Trong mô hình chế tạo thử nghiệm Gateway tại phòng Chuyển Mạch Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện phần cứng card gắn trên PC là card Dialogic D/41H .Đây là card sử dụng kiến trúc vi xử lý kép có chức năng xử lý tín hiệu của một DSP và chức năng tính toán logic và thao tác với số liệu của một bộ vi điều khiển đa dụng 80186.Với cách tiếp cận này ,do bảng mạch có thể tự xử lý các tính toán ỏ mức thấp nên tải trên máy chủ giảm .Vì vậy,việc phát triển các ứng dụng mạch hơn trở nên dễ dàng hơn.Kiến trúc này xử lý các sự kiện thời gian thực ,quản lý dòng số liệu trên máy chủ (thời gian phản ứng của hệ thống nhanh hơn ) ,giảm yêu cầu xử lý ở máy chủ ,xử lý DTMF và báo hiệu thoại và cho DSP thực hiện xử lý báo hiệu cho cuộc gọi tới .
Mỗi trong bốn giao diện dây thuê bao alalog trên bảng mạch D/41H nhận tiếng nói ở dạng analog và báo hiệu thoại từ mạng PSTN .Mỗi giao diện dây thuê bao sử dụng lẫy nhấc đặt máy có độ tin cậy cao (dùng công nghệ solid state nên không có tiếp xúc cơ khí )và mạch phát hiện chuông theo tiêu chuẩn FCC-phần 68 loại B .Mạch phát hiện chuông này hoạt động chính xác ngay cả khi có dao động điện thế trong mạng .Mỗi giao diện còn có mạch bảo vệ chống điện áp cao và thay đổi môi trường của mạng và cho phép chương trình ứng dụng nhấc máy vào bất cứ lúc nào trong khi đổ chuông mà không làm hỏng bảng mạch.
Hình 8-18Sơ đồ khối card D/41H
Giao diện điện thoại có một đường âm thanh (on-hook audio path ) để phát hiện thông tin chủ gọi .Nó còn có thể phát hiện tone nhấn số ngay cả khi hạ máy .Khả năng này cho phép bảng mạch hoạt động với PBX.
Tín hiệu thoại tới (chuông ,dòng điện mạch vòng ) được xử lý bởi giao diện đường thuê bao và truyền tới bộ xử lý qua bus điều khiển .Bộ xử lý thông báo trình ứng dụng về trạng thái báo hiệu và hướng dẫn phần giao diện đường thuê bao gửi báo hiệu (nhấc /đặt máy ) ra mạng thoại.
Tín hiệu tiếng nói alalog nhận từ mạng được bộ giao diện đường thuê bao lọc và làm sạch và đưa vào mạch CODEC .CODEC lọc , lấy mẫu và số hoá tín hiệu âm tần analog vào và gửi tín hiệu đã được số hoá sang bộ DSP của Motorola.
Dựa trên firmware của SpringWare cài đặt trong SRAM ,bộ DSP thực hiện phân tích tín hiệu và một số hoạt động khác như sau :
Điều khiển khuếch đại tự động (Automatic gain Control ) để bù cho dao động của mức tín hiệu âm tần đầu vào ;
Line Interface Codec DSP DSP RAM Control Bus Control Processor Shared RAM Codec Data DRAM PC ISA Bus DAT A IRG PB X
• sử dụng thuật toán ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) hoặc PCM (Pulse Code Modulation )để nén tín hiệu thoại đã được số hoá và để tiết kiệm đĩa;
• phát hiện tone –DTMF ,MF, hoặc tone đơn hoặc tone kép được định nghĩa bởi trình ứng dụng ;
• phát hiện khoảng lặng nhằm xác định xem đường dây có im lặng không và chủ gọi không trả lời.
Đối với số liệu ra ,bộ DSP thực hiện hoạt động sau: • dãn số liệu âm thanh (đã được nén )cho playback;
• điều chỉnh âm lượng và tốc độ playback theo yêu cầu của trình ứng dụng hoặc người sử dụng .
• tạo tone –DTMF,MF hoặc tone đa dụng được trình ứng dụng định nghĩa . • bộ xử lý kép còn thực hiện quay số và giám sát trạng thái cuộc gọi.
• truyền tín hiệu nhấc máy tới mạng thoại. • quay số ra ngoài.
• giám sát và báo kết quả :đường bận hoặc nghẽn ;chặn bởi nhà vận hành mạng ;rung chuông ,không ai nhấc máy ;hoặc nếu nhấc máy thì do người ,máy trả lời điện thoại,máy făx hay modem trả lời.
Trong khi ghi âm, bộ DSP sử dụng tốc độ số hoá từ 24kbps đến 64 kbps theo yêu cầu của trình ứng dụng cho chất lượng tốt nhất và kích thước hiệu quả nhất .Tôc độ số hoá được chọn cho từng kênh và có thể được thay đổi khi bắt đầu ghi hoặc phát .Tiếng nói sau khi qua xử lý bởi DSP được truyền tới máy chủ PC và được lưu giữ ở đó.Khi phát một file lưu trên đĩa ,bộ xử lý lấy thông tin thoại từ máy chủ PC và gửi tới bộ DSP .Bộ DSP chuyển đổi một file sang tiếng nó số hoá .Bộ DSP gửi tiếng nó dạng số và báo hiệu trả lời tới CODEC .CODEC chuyển sang tín hiệu dạng analog để truyền trong mạng thoại.
Báo hiệu (nhấc /đặt máy ,chuông ...)được gửi tới bộ xử lý và truyền tới trình ứng dụng qua RAM 2 cổng và ISA Bus của máy chủ PC.
Bộ vi xử lý điều khiển tất cả hoạt động của bảng mạch D/41H qua bus nội bộ ,dịch và thực hiện các câu lệnh từ máy chủ PC .Nó xử lý các sự kiện thời gian thực ,quản lý dòng số liệu tới máy chủ PC,làm tăng nhanh thời gian đáp ứng của hệ thông.
Trao đổi thông tin giữa bộ vi xử lý và máy chủ PC được thực hiện qua RAM chung 2 cổng .RAM đóng vai trò bộ đệm vào ra do đó tăng hiệu suất truyền file từ /đến đĩa.RAM được nối với maý chủ PC qua bus ISA.Tất cả hoạt động được thực hiện với ngắt nhằm đáp ứng yêu cầ về thời gian thực của hệ thống .Khi khởi tạo hệ thống
,firmware của SpringWare được tải từ máy chủ PC xuống RAM mã /số liệu và RAM DSP .Cơ chế tải firmware làm cho việc nâng cấp cải tiến được dễ dàng hơn.