ТЕХНОЛОГИЧЕСКО УЧИЛИЩЕ ЕЛЕКТРОННИ СИСТЕМИкъм ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ - СОФИЯ

Д И П Л О М Н А Р А Б О Т А

Тема: Проектиране на хардуерна платформа за VoIP телефон

Дипломант: Научен ръководител:Спас Спасов Спасов гл.ас. д-рСтела Стефанова

С О Ф И Я

2 0 0 6

TЕХНОЛОГИЧЕСКО УЧИЛИЩЕЕЛЕКТРОННИ СИСТЕМИ

към ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ - СОФИЯ

Дата на заданието: 01.12.2004 г.Утвърждавам:..............................

Дата на предаване: 01.03.2005 г. / доц. д-р инж. М. Анчев /

ЗАДАНИЕза дипломна работа

на ученика Спас Спасов Спасов

1.Тема: Проектиране на хардуерна платформа за VoIP телефон.

2.Изисквания:......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Дипломант : Спас Спасов СпасовРъководител:..........................................

/ гл.ас. д-р Стела Стефанова /Директор:................................................

/ ст.пр. д-р А. Френски /

Съдържание

Увод

Първа глава - Обзор1.1Съществуващи VoIP устройства

1.1.1 Шлюзове1.1.2 VoIP клиенти1.1.3 Телефони

1.2OSI1.3TCP/IP протоколен стек1.4X86 платформи1.5Wi-Fi1.6Аналогови интерфейси1.7Памети1.8Дисплеи1.9Клавиатури1.10 Специализирани интегрални схеми за VoIP

Втора глава - Изисквания и блокова схема2.1 Изисквания2.2 Обща блокова схема2.3 Блокове / функционално описание2.42.52.6

Трета глава - Принципна ел. Схема

Четвърта глава - Печатни платки

Пета глава - Практически резултати

Заключение

Използвана литература

Приложение

Увод

Обектът на дипломната работа е пряко свързан с телекомуникациите. Всички ние

използваме и сме запознати с така наречените ОКТМ – Обществено

Комутируеми Телефонни Мрежи или Public Switched Telephone Networks (PSTN).

Алтернатива на тези телефонни мрежи, използвана все по-широко от повечето

телефонни оператори, е технологията VoIP (Voice over Internet Protocol) или глас

през интернет протокол. Тя придобива все по-голяма популярност сред

потребителите на телефонни услуги. Широкото и разпространение се дължи най-

вече на намаляване на себестойността на разговорите при едно добро качество и в

същото време разширяване на възможностите на самата комуникация.

Една комутационна мрежа използва постоянна връзка между викащият и

виканият, което е предпоставка за наличие на преносна лента с голяма ширина за

един единствен разговор. Освен това, този тип технология може да пренася само

определен тип разговори, примерно телефон – телефон. Оборудването, което е

необходимо за правилното функциониране на тази мрежа е изключително скъпо,

най-вече защото гласовите и информационните услуги трябва да се поддържат на

отделни линии. Това налага нуждата и от отделен хардуер, съответно за обработка

на гласовите и информационните данни. Всичко това се отразява върху крайният

потребител, който получава наистина качествена в много отношения услуга, но

доста скъпа.

При VoIP телефонията телефонните разговори се движат по мрежи, които

използват интернет протокол (IP). Това означава, че обажданията се прекарват

през интернет или частни мрежи, които използват IP, за да може обажданията да

бъдат пренесени от едно място на друго. Този процес на пренасяне е свързан с

разпадане на гласовият поток на пакети, които се компресират и се изпращат към

тяхната крайна цел по различни пътища. Тук се откроява и основната разлика

между комутационните мрежи и VoIP мрежите. Докато при първите използваме

постоянна връзка за цялата продължителност на разговора, при вторите не е така.

Когато обаждането стигне до получателят си, гласовите пакети се събират,

декомпресират се и се превръщат отново в гласов поток, посредством поредица от

софтуерни и хардуерни компоненти.

Целта на разработваната дипломна работа е да се резлизира VoIP телефон. Той

трябва да може да работи в IP мрежа и да се извършват основните VoIP функции.

Първа глава - Обзор

1.1 Съществуващи VoIP решения

1.1.1 VoIP Gateways

VoIP шлюзовете (VoIP gateway) или Media gateway са устройства, които свързват

стандартните телефонни мрежи (PSTN) и VoIP телефонните мрежи. Поради

факта, че VoIP шлюзовете свързват различни видове мрежи една от главните им

функции е да преобразува различните видове пренос и видове кодиране. Те се

управлват от софт комутатори (Soft Switch), които осигуряват контрол върху

разговорите и сигнални функции. Връзката между софт комутатора и VoIP шлюза

се осъществява посредством протоколи като H.323, SIP MGCP и др.

1.1.2 VoIP клиенти

Skype

Skype е патентована peer-to-peer Internet telephony (VoIP) мрежа създадена от

Никлас Зенстрьом и Янус Фрис, които също така са създали популярната

програма за обмян на данни Kazaa. Той се съревновава с други съшествуваши

VoIP протоколи като SIP, IAX, H.323. Skype беше купен от eBay през Октомври

2005.

Всеки Skype потребител трябва да има инсталиран Skype на своя компютър. За

сега програмата е безплатна и може да бъде изтеглена от сайта на компанията.

Разликата между Skype и други VoIP клиенти е, че използва peer-to-peer модел, за

разлика от по-традиционния клиент-сървър.

Skype също така обработва разговорите чрез други Skype връзки по мрежата,

които позволяват да преминат през симетрични NAT-ове и файърйоли, за разлика

от повечето VoIP програми (Двата най-разпространени VoIP протокола SIP и

H.323 обикновено използват UDP трафик и point-to-point, което прави

прехвърлянвто на NAT трафика проблемно). Това е допълнителен товар за онези,

които се свързват към интернет без NAT, тъй като техните компютри и

капацитета на мрежата им ще се използва да обработва разговорите на други

абонати. Този избор на посреднически комютър се прави автоматично, като е

невъзможно потребителите да се откажат от използането на техните ресурси.

Кодът на Skype е затворен. Това увеличи подозренията и критиките от

разработчици на софтуер, и от VoIP потребителите.

-Целият Skype трафик е криптиран по подразбиране, и потребителите не могат да

го променят.

-Според слуховете Skype използва отворен, силно криптиран алгоритъм.

Skype използва 256-битов AES криптация динамично декодира потока от

информация на всеки разговор, или файлов трансфер. Skype използва 1536-битовa

RSA криптация, за да подсигури разбирането на AES симетричния сесийен ключ

на неподсигурен канал. Skype изисква патентования протокол за остановяване на

сесия е ефикасен и избягва атаки, които четат или променята съобщенията между

двама потребители.

Wengo

Wengo е VoIP провайдер, филиал на neuf Cegetel. Той разработва VoIP софтуер с

отворен код, който предлага разговоре между компютър и PSTN. Този софтуер

използва SIP протокола и е разработен под името WengoPhone.

