1、引言

21世紀是信息時代，各種電信新技術推動了人類文明的進步。社會的發展對電信業務提出了越來越多的需求，雖然視頻、數據、圖像等非語音業務在通信業務總量中的比例迅速上升，但傳統的電話、電報業務仍然在通信領域中發揮著重要的作用，尤其是語音作為一種直接傳遞給人的信息，是用戶常用的業務類型之一。

2、Le77D11/Le78D11性能特點

Le77D11／Le78D11是Legerity公司的VoiceEd-geTM VE770系列芯片組，是雙信道的用戶線接口芯片組合，應用于高密度、低成本的交換機語音用戶板，能夠使板上的SLIC電路所需空間縮小50％，具有如下性能特點：

提供饋電、過壓保護、振鈴、信號音、話音編解碼、2／4線混合、測試等功能；

振鈴頻率、信號音頻率可調，并可產生Modem和傳真機的信號音；

A律PCM、μ律PCM、ADPCM及線性編碼等多種語音編解碼可選；

無需外加振鈴源，僅需一個+8 V～40 V電源，即可產生峰值為90 V的鈴流；

雙音多頻（DTMF）信號的檢測和產生；

自動摘掛機檢測及檢測電流門限可調；

可編程的話音增益變化和畸變調整可滿足高信噪比要求；

少量的外圍器件及芯片本身的小尺寸，可節約空間以滿足高集成度的要求；

可實時監控線路上的異常情況，并提供6類錯誤指示信息；

PCM編碼數據的速率從128 kb／s～8.192 Mb／s可調。

3、 Le77D11／Le78D11結構簡介

3.1 用戶電路簡介

用戶電路通過雙絞線與電話機連接，為了完成通話，用戶電路必須提供所謂的BORSCHT功能。

饋電是指提供話機所需的直流工作電流；過壓保護是用于保護接口電路不受外界雷電、工業高壓的損害；振鈴是向話機饋送鈴流，并能在用戶摘機應答后切斷；監測是指接口應能監測環路直流電流的變化，并向控制系統提供相應的摘、掛機信號和撥號信息；編解碼完成模擬話音信號的PCM編碼和解碼；混合電路完成環線2／4線轉換，以滿足數字交換對四線傳輸的要求；測試是指用于對用戶線進行測試所提供的測試端口。

3.2 Le77D11結構及特點

Le77D11是雙通道SLIC（Subscriber Line Inter-face Circuit），主要完成BORSHT功能，通過LE78D11編程控制其工作于不同狀態，可將用戶的話音信號經過信噪比處理和增益調整等一系列處理后送給SLAC；并可實時監測用戶線路的異常情況。它采用e-TQFP封裝。

Le77D11除擁有其他SUC的基本功能外還具有以下特點：

（1） 提供低功耗等待、斷開連接、正常通話、極性翻轉、振鈴、線路測試等多種工作狀態，并由相應C1～C3引腳電平控制；

（2） 無需-48 V饋電，僅需+8 V～40 V電源，即可以根據工作狀態自動完成饋電電壓的DC／DC轉換，并可驅動普通電話振鈴；

（3） 用戶線路電壓出現異常或是電流過大時，相應通道的F引腳自動拉低；

（4） 芯片底部具有散熱墊以便及時散熱，同時監測芯片的溫度，當溫度上升到145℃時，拉低IMT引腳。

3.3 Le78D11結構及接口簡介

Le78D11是Legerity公司專門針對語音處理應用而推出的雙通道SLAC（Subscriber Line Audio-processing CIRcuit），內部集成了兩條完全獨立的語音通道，每條語音通道都提供了豐富的控制寄存器，保證了對語音通道性能的強大編程控制能力。Le78D11內部的每條語音通路上都有兩個信號產生器。一個用于產生標準的DTMF（雙音多頻）信號和其他單一頻率的頻率、幅值可調的音調。另一個信號產生器與Le77D11配合可以產生25 Hz，90 V的標準振鈴信號。Le78D11還具備DTMF信號、modem／fax信號的檢測能力。在語音編解碼方面，支持A律、μ律、ADPCM及線性編解碼。同時，Le78D11還擁有過壓、過熱等故障檢測功能，僅需要3.3 V電源供電；因此，采用Le78D11可以大大簡化系統結構，降低成本，保證系統可靠性。其主要功能是控制Le77D11的工作狀態和完成線路監測處理，并完成語音的編解碼及濾波。通過MPI及PCM接口完成控制和數據傳輸功能。Le78D11采用TOFP44封裝。

