的步骤包括：
判断数据帧中所含内容的第一字符是否为帧头标识符，若是，则含有，否则，则不含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容。
5.根据权利要求4所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其特征在于，所述对接收到的各个数据帧所含有的内容进行分析，判断接收到的数据帧中所含内容是否含有与预设数据帧格式中帧头的标识内容，若含有，则判定为帧头的步骤之后，还包括：
根据预设组帧的排列顺序对定位出的数据帧是否为帧头进行验证，若验证符合预设组帧的排列顺序，则控制取消所述时隙交换芯片自环回将接收到的各个数据帧发送至读写存储器的操作。
6.根据权利要求5所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其特征在于，所述预设数据帧格式中帧头的标识内容为帧头标识；
在所述读写存储器内预分配第一缓存空间的步骤之后，还包括：
对各个数据帧进行组帧时，在帧头所含内容中添加帧头标识。
7.根据权利要求6所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法，其特征在于，所述定位出帧头的步骤之后，还包括：
根据定位出的帧头对应的数据帧所在位置，获取数据帧信息。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、与处理器通信连接的存储介质，所述存储介质适于存储多条指令；所述处理器适于调用所述存储介质中的指令，以执行实现上述权利要求1-7任一项所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1～7任一项所述的TDM接口传输数据中帧头的定位方法的步骤。
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