Openwengo е общество от любители на свободния софтуер. Openwengo е

спонсориан от Wengo – Френски SIP провайдер. Първата и най-важна част от

софтуера е WengoPhone Classic – SIP клиент. Няколко проекта в момента се

разработват. Между тях е WengoPhone NG. Той ще е преработена версия на

WengoPhone Classic. В миналото WengoPhone NG е бил свързван с “Picard”.

OpenWengo наскоро побликува разширение за Firefox, което позволява да

говорите през Mozilla Firefox. Има версии за Microsoft Windows, Mac OS X и

Linux,а като последната все още се разработва.

Целите на OpenWengo е да предостави продуктивен и лесен за употреба хъб за

разботка на софтуер, базиран на VoIP технологиите.

С WengoPhone можете да се обаждате на други WengoPhone потребители. Също

така можете да се обаждате на стационарни телефони и мобилни телефони след

закупуване на кредит.

1.1.3 VoIP Телефони

VoIP телефоните [link] представляват телефони, които са проектирани да работят

в IP мрежа, за разлика от аналоговите телефони, които работят в PSTN мрежа. Те

конвертират говора в цифров вид – удобен да се пренася през мрежата. VoIP

телефоните предлагат цялата функционалност на VoIP технологията, като

единствено имат нужда от интернет връзка. Преимуществата им са, че качеството

на звука е по-добро от на стандартните телефони, както и че VoIP технологиите

позволяват пренос на данни и на видео изображение по време на един разговор.

1.2 OSI модел

OSI модела [1] е седемслойна архитектура, отговаряща за преноса на данни в

дадена мрежа.  Референтният модел OSI представлява седемслойна архитектура,

която определя различни функции за работа в компютърна мрежа изпълнявани от

всеки слой. OSI моделът позволява на еднородни и нееднородни системи

(използващи еднакви протоколи и операционни системи, или различни), да

комуникират безпроблемно помежду си, като същевременно предоставя на

производителите и разпространителите обща рамка която да следват при

проектиране на хардуер, операционни системи и протоколи. Моделът предоставя

на разработчиците стандартни спецификации за комуникации между системи.

OSI моделът е концептуален и се състои от поредица стандарти, дефиниращи

какво трябва да се случва и как точно да бъдат пакетирани данните за да могат

безпроблемно да бъдат предадени по кабела до отдалеченият хост. Логическите

слоеве на модела просто дефинират различните функции който се изпълняват във

всеки слой, а начинът на осъществяване на тази функционалност зависи от

производителя.

Важно е да се отбележи, че моделът се използва само когато пакетираме данни за

предаване до отдалечен хост (от същият вид или друг), и не се използва когато се

осъществява локален достъп до данните на собствената ви система.

Информацията пътуваща по мрежата се определя като данни, пакет, или даннов

пакет. Данновият пакет представлява логически групирана информационна

единица кято се предвижва между компютърните системи. Пакетът съдържа адрес

на източник, адрес на получател и други контролни елементи необходими за

осъществяването на надеждна комуникация.

За да достигне пакета от източника до местоназначенито е необходимо всички

устойства в мрежата (или по-точно тези по пътя му), да говорят на един и същи

език (да използват един и същ протокол). Протоколът представлява сбор от

правила определящи формата на данните и начинът на транспорт. Протоколите се

използват за комуникация между съответстващи си слоеве на източника и

местоназначението, с други думи протоколите от слой 2 (Data-link), служат за

обмяна на данни между слой 2 на източника и слой 2 на получателя. Това е peer-

to-peer комуникация. По време на този процес протоколите от всеки слой си

разменят информация/данни наречени PDUs (Protoloc Data Unit). Всеки слой

изполва PDU специфична за него.

Една от целите на създаването на модел състоящ се от слоеве, е да се раздели

цялостната задача по комуникациите между системите, на няколко по-малки

проблема, които съответно се решават по лесно.

През 1984 г. е доставен OSI модела, снабдяващ производителите с набор от

стандарти осигуряващи пълна съвместимост между отделните видове мрежови

технологии, разработени от различни компании (DECNet, SNA, TCP/IP и др.).

Приложен слой

Това е най-горният слой от OSI модела, който не се отнася за приложения

(програми) като Word, Exel, Power Point и др., а по-скоро осигурява прозорец,

който ви позволява да предоставите достъп до данни по мрежата от едно

приложение на друго (вървящи на две отделни системи). Този слой позволява на

потребителските приложения да изпращат данни по мрежата като просто

предоставя достъп до по-долните слоеве и осигурява интерфейс към

протоколният стек. Някои от услугите на приложният слой са e-mail, достъп

доWeb, файлови и принтерни услуги (приложения с мрежови услуги) и др. Някой

от по-важните протоколи функциониращи на този слой са FTP, TFTP, DNS,

HTTP, SMTP, Telnet и др.

Представителен слой

Както подсказва и името му, този слой се грижи за представяне на данните във

вид разбираем за отсрещната страна, като осигурява общ формат на данните за

различни платформи. Отговаря за конвертиране и “превеждане” на данните,

компресиране/декомпресиране както и за криптиране/декриптиране на

информацията. Към протоколите отнасящи се към представителният слой спадат

XDR, NFS, и др.

Сесиен слой

Най-общо слоят управлява създаването (и съответно разпадането) на сесии,

представляващи диалог между представителните слоеве на две (или повече)

системи.Контролира и диалога между две приложения на различни хостове и

управлява потоците с данни посредством точки на синхронизация (checkpoints).

Ефективността на управлението на потока зависи от комуникационният режим -

пълен дуплекс или полудуплекс (при първият вид и двете станции могат да

“говорят” едновременно, докато при полудуплекс само едната страна може да

предава данни в даден момент). Типичен протокол функциониращ в този слой е

NetBIOS.

Транспортен слой

Осигурява комуникация от край до край (end-to-end) между процеси изпълнявани

на различни хостове. Продоставя на по-горните слоеве услуги със или без

установяване на конекция (connection-oriented или connectionless), в зависимост от

застъпените протоколи. Слоят използва адреси на клиентски и сървърни портове

за да индетифицира различни процеси изпълнявани в рамките на хоста.

Сегментира данните подадени му от сесийният слой, назначавайки пореден номер

на всеки сегмент, с цел правилното им подреждане от получателя. Слоят

организира потокът от данни и осигурява контрол при положение, че сесията е с

установяване на конекция. Протоколи отнасящи се към транспортният слой са

TCP и UDP (първият осигуряващ надеждност, а вторият бързина при трансфера на

данните).

Мрежови слой

Една от основните му функции е задаването на логически адреси на източник и

местоназначение, както и определяне на най-добрият път за маршрутизиране на

данните между мрежи. За постигане на най-добра маршрутизация, устройствата

от мрежовият слой (маршрутизаторите) използват превключване на пакети (packet

switching). В този процес маршрутизатора идентифицира адреса на логическото

местоназначение на трафика (пакетите) приет по даден интерфейс, след което го

изпраща по друг интерфейс до неговото местоназначение. Протоколи опериращи

на този слой са IP, IPX, DHCP, RIP, OSPF, X25 и др.

