基于以太網(wǎng)的音頻傳輸單元的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題中研究和實(shí)現(xiàn)了基于以太網(wǎng)技術(shù)的音頻傳輸單元，基于以太網(wǎng)技術(shù)的音頻傳輸單元的功能是利用廉價(jià)普及的以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸多路高質(zhì)量音頻信號(hào)。該設(shè)備可以通過(guò)一根普通5類線實(shí)時(shí)傳輸多達(dá)16路24bit、48kHz未壓縮音頻信號(hào)，并允許音頻數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包共存。網(wǎng)絡(luò)音頻信號(hào)的輸入輸出可以自由選擇、切換和路由，具有相當(dāng)大的靈活性和高性價(jià)比，克服了復(fù)雜的音頻工程方面模擬系統(tǒng)的局限性，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、安裝和設(shè)備的管理，滿足了專業(yè)音頻傳輸、分配系統(tǒng)數(shù)

2、字化、網(wǎng)絡(luò)化需求。 傳統(tǒng)的音頻系統(tǒng)中，音頻軌道都要與一條音頻電纜相連；多房間、長(zhǎng)距離安裝復(fù)雜；音頻內(nèi)容的管理和監(jiān)控都需要附加硬件設(shè)備和電纜；音頻路由需要人工接線或昂貴的音頻傳輸單元，系統(tǒng)的重新配置也是復(fù)雜而耗時(shí)的過(guò)程?；谝蕴W(wǎng)技術(shù)的音頻傳輸單元可以利用5類線同時(shí)傳輸音頻和控制數(shù)據(jù)；音頻設(shè)備可以通過(guò)以太網(wǎng)獨(dú)立監(jiān)控；音頻數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)絾蝹€(gè)或多個(gè)目的地；音頻路由可以通過(guò)更改地址信息輕易地完成。 本文的重點(diǎn)是介紹基于以太網(wǎng)技術(shù)

3、的音頻傳輸單元中FPGA模塊邏輯設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，以及AES數(shù)字音頻I/O模塊原理圖及PCB設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目中采用Xilinx公司集成開(kāi)發(fā)環(huán)境ISE4.2作為開(kāi)發(fā)工具，進(jìn)行了HDL代碼編寫(xiě)、功能仿真、綜合、布局布線及可編成BIT文件生成等。最后，將可編程BIT文件轉(zhuǎn)換為第三方支持mcs文件格式。FPGA模塊實(shí)現(xiàn)功能：音頻選路、正弦波產(chǎn)生、ADC定標(biāo)控制、LED顯示控制等。同時(shí)，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了FPGA配置程序加載。本文還對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，包括

4、AES數(shù)字I/O模塊調(diào)試、FPGA邏輯功能調(diào)試及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。通過(guò)測(cè)試，基于以太網(wǎng)技術(shù)的音頻傳輸單元完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求?；谝蕴W(wǎng)技術(shù)的音頻傳輸單元完全符合AES/EBtU硬件規(guī)范，滿足專業(yè)音頻傳輸、路由需求。 最后，本文還重點(diǎn)介紹了以太網(wǎng)控制器的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先介紹了以太網(wǎng)的基本原理，然后介紹了以太網(wǎng)控制器程序的主要結(jié)構(gòu)和主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)以太網(wǎng)控制器的功能進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明，利用FPGA實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)控制器滿足