Le78D11與Le77D11處于交互式工作狀態。一方面Le78D11處理SLIC發送的語音和線路監測信息，并將各項指標數據存于相應的寄存器中；另一方面通過寄存器的寫入命令來控制SLIC工作狀態。Le78D11提供PCM／MPI及GCI兩種模式的數字接口。前者將話音及控制數據分開傳送，話音數據在PCM接口收發，寄存器讀寫數據則從MPI口傳送；而GCI模式下，將話音及寄存器讀寫數據和并傳輸。由于GCI模式下讀寫需要與話音傳送同步，因而速率上受到限制；而在PCM／MPI模式下，MPI可以獨立工作，且時鐘速率可達8 MS／s，具有很大的靈活性。

PCM接口用于傳送話音的PCM碼流，可直接與MT8980等上層交換器件相連。當Le78D11檢測到PCLK時鐘和8 kb／s的FS采樣信號時，Le78D11自動進入PCM模式，進行數據傳送。PCLK支持256 kS／s～8.192 MS／s時鐘信號。因而總時隙數可在4～256間變化。由于編碼類型的不同，其數據比特數也各異，線性編碼需占有2個時隙，而ADPCM編碼僅占用一個時隙的前3個或4個比特，其余為任意數。傳輸時隙是可編程的，默認狀態下，兩路PCM數據分別在時隙0和時隙1中收發；通過改寫TTS和RTS寄存器數據可調整數據的收發時隙。

MPI接口是與PCM接口配合使用的同步串行接口，由DOUT、DIN、DCLK、CS、RS、INT等引腳組成。通過與處理器連接實現芯片的重啟、寄存器瀆寫、及中斷指示。Le78D11內部寄存器的讀寫時序如圖5所示，數據的傳輸速率由DCLK決定，CS拉低時進行有效數據的讀寫，每收發一個字節需等待幾個時鐘周期，以便Le78D11響應。

MPI接口提供完備的中斷服務機制。Le78D11提供三類中斷源，第一類為FS信號失步及用戶線路電壓超出范圍；第二類為檢測到摘機或掛機；第三類為檢測到DTMF信號、信號音、芯片溫度過高、用戶線路AC或DC電壓出錯、線路測試完畢等。一類中斷具有最高優先級，二類次之，三類優先級最低。

4、實際應用電路

利用Le77D11／Le78D11芯片組來實現用戶線接口的具體電路．

對于模擬用戶接口電路（Z接口），國際與國內均有相應的指標標準及要求，因而對器件的質量與參數的選取是有嚴格要求的。DC／DC轉換部分的穩定及質量與芯片組的正常工作及性能指標的好壞密切相關。相關的重要元件如下：LSWi、CFLi、DSWi、QSW、RLIMi、RBDi、CHSi、RRAMP。上述元件的質量不好或參數不當，都會影響DC／DC的轉換效率，并導致QSW管長時間導通而發燙，甚至損壞。因而，QSWi選用VCEO為-140 V的FZT955；RLIMi選用精度為5％的0.1 Ω電阻；LVREGi要求使用Q值較高的47μH電感；而LSWi則要求最大工作電流為3 A。模擬語音信號及回聲抑制的有關元件：電阻精度要求1％，如：RDCi、RIMTI、ROUTi；電容精度要求10％，如：CHPi、CNPRi、CLFPi。此外，為防電話線上的過壓，對Le77D11／SLIC進行過壓保護是必要的，保護電路采用TISP61089過壓保護器及F1250T限流元件PTC1i和PTC2i作為次級保護。

除元件質量及參數選擇外，部分元件在PCB板上的位置及布線也有嚴格要求。好的布局與布線不僅能保障芯片組的正常工作，而且還能避免一些干擾的產生與噪聲的引入。對于DC／DC電源轉換部分相關元件，應盡可能相互靠近，并使其布線呈現低阻抗特性。同時。還應注意該部分電路在布線上與模擬語音信號的相關電路隔離，避免電源噪聲對語音信號的影響。而模擬語音信號及回聲抑制有關器件，則應盡可能靠近Le77D11／Le78D11的相關引腳，并由低噪聲的AGND包圍。此外，AGND、BGND及DGND分布也較為重要，為了避免BGND的噪聲信號直接引入模擬信號參考地AGND，應通過磁珠將AGND、BGND分別與DGND連接起來．以減少干擾。

Le77D11／Le78D11戶線電話接口電路不僅適用于PSTN，而且可廣泛應用于包含語音信號的通信系統。以下為該芯片組在SDH勤務電話接口應用中的初始化C語言代碼。

5、 結束語

與同類SLIC相比，Le77D11／Le78D11可增加局用交換機（CO）、數字回路載波系統（DLC）、遠程多任務系統（RMUX）、商業用戶交換機（PBX）以及集團電話系統（KTS）的用戶線密度，減少系統體積以及降低整體成本，縮短調試周期；強大的可編程控制性使其可以滿足全球各國的用戶線接口電路標準。經應用證明，該芯片組性能穩定可靠，控制方便，在相關的用戶線接口電路設計中得到廣泛應用。

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