Канален слой

Една от основните отговорности на каналният слой е предаването и приемането

на кадри и физическото им адресиране. Слоят прибавя хедър в началото и трейлър

в края на всеки пакет (превръщайки го в кадър), преди неговото предаване.

Хедъри към данните прибавят и мрежовият и транспортният слоеве, но трейлърът

се появява само на ниво Data-link. Каналният слой се разделя на два подслоя, LLC

и MAC, като първият добавя още контролна информация служеща за правилното

транспортиране на данните, а вторият - осигуряващ достъп до медиата. Някои от

основните характеристики на слоя включват контрол на достъпа до преносната

среда, добавяне на хардуерни (MAC) адреси на източник и местоназначение,

подготвяне на пакетите за предаване (като се капсулират в кадри), изчисляване на

конролната сума на кадъра (FCS), както и кодирането на електическите,

светлинните или електромагнитните импулси по преносната среда. При предаване

на данни, изпращащите устройства изпълняват алгоритъм за циклична проверка с

остатък (CRC) или контрол на последователността на данните (FCS) като записват

получената стойност в трейлъра на кадъра. Станцията получател изпълнява

същият алгоритъм и сверява стойностите като по тази начин разбира дали кадъра

е пострадал по време на пътуването му. Към този слой се отнасят протоколи като

Frame Relay, ISDN, HDLC, PPP и др.

Физически слой

Най долният слой от модела работи само с единици и нули (битове), изграждащи

кадъра. Битовете са кодирани като електрически или светлинни импулси (при

безжичните системи са електромагнитни вълни). Този слой се занимава с

електрическите и механичните характеристики, с кодирането на сигналите и с

формирането на нивата на напрежение на сигналите. Към този слой се отнасят и

спецификациите за отделните типове медиа и конектори.

Както споменахме и по-горе, информацията изпращана по мрежата се определя

като данни или даннови пакети. Ако два хост (А и В) желаят да комуникират,

данните първо трябва да бъдат капсулирани (пакетирани). Информацията

нуждаеща се от транспортиране се предвижва от Приложният слой надолу по OSI

модела, като при преминаването им през различните слоеве данните претърпяват

промяна в следствие на работата и функциите на отделните нива. Процесът на

капсулация може да се раздели на няколко етапа:

Изграждане на данните нуждаещи се от транспортиране.

Подготвяне на данните за транспорт от край до край, сегментиране на

данновият поток гарантиращо надеждна и безпроблемна комуникация

между двата хоста. Назначаване на поредни номера на сегментите и

номера на портове.

Поставяне на данните в пакети съдържащи мрежови хедър (nеtwork

header). Мрежовият хедър съдържа логически адреси на източника и

получателя, както и допълнителна контролна информация. Тези адреси се

използват от мрежовите устройства за изпращане на пакетите през мрежата

по избраният път.

Добавяне на канални (Data Link) хедър и трейлър, капсулиране на пакетите

в кадри. Кадърът позволява връзка със следващото директно свързано

устройство.

Конвертиране на кадрите в поредица от битове и кодирането им по

медиата.

Приемащият хост предвижва приетите данни нагоре по модела като всеки слой

премахва допълнителната информация прибавена от съответният му слой при

изпращача.

1.3 TCP/IP протоколен стек

Интернет протоколния стек [2] е група от комуникационни протоколи, които

изграждат протоколния стек, на базата на който, Интернет и най-често

използваните мрежи оперират. Той също така е наричан TCP/IP стек, заради двата

най-важни протокола в него: Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol

(IP).

Интернет протоколния стек, както много други протоколни пакети, може да бъде

представен като група от слоеве, всеки слой решава редица проблеми, касаещи

преноса на информация, и представя предварително дефинирана връзка с

протоколи от горните слоеве, като използва услуги на протоколи от долните

слоеве. Горните слоеве са логически по-близко с потребителя и боравят с по-

абстрактна информация, като разчитат на протоколи от долните слоеве да

„преведат” информацията във форма, която може да бъде физически предадена.

TCP/IP стекът използва енкапсулация, за да осигури абстрактен интерфейс за

протоколите и услугите. provide abstraction of protocols and services. Обикновено

протокол от висок слой използва протокол от нисък слой, за да може да изпълни

своите задачи. Интернет протоколния пакет може да бъде побран в слоевете на

DoD (Department of Defense).

Историята на модела DoD започва дълго преди обявяването на модела OSI, който

впоследствие го за замести. Той е разработен от DARPA като първоначален

стандарт, на който трябва да отговарят основните Интернет протоколи. Този

четирислоен модел се състои от следнтие слоеве:

4 Приложен слой DNS, TFTP, TLS/SSL, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NNTP,

POP3, SIP, SMTP, SNMP, SSH, TELNET, ECHO, BitTorrent,

RTP, PNRP, rlogin, ENRP, …

3 Транспортен

слой

TCP, UDP, DCCP, SCTP, IL, RUDP, …

2 Интернет Слой IP (IPv4, IPv6)

1 Слой за мрежов

достъп

Ethernet, Wi-Fi, Token ring, PPP, SLIP, FDDI, ATM, Frame

Relay, SMDS, …

Подреждането на слоевете в референтния модел OSI осигурява следните

предимства на производителите и разработчиците на софтуер и на тези, които

предлагат поддружка и отстраняване на неизправности., например на инженерите

по мрежи:

Уточнява основните функции на всеки слой

Предоставя на производителите точно дефиниран фреймъурк (техническа

рамка), която да използват при създаване на приложения и разработка на

хардуер.

Намалява сложността на работата в мрежа чрез обособяване на отделните

функции на модела.

Повишава интероперативността между разнородни мрежи и протоколи.

Опростява отстраняването на неизправности като стеснява фокуса за

откриване на сложни проблеми в мрежите.

Ускорява еволюцията в индустрията като спомага за специализация на

производители.

Приложен слой

Приложният слой се използва от повечето приложения за мрежова връзка.

Информацията се предава от програмата в специален формат, годен за нея, след

това се енкапсулира към протокол от транспортния слой.

Тъй като структурата на TCP/IP стека няма слоеве между приложния и

транспортния слой, в приложния слой трябва да се включва протоколи, които да

вършат работата на презентационния и на сесийния слой от OSI модела.

Информацията, която е пратена по мрежата се предава на приложния слой, където

се енкапсулира в нужния протокол. От там информацията се предава надолу към

по-ниските слоеве на модела.

Двата най-често използвани протокола от долните слоеве са TCP и UDP. Общо

изплзваните услуги използват портове, които са обвързани с тях (HTTP използва

80 порт; FTP използва 21 порт), докато клиентите използват динамични/временни

портове (ephemeral ports)

Презентационен слой

Презентационният слой предуставя независимост от различия във вида на

представената инфорамция като преобразува от проложен в мрежови формат.

Презентацонният слой служи да трансформира информацията във форма – удобна

за приложния слой. Слоя форматира и енкапсулира информацията, за да може да

бъде изпратена по мрежата, като предотвратява различия в протоколите. Понякога

е наричан синтактичен слой.

Интернет слой

Ролята на Internet слоя е да избере най-добрия път за пренос на пакетите през

мрежата. Основният протокол, който функционира в този слой е IP. Избирането

на най-добиря път и комутирането на пакетите се извършва в този слой.

IP извършва следните функции:

Избира пакет и схема за адресиране

Пренася информация между Internet слоя и network access слоя.

Рутира пакети до отдалечени потребители

Понякога IP се отнася като ненандежден протокол. Това не означава, че IP няма

да достави правилно информация през мрежата. IP е ненадежден, защото не

предуставя проверка за грашки и поправка. Тази функция се извършва от

протоколи от горните слоеве; от транспортния или приложния слой.

Слой за мрежов достъп

Network access слой позволява IP пакетите да направят физическа връзка с

преносната среда. Той включва LAN и WAN технологични детайли и всички

детайли, които се съдържат в каналния слой и във физическия слой на OSI

модела.

Драйверите за софтуерните приложения, модеми и други устройства работят на

network access слоя. Този слой определя процедурата, използвана да

взаимодейства с мрежовия хардуер и преносната среда.

Протоколите от Network access слоя също свързват IP адреси с физически

хардуерни адреси и енкапсулира IP пакети във рамка.

1.4 X86 платформи

x86 [3] или 80х86 е общото има на микропроцесорната архитектура, развита

първо от Intel. В днешно време х86 архитектурата доминира при персоналните

компютри, преносимите компютри и малките сървърни решения от както през

80те IBM PC използват предимно версии на Microsoft Windows и Unix

операционни системи. По-модерни архитектури като PowerPC се изправиха пред

х86 като негов заместник, но до сега никой не измести х86 от водещата му

позиция на пазара.

Intel Pentium 4

Архитектурата се казва х86, защото по-ранните процесори от фамилията са

идентифицирани от номер, заръшващ на 86: 8086, 80186, 80286, 80386 и 80486.

Понеже никой не може да сложи авторски права на числа Intel и повечето му

конкуренти започнаха да използват имена, на които може да се постави запазена

марка, като например фамилията Pentium.

Компютрите през късната част на 70те работеха против 16bit 64k byte адресно

пространство, докато паметите станаха по-евтини . повечето фирми, които

произвеждат процесори намалиха способностите на техните процесори, за да

могат напълно да се справят с 32bit адреси и информация. Но вместо това 8086

адаптира много прецизна концепция на сегментни регистри, които ефективно

повишава адресната памет с 4 бита от 16 bit (64К до 20bit) 1MB. Информация и

код са използвани в близките 16bit сегмента през по-голямата 1MB адресна памет,

или компилатор може да оперира в „далечен” режим, използвайки едновремено

сегменти и офсет. Докато този лимит се оказа твърде малко за средата на 80те, той

е идеален за нахлуващия PC пазар, като прави много лесна възможнотта да се

използва софтуер от старите 8086 към новите процесори.

x86 фамилията

8086

80186

80286

80386

80486

80586

80686

80786

80886

National Instrument Geode

VIA Technologies – C6, C7, Eden

Transmeta - Crusoe

модел тип процесор памет слотове Ethernet цена

VIA EPIA EK8000EG

Mini ITX(fanless)

800MHz 1GB 1 PCI Slot 2x10/100 $296

VIA EPIA SP8000EG

Mini ITX(fanless)

C3/Eden 1GB 1 PCI Slot 1x10/100 $309

VIA EPIA MII 6000EAG

Mini ITX(fanless)

600Mhz 1GB 1 PCI Slot / CF 1x10/100 $244

VIA EPIA Mini 600Mhz 1GB 1 PCI Slot 1x10/100 $190

ME6000G ITX(fanless)VIA EPIA ML6000EAG

Mini ITX(fanless)

C3/Eden 1GB 1 PCI Slot 1x10/100 194 лв

VIA EPIA ML8000G

Mini ITX(fan) C3 1GB 1 PCI Slot 1x10/100 $178

J7F2WE1G5D-OC ViaC7D 25W

Mini ITX 800MHz to 1,5GHz

1GB 1 PCI Slot / 2xAD

1x10/100/1000 214 лв

J7F2WE1G5-OC ViaC7D 12W

Mini ITX 800MHz to 1,5GHz

1GB 1 PCI Slot / 2xAD

1x10/100/1000 244 лв

VIA EPIA N5000EG

Nano ITX(fanless)

Luke CoreFussion

1GB 1 Mini PCI Slot 1x10/100 $360

PCM - 9372 5,7" x 4" 400/660/800Mhz 512MB PC 104 1x10/100  PCM - 9572F 5,7" x 8" 400/500Mhz 256MB PC 104 1x10/100  PCM - 9575 5,7" x 8" 400/660/800Mhz 512MB 1 PCI Slot /

PC 1041x10/100  

SOM 4470 4,5" x 3,7" 400/500Mhz 256MB link 1x10/100  IP-06039 5,7" x 4" 400Mhz 512MB 1 PCI Slot /

PC 104 / CF1x10/100

IP-06041 5,7" x 8" 400/660Mhz 384MB CF / 2xPCMCIA

1x10/100

EmCORE-i625

5,7” x 8”(fanless)

400Mhz 512MB CF/ Mini-PCI 3x10/100

EmCORE-i612

5,7" x 4"(fanless)

400Mhz 512MB CF/Mini-PCI 1x10/100

При изборът на х86 платформа трябва да се обърне внимание какви са

минималните изисквания на операционната система и на управляващият софтуер

към хардуерната платформа. В разработваната дипломна работа хардуерната

платформа трябва да отговаря на следните изиствания:

CPU – 400MHz (безвентилаторен);

RAM – 128MB;

Ethernet;

Разширителни слотове:

o Compact Flash;

o Mini-PCI;

Ниска цена;

1.5 WiFi

Wi-Fi [4] е безжична технология, която обхваща няколко стандарта. Първият

лицензиран е 802.11а, който работи на честота от 5GHz. В последно време той не

се използва толкова често и е заменен от други два стандарта, които се използват

масово- 802.11b и 802.11g. Компанията Wi-Fi Alliance лицензира тези стандарти,

базирани на стандарта IEEE 802.11 Wi-Fi е разработена от Кайл Браун, за да бъде

използвана за мобилни устройства като лаптопи, в локални мрежи, но в момента

тя е много използвана за много услуги: интернет и VoIP, игри, и дори

елементарна връзка между домашни устройства като телевизори и DVD плейъри

или цифрови камери. В момента се разработват нови стандарти, които ще

позволят Wi-Fi да бъде използван в коли по пътищата в една интелигентна

транспортна система, за да повиши сигурността, да събира статистики и спомогне

за мобилната търговия.

Също така Wi-Fi предоставя възможност за директна връзка между две

устройства (peer-to-peer). Тази връзка е полезна при домашни устройства и игрови

приложения.

Когато за първи път технологията била предоставена за масовия потребител,

изникнали много проблеми, защото продукти от различни производители не

можели да работят заедно. Wi-Fi Alliance изникнал като организация, която да

разреши този проблем като адресира проблемите на крайните потребители с

производителите. Wi-Fi Alliance създала марката Wi-Fi CERTIFIED, за да покаже

на потребителите, че продуктите от различни производители са съвместими.

Една типична Wi-Fi съдържа един или повече базови станции (Access Points -

APs) и един или повече клиенти. AP праща пакети с мрежовото си име (Service Set

Identifier, "Network name") (SSID), които се наричат beacons, които обикновено се

пращат на всеки 100ms. Пакетите се пращат със скорост от 1 Mbit/s и понеже са с

малък обем не оказват ефект в производителността на мрежата. Tъй като

минималната скорост за пренос е 1 Мbit/s Wi-Fi осигурява че клиентите ще

комуникират с поне 1 Мbit/s. В зависимост от настройките, клиента може да

решава дали да се свърже към AP. Ако два АР, в един район, са от един и същ

SSID, клиентският фърмуеар може да използва SNR(signal to noise ratio), за да

определи към кой от двата АР да се свърже. Wi-Fi оставя критериите за свързване

изцяло на клиента. Това е плюс, но също така означава, че един мрежови адаптор

може да работи доказано по-добре от друг. Тъй като Wi-Fi използва въздуха за

преносна среда, той има същите свойства като Етернет мрежа без комутатори

(non-switched ethernet network). Възможно е да възникнат колизии като при

подобни мрежи.

Като изключим 802.11а, който работи на 5 GHz, Wi-Fi използва честота близка до

2.4GHz, която е стандартизирана и лицензирана и международно одобрена, като

точната честота слабо варира в различните части на света, както и максималната

разрешена сила. Честотните канали са стандартизирани по целия свят, така че

позволените честоти могат да се идентифицират по броя на каналите.

Честотите за 802.11 b/g варират от 2.4 GHz до 2.487 GHz. Всеки канал е с честотна

лента от 22 МHz като има стъпка от 5 МHz между каналите.

Максималния брой от канали за Wi-Fi е 13 за Европа, 11 за Северна Америка и 14

за Япония.

Преимущества на Wi-Fi

Позволява локалните мрежи да бъдат изградени без нуждата от

окабеляване, намалява цената на разширяване на мрежата. Помещения които не

могат да бъдат окабелени, като например открити райони или исторически згради,

могат да използват безжични локални мрежи.

Цената на Wi-Fi модулите продължава да спада, кото прави Wi-Fi една

много икономична алтернатива в голямо разнообразие от продукти.

Wi-Fi мрежите подържат мобилна връзка , в които клиент с мобилно

устройство като например лаптоп може да преминава от една AP на другa, като се

предвижва в сграда или месност.

Wi-Fi използва всеобщо регламентирани стандарти. За разлика от

мобилните телефони, едно и също Wi-Fi устройство може да работи навсякъде по

света.

От 2006год. WPA и WPA2 криптацийте не са лесно разбиваеми ако се

използват големи пароли.

Нови протоколи за качество на услугите (WMM) и механизми за

спестяване на енергия (WMM Power Save) правят Wi-Fi дори по-подходящ за

приложения, които са чуствителни към закъснения (като звук и картина) и малки

по размер устройства.

Недостатъци на Wi-Fi

Wi-Fi връзката може да бъде прекъсната от други устройства, които

изпозват 2.4 GHz като безжични телефони и микровълнови печки.

Не са еднакви по света; в по-голямата част на Европа е предлагат два

канала повече от тези в Северна Америка (1-13 срещу 1-11); Япония има дори

един повече (1-14); в някои държави като Испания, забраняват използването на

ниските канали.

Консумацията на ток е значително повече от някои други стандарти, като

правят живота на батерията и отделената топлина проблем.

Най-широко използвания метод за криптиране WEP се оказа лесно

преодоляем.

Wi-Fi мрежите могат да бъдат използвани да се чете и да се копира

информация (в това чиско и лична информация), предавана по мрежата когато се

използва криптиране като например VPN.

Wi-Fi мрежите имат ограничен обсег. Типичен Wi-Fi домашен рутер, който

използва 802.11b или 802.11g с вградена антена обикновено има обсег от около

45м в сграда и 90м на открито. Обсега варира и от честота. Wi-Fi, който използва

2.4 GHz има по-добър обсег от този, който използва 5 GHz и по-малко от стария

Wi-Fi стандарт (900 MHz). Обсегът на открито може да достигне до няколко

километра със специализирани или с насочени антени.

IntelPro/wireless 2020PC b/g 35$

IntelPro/wireless 2915 a/b/g 38$

IntelPro/wireless 3945 a/b/g 38$

IntelPro/wireless 2200 b/g 48$

IntelPro/wireless 3945 a/b/g 45$

TL-WN562AG a/b/g 42$

На таблица са показани различни модели Wi-Fi карти на Mini-PCI интерфейс. При

изборът на модул трябва да се съобразим със стандартите, на които могат да

работят. В наши дни най-често използваните стандарти са 802.11b и 802.11g като

все по-рядко се ползва 802.11a стандартът. Въпреки че последният стандарт не се

използва толкова често е желателно да бъде подържан от модулите за по-голяма

гъвкавост и функционалност. Друг важен фактор е цената на модула. Желателно е

да се избере модул, който да отговаря на изискванията и да е с минимална цена.

Това са модулите IntelPro/wireless 2915 и IntelPro/wireless 3945. Моделът 3945 е

по-подходящ, защото има филтър за шумове за места, където се припокриват

няколко мрежи. В резултат от разгледаните модели избирам IntelPro/wireless 3945

като най-подходящ.

Mini-PCI модули, сравнение, анализ, изводи ?

1.6 Аналогови интертфейси (FXS/FXO)

FXS(Foreign eXchange Subscriber) [5] и FXO(Foreign eXchange Office) [5] са двата

двата най-използвани интерфейса, които се използват при аналоговата телефония.

Аналоговата телефония POTS (Plain Old Telephone Service), e услугата, която

телефонните компании обикновено доставят до домашните потребители. Те

пренасят сигнала от Градската Централа CO (Central Office) до крайния

потребител по двойка от медни проводници. За да се увеличи растоянието, на

което може да се предаде сигнала, двойките се усукват, като по този начин се

екранират от външни. По тази причина са известни още и като „усукани двойки”.

FXS – Foreign eXchange Subscriber е интерфейс който предоставя POTS услуги от

CO и към него трябва свързано устройство на абоната: телефон, модем, факс. FXS

е насочен към абоната. Той предоставя следните услуги:

Сигнал за свободна линия.

Захранващ ток (battery current)

Ring Voltage

FXO – Foreign eXchange Office е интерфейс, който приема POTS услуги от CO

през градската телефонна мрежа (PSTN). FXO е насочен към Градската Централа.

Той предоставя следните услуги:

Сигнал за готовност на абоната (on/off hook)

Според описаното по-горе, FXO порта се свързва с FXS порта, за да може да се

осъществи конекция. Когато FXO порта на аналогов телефон се свърже с FXS

порта на телефонната централа започват да се приемат FXS услуги от

телефонната централа, в следствие на което се чува звук „свободно”, когато се

вдигне телефонната слушалка.

В последно време към стандартната FXS/FXO топология се свързват

допълнителни елементки, като софтуерна телефонна централа PBX (Private Branch

Exchange) или други VoIP шлюз или рутери. Например FXO интерфейса на

телефона да се свърже към FXS интерфейса на PBX, шлюз или рутер.

Връзка с PBX

Един PBX има FXS и FXO интерфейси.

FXS – когато се свърже софт комутатор към аналогов телефон FXS порта на PBX

предоставя POTS услуги на телефона, включително Сигнал за свободна линия,

Захранващ ток (battery current), Ring Voltage.

FXO – Когато се свърже PBX към CO, се свързва линията (FXS) от

телекомуникационната компания към FXO порта на телефонната централа. Той

доставя сигнал за готовност към локалната телефонна мрежа.

1.7 Памети

CompactFlash

CompactFlash (CF) [6] е вид преносима памет, която е създадена за преносими

електронни устройства. Както повечето преносими памети използва флаш памет в

стандартизирано приложение, като за първи път е произведена от компанията

SanDisk през 1994г. В днешно време структурата на тази памет е широко

използвана при различни устройства. Има две основни подразделения на CF

картите, Type I и по тънката Type II. Форматът CF Type II се използва при

Microdrive и при други устройства. В момента се използват два стандарта за

скорости, но в близко бъдеще ще станат три: базовия CF, CF High Speed (който

използва CF+/CF2.0) и дори по-бързия CF3.0, който е приет през 2005г. Форматът

CF Type II се използва при Microdrive и при други устройства.

IBM 1 GB Microdrive

CF е сред първите флаш памети, които са стандартартизирани да са съвместими с

по-старите и по-големите PC Card Type I памети, които са базирани на интелските

NOR флаш памети. По-късно се преминава към NAND базирани памети. CF е

сред най-старите, но и най-успешни формати, като е на водещо място в пазара за

памети на професионални камери. Плюсовете му са доброто отношение на цена

към обем памет, като и продължителността на живот на една такава памет. Както

е известно флаш паметите имат определен брой цикли за четене/запис (около 300

000), докато един сектор не може да бъде използван повече. Обикновено

контролерът в CF предотвратява загубата на информация като следи кога една

клетка се е изчерпала и копира информацията към някоя съседна празна клетка

CF картите могат да бъдат използвани директно в слотове за PC като се използва

като IDE хард диск, с пасивен адаптер, и четец, включен към стандартен порт като

USB или FireWire. Интересно е да се отбележи, че поради големия размер на

шината му, новите формати могат да бъдат включени директно в CF слот с

помощта на адаптер (SD/MMC, Memory Stick Duo, xD-Picture Card, Smart Media)

MultiMediaCard

MultiMediaCard (MMC) [7] e стандарт за флаш памети. MMC е създаден през

1997г от компанията Siemens и SanDisk като използват за основа NAND

базираните флаш шамети на Toshiba, като по този начин е много по-малка, в

сравнение с базираните на интелските NOR флаш шамети като CompactFlash.

MMC изпозлва 1 бит за серийна връзка, но новите версии позволяват 4 или 8 бита

за пренос на данни. Донякъде са заменени от SecureDigitalCard стандарта, но все

още се използват.

Обикновено MMC картите се използват като допълнителна памет в преносими

устройства, като фотоапарати, цифрови плеъри и други. Новите компютри и

лаптопи имат SD слотове, които четат MMC карти. Новите модели ММС памети

достигат до 8GB

Secure Digital card

Secure Digital (SD) [8] е формат за преносима флаш шамет, която се използва при

преносими устройства като цифрови камери и др. SD картите са базирани на по-

стария формат ММС, но са малко по-тънки от тях. Също така при тях скоростта

на трансфер е по-голяма. Повечето имат плъзгач, който предотвратява

записването на информация върху нея . Подържат технология за ограничаване на

достъпа до информацията в тях (Digital right management). Размерите на SD

картите са същите като на ММС картите 32мм х 24мм х 2.1 мм.

Стандартът подържа различни скорости, които се измерват по същия начин като

на CD-ROM, кратни на 150KB/s. Трансферът на базовата версия е 6 пъти повече

от стандартен CD-ROM (900KB/s). Високо скоростните карти са направени с

голям трансфер от порядъка на 66х (10MB/s), а high-end картите развиват

скорости от порядъка на 150х. Някои цифрови камери изискват карти с голяма

скорост на запис, за да могат да записват видео достатъчно гладко. От Декември

2005 компаниите сертифицират стандарта 1.01, който има скорост на запис 66х и

високо скоростния стандарт 1.1, който има скорост на запис 133х.

При изборът на памет за разработваната дипломна работа трябва да се съобразим

с цената на различните модели, възможността да се инсталира операционна

система на тях и да бъдат подържани от хардуерната платформа.

От разгледаните по-горе типове памети SecureDigital Card и MultiMediaCard са

по-компактни от CompactFlash картите. За сметка на това CompactFlash е по-

разпространена и почти всички SBC платки имат слот за такива карти. От

изброените типове памети CompactFlash е най-разпространена за инсталация на

операционна система и има най-голяма поддръжка за нея.

В заключение за разработваната дипломна работа избирам CompactFlash карта

поради преимуществата и.

1.8 Дисплеи

Liquid crystal display (LCD) [9] е тънък, плосък дисплей, направен от подредени

цветни или монохромни пиксели, подредени пред източник на светлина.

Консумацията му на ток е много малка и за това се използва в устройства,

захранвани от батерия.

Всеки пиксел се състои от слой течно-кристални молекули, суспендирани между

два прозрачни електрода и два поляризиращи филтера, на които осите на

поляритет са взаимно перпендикулярни. Ако между тях няма течен кристал,

светлината, която премине през едната ще бъде спряна от другата.

1. Вертикален филтър, който поляризира светлината, когато преминава през

него.

2. Стъклен слой с електроди. Формата на тези електроди определя тъмните

зони, които се образуват когато се включи монитора.

3. Усукан течен кристал.

4. Стъклен слой с електроди, който има хоризонтални ивици, които са

еднакво ориентирани с хоризонталния филтър.

5. Хоризонтален филтър, който блокира или пропуска светлина.

6. Рефлектиращ слой, който връща светлината обратно към зрителя.

Преди да приложим напрежение, молекулите на течния кристал са в спокойно

състояние. Зарядът на молекулите ги кара кара да се подредят с микроскопични

вдлъбнатини на електродите. По тази причина молекулите се подреждат

спираловидно или се усукват. Светлината, преминала през единия филтър се

завърта докато премине през кристала, докато достигне до другия филтър.

Половината от светлината се абсорбира

Когато приложим напрежение на електродите, молекулите на течния кристал се

подреждат успоредно на магнитното поле, като намалява въртенето на влезналата

светлина. Ако кристалите са напълно успоредни, преминалата светлина през тях

ще се поляризира перпендикулярно на втория филтър, като по този начин ще се

блокира напълно. Пикселите ще изглеждат тъмни. Като се контролира усукването

на молекулите на течния кристал във всеки пиксел, светлината ще влиза в

различно количество, като в съответствие осветява пиксела.

За да спести електричество обикновено LCD дисплеите са мултиплексирани. Това

ще рече, че електродите от едната страна на дисплея са групирани и опроводени

заедно (колони) и всяка група получава свой източник на напрежение. От другата

страна на дисплея електродите също са групирани (редове), като всяка група

получава свой източник на напрежение. Групите са направени така, че всеки

пиксел има свой уникален ред и колона.

Модел Размерност Размер Размер на символ

Подсветка Цена

JM204A TN 20x4 98x60x10 3.01x4.83 Не 18лвJM204A

STN+LED20х4 98x60x10 3.01x4.83 Да 27лв

AC-204AYILY

20x4 98х60х14.5 2.95x4.75 Да 17лв

AC-204AYA

20x4 98х.60х10.5 2.95х4.75 Не 12лв

AC-204BYILY-

H

20x4 146х62х14.5 4.84х9.22 Да 31лв

На таблица са представени някои модели Буквено-цифрови монохромни LCD

индикаторни модули, които се предлагат на българският пазар. При изборът на

LCD модул има няколко параметъра, които трябва да съобразим: размерността,

размера на самия модул, размера на символите, дали има подсветка и не на

последно място цената. За целите на дипломната работа е необходимо модолът да

бъде достатъчно голям, за да може да се визуализира целият номер на абонатите,

когато се набират. От разгледаните по-горе модели избирам моделът AC-

204AYILY на компанията Ampire поради своята компактност и ниска цена.

1.9 Клавиатури

Клавиатурите [10] използват матрица с редове и колони. Всеки клавиш действа

като ключ. Когато някой клавиш се натисне дадения ред се свързва с дадената

колона и по този начин се затваря веригагата. Контролера на клавиатурата

разпознава коя верига е затворена и го регистрира като натиснат клавиш.

За да засече кой клавиш е натиснат контролерът на клавиатурата сканира редовете един по един. Когато някоя колона е активирана, контролерът я засича и започва да сканира редовете един по един. Когато разбере кой ред е активиран записва съдържанието му в

1.10 Специализирани Интегрални Схеми за VoIP

Tiger Jet

Компанията Tiger Jet [11] предлага няколко модела специализирани чипове за

VoIP. С тях може да свърже стационарен телефон към комютър, с помощта на

USB връзка, и да се получи функционалността на стандартен VoIP телефон.

Най-новият им модел Tiger560C е напълно софтуерно управляем, като предуставя

всички възможности на USB интерфейса. Някои от специфичните му

възможности са SLIC, Tip/Ring voltage generator, DTMF декодер, генератор на

тон(сигнал за готовност) и контролер за тонално набиране.

Една друга интересна новост е DTMF логика, която засича натискането на

определен бутон (*#*), като по този начин позволява на потребителите да

превключат между стандартни телефонни номера и разговори в VoIP мрежата.

Всички базови функции на Tiger560C базирани устройства са софтуерно

независими, като нямат нужда от специализиран софтуер, за да работят. Чипът е

съвместим с всички популярни VoIP приложения като: Skype, SIP, H.323,

Delta3/IconnectHere, Net2Phone, DialPad, MSN, X-ten.

Mindspeed

Компанията Mindspeed Technologies, Inc [12] проектира и продава мрежови

решения за комуникационни приложения като VoIP и широколентов оптичен

пренос в корпорации, обществени учреждения и др.

Трите основни фамилии на компанията включват аналогов пренос и

комутационни решения (high-performance analog transmission and switching

solutions), продукти за масов достъп, които са проектирани да подържат пренос

на глас и информация, устройства за мрежов мониторинг и управление на трафик.

Продуктите на Mindspeed се използват при различни устройства като например

VoIP gateway, комутатори и др.

AudioCodes

AudioCodes [13] е фирма, която е тясно специализирана в производството на

телекомуникационно оборудване. Предлаганите от тях продукти включват VoIP и

телекомуникационни платки, специализирани платки за запис на разговори, VoIP

gateway модули, VoIP чипове, подходящи за използване от други фирми, които се

занимават с разработката на хардуерни платформи.

Продуктите на AudioCodes предлагат нови технологии като например Voice over

Packet, VoIP PCI, VoIP gateway решения за корпорации и съобщителни фирми.

SmartLink Компанията SmartLink разработва специализирани чипове за VoIP и

комуникационния пазар. Техните продукти са предимно за ОЕМ клиенти, които

бързо и лесно да разработят своите продукти.

Voxelle фамилията им представлява VoIP адаптори и шлюзове, които са

предназначени за домашно позлване или малък офис. Тези продукти включват

PSTN, VoIP и безжични услуги. Компанията активно разработва нови продукти и

помага на клиентите си, чрез офисите си по цял свят.

Conwise Technology

Founded in May 1999, Conwise Technology positioned itself as the provider of

wire/wireless audio transmission SOC for consumer products. To this end, Conwise

devoted itself, from the time of establishment, to the research and development of

DSP/RISC/MIXED MODE CODEC/audio compression algorithm and in house

Bluetooth technology IP. Our initial R&D efforts concentrated on Bluetooth audio

transmission products, which passed the testing by and completed registration at

international Bluetooth certification institutes in 2002. At present, Conwise's Bluetooth

SOC products are already used in consumer products. Taking advantage of the niche of

cordless intercom systems, Conwise applied its DSP/RISC/CODEC technology in

engineering the total solution integrating the hardware and software of its cordless

intercom unit (CW6670), which had risen as a undisputed market leader in Europe in

2003.

Our company name "Conwise" was coined from the combination of "Connect" and

"Wise". One of our goals is to provide clients, in a cost-effective and efficient way, with

competitive SOC for transmission products in the post-PC age. In keeping with this

goal, Conwise is committed to offering its clients the best services possible and creating

the maximum benefits for its shareholders and entire staff as the company continues to

grow.

Таблица за сравнение на трите произовдителя/конкретни чипове,

анализ, изводи?

Втора глава - Изисквания и блокова схема

2.1 Изисквания

Проектираното устройство трябва да отговаря на следните

изисквания:

2.1.1 Потребителски интерфейси:

RS-232;

USB;

RJ-11;

2.1.2 Мрежови интерфейси:

Ethernet;

Wi-Fi;

2.1.3 Функционални възможности

2.1.3.1 Възможност за свързване на аналогов телефон,

посредством FXO интерфейс.

2.1.3.2 Възможност за визуализиране на набратите телефонни

номера и на абонатите от Skype листа върху LCD дисплей.

2.1.3.3 Възможност за изграждане на VoIP разговори.

2.2 Обща блокова схема

В общата блокова схема всички компоненти са разделени по функционални

признаци. Блокът „х86 SBC” представлява стандартна х86 платформа. Нейната

функция е да се осигури платформа, на която да се инсталира стандартна

операционна система (Linux) и управляващ софтуер за VoIP телефон. Блокът

„VoIP интерфейсен блок” служи да осъществи връзка между х86 платформата и

аналогов телефон. В него се преобразува тоналното набиране във вид, удобен за

управляващия софтуер. Връзката между блоковете „VoIP интерфейсен блок” и

„х86 SBC” се осъществява с помощта на USB връзка, като същевременно се

предават данни и се захранва допълнителната платка.

2.3 Блок „VoIP интерфейсен блок”

На фиг. е представена вътрешната структура на блокът „VoIP интерфейсен блок”.

Като входен блок можем да приемем блокът „Абонатен интерфейс”. Неговата

функция е да следки кога ще се вдигне МТГ, да усили получения сигнал от

телефона и да ограничи мощността му. След като се обработи сигнала той

постъпва в VoIP чипа 560С на компанията Tiger Jet, който има двупосочна

функция. От една страна той приема набратите тонове от телефона и с помощта

на аудио кодека ги преобразува във вид, удобен за управляващия софтуер. За

преносна среда се използва USB интерфейс. От друга страна управляващият

софтуер изпраща говора към 560С и той го модулира обратно към телефона.

Също така управляващият софутер изпраща към VoIP чипа информация за

списъка с абонати и набраният номер към LCD дисплея.

2.4 Блок „х86 SBC”

На фиг. е представена вътрешната структура на блокът „x86 SBC”. В неговата

основа стои х86 платформа. На блокът „Памет” се поставя дисков носител, който

трябва да е достатъчно голям, за да може да побере операционна система,

управляващият софтуер за блокът „VoIP интерфейсен блок” и Skype. За целта се

използва Compact Flash карта. За връзка с интернет се изпозва Ethernet по

стандарта IEEE 802.3. За по-голяма мобилност и „гъвкавост” х86 платформата

разполага с Wi-Fi модул, който осигурява възможност за безжичен интернет.

Изпозва се mini-PCI интерфейс.

Трета глава - Принципна ел. Схема

Блокът „кодек” съдържа филър за импулсно-кодова модулация или Pulse Code

Modulation (PCM). [link] Нейният принцип на действие е използване на

синусоидален сигнал (реалният аналогов сигнал представлява смес от много

хармонични).

При импулсно кодова модулация моментната стойност на амплитудата на

входния сигнал се определя 8000 пъти в секунда, т.е. на всеки 125 μs. Входният

сигнал се преобразува в последователност от импулси, всеки от които е с

амплитуда, равна на амплитудата на оригиналния аналогов сигнал за съответния

момент от време. Тази последователност се нарича амплитудно модулиран

импулсен – PAM (Pulse Amplitude Modulated) сигнал. Осем бита /1 байт/ се

използва за кодиране в двоичен вид на всеки импулс от РАМ сигнал. Първият бит

на определя поляритета на импулса, а останалите битове - неговата амплитуда.

Посредством един байт могат да се кодират 256 различни стойности на

амплитудата на входния сигнал. Това кодиране се нарича квaнтоване

(quantization). При цифровото предаване на глас получените при импулсно

кодовата модулация байтове се предават последователно бит след бит със

скорост 64 Kb/s (8000 байта за секунда).

Скоростта на изменение на амплитудата на синусоидалния сигнал е различна в

различните части на сигнала. В областите с ниски амплитуди скоростта на

изменение на амплитудата е висока, докато в областите с високи амплитуди тази

скорост е ниска. Ако квaнтоването е линейно, това ще доведе до загуба на

стойности на амплитудата, които сас съществени при възстановяването на

аналоговия сигнал и съответно до изкривяване на неговите форми.

За да се избегнат изкривяванията на аналоговия сигнал се използва нелинейно

квантоване. При него амплитудата на сигнала се разделя на равни части,

наречени сегменти. Когато се кодира дадена моментна стойност на амплитудата,

три бита се използват за определяне на сегмента, в който тя се намира, а четири

бита за квантоване нейната конкретна стойност в рамките на този сегмент. По

този начин за всеки сегмент се използват 16 стойности на нивото на амплитудата.

В разработваната дипломна работа се използва чипът MC14LC5480 на

компанията Motorola. Той е предпочетен пред другите подобни чипове, поради

факта, че е препоръчан от компанията TigerJet за техният чип 560C. Неговите

главни прединства са:

Единствено захранване 5V.

Разсейвана мощност 15mW в активен режим и 0.01mW в „Power-Down”

режим.

Напълно диференциален аналогов дизайн на чипа за минимален шум.

Пин за селектиране между µ-Law и А-Law;

Активно R-C пре филтриране и пост филтриране;

LCD

Блокът „LCD” е изграден от LCD модулът AC-204 AYILY на компанията Ampire.

Той е със зелени ледове на сегментите (AC-204 AYILY), transflective type / 6:00

view (AC-204 AYILY), единично захранване от 5V (AC-204 AYILY), зелена

подсветка (AC-204 AYILY).

Пин 1 (VSS) – захранване.

Пин 2 (VDD) – земя.

Пин 3 (VO) – чрез него се регулира контраста, като когато на него сеподаде

лог. „0” няма контраст, а когато се подададе лог. „1” контрастът е най-

голям.

Пин 4 (RS) – чрез него се избира дали по шината за данни да се предават

данни или инструкции към модула.

Пин 5 (R/W) – Ако на този пин се подаде лог „0” няма се запише

информацията от шината за данни в паметта на модула, ако е лог. „1” ще

бъде позволено да се запишат в нея.

Пин 6 (E) –

Пин 7..14 (DB0..DB7) – шина за данни.

Пин 15 (LED_A) – анод на подцветката.

Пин 16 (LED_K) – катод на подцветката.

Четвърта глава - Печатни платки

Пета глава - Практически резултати

Заключение

Rezultati, izwodi, perspektiwi??

Използвана литература

[1]http :// bg . wikipedia . org / wiki / Osi _% D 0% BC % D 0% BE

% D 0% B 4% D 0% B 5% D 0% BB

[2]http :// en . wikipedia . org / wiki / Internet _ protocol _ suite

[3]http :// en . wikipedia . org / wiki / X 86

[4]http :// en . wikipedia . org / wiki / Wi - Fi

[5]http :// www . patton . com / technotes / fxs _ fxo . pdf

[6]http :// en . wikipedia . org / wiki / CompactFlash

[7]http :// en . wikipedia . org / wiki / MultiMediaCard

[8]http :// en . wikipedia . org / wiki / Secure _ Digital _ card

[9]http :// en . wikipedia . org / wiki / Liquid _ crystal _ display

[10]http :// www . dribin . org / dave / keyboard / one _ html /

[11]http :// tjnet . org /

[12]http :// www . mindspeed . com / web / home . html

[13]http://www.audiocodes.com/

Приложение