摘 要：MSP4000是PMC—Sierra公司生產(chǎn)的多業(yè)務處理器.內部集成了語音編解碼用DSP、MIPS內核、VPN安全引擎和MAC控制器等.使用這種處理器可完成軟交換系統(tǒng)中IAD設備的設計。介紹MSP4000的系統(tǒng)結構及各個模塊的功能.并給出根據(jù)MSB4000設計的IAD設備的硬件方案和軟件流程。 關鍵詞：MSP4000;IAD;軟交換;VPN;應用 1 引言 　　隨著全球寬帶網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展.軟交換系統(tǒng)的應用越來越廣泛.對軟交換終端設備的需求量越來越大，而目前的軟交換終端如IAD（Integratecl Ac-cess Device）設備、AG（Acce8s Gateway）設備、IP話機等普遍存在成本高、穿越NAT和防火墻困難、IP語音通訊安全難以保證等問題。本文介紹一種低成本的IAD設備設計方案.該方案徹底解決了軟交換終端設備穿越私網(wǎng)和語音安全的問題。 2 MSP4000型多業(yè)務處理器 　　該方案采用PMC—Sierra公司的MSP4000型多業(yè)務處理器為核心處理電路，配合盡量少的外圍電路即可完成IAD設備的設計。電路內置的DSP內核可以滿足不同語音壓縮算法和編解碼的需要.同時.電路集成了加密安全引擎.能夠提供支持專業(yè)遠程辦公要求的高性能VPN服務。另外，內置的3個MAC控制器配合路由軟件包可提供對NAT的支持.能滿足小型企業(yè).專業(yè)遠程辦公及分支機構的V0IP應用。MSP4000的硬件結構如圖1所示。 　　2.1 MIPS32 4Km內核 　　MIPS32 4Km內核是MSP4000的主控制器。其工作頻率為150 MHz，內含16 KB高速指令緩存和16 KB高速數(shù)據(jù)緩存.完全能滿足數(shù)據(jù)處理的需要。 　　2.2 內存控制器 　　內存控制器是外部SDRAM和Flash的接口控制電路.通過內部的4路交換模塊和總線控制器實現(xiàn)外部SRAM和Flash與MIPS內核進行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)緩存，可支持128 MB SDRAM和32 MBFlash。 　　2.3 語音引擎 　　語音引擎采用100 MHz的ISI ZSP數(shù)字信號處理器.它集成了80 KB的指令緩存和64 KB的片上SRAM，同時.還集成了一個ADPCM的硬件加速器。通過電話接口電路與外部的SLtO（用戶電路）連接。語音引擎支持G.711u、G.711a、G.723.1、G.726、G.729a/b等編碼及壓縮算法.以及G.168的回波抵消、G71l—Fax、T.38一Fax、DTMF生成與檢測等功能。 　　超快的多業(yè)務總線是真正的并行處理總線，峰值處理帶寬達3.2 Gb/s，采用優(yōu)先接入策略來滿足語音和數(shù)據(jù)流的無阻塞處理。 　　2.5 安全引擎 　　安全引擎支持DES、3DES、MD5、SHA一1等算法的硬件加速.可產(chǎn)生真正的32位隨機數(shù)，完全符合IPsec標準.滿足VPN的應用。 　　2.6 電話接口 　　電話接口采用雙TDM接口，每個TDM接口提供128個全雙工通道。能夠自適應或從WAN口提取時鐘.可與GSLAC/Tl/El的成幀器直接接口。 　　2.7 系統(tǒng)控制 　　提供8個中斷輸入、多條GPIO（通用I/O）線、2個系統(tǒng)時鐘、1個MIPS定時器、1個看門狗定時器、1個拷貝引擎.提供高達12 Mtds的數(shù)據(jù)吞吐量。 　　2.8 系統(tǒng)的輔助接口 　　提供1個UAIRT（通用異步串行接口）、1個SCC（串行通信控制器）接口、1個SPI/MPI和1個雙線串口。 　　2.9 MAC控制器提供3個獨立的10/100以太網(wǎng)MAC控制器，支持VLAN標簽和DMZ功能。 3 MSP4000在IAD設備中的應用 　　3.1 lAD設備的硬件原理 　　如圖2所示.MSP4000是IAD設備的單片解決方案.通過極少的外圍器件即可完成設計，有效地減小了PCB的面積。該方案具有較高的性價比。 　　外接的Flash（SST39VF320）是程序存儲器，系統(tǒng)軟件由此自舉啟動。SDRAM（K4S643220）是程序的運行空間。 　　3個MAC控制器通過外接的Ethemet物理層電路（RTL8201）和網(wǎng)口濾波器提供3個獨立的以太網(wǎng)接口.3個接口可以任意設置為WAN口和LAN口.系統(tǒng)軟件提供路由功能，配合安全引擎提供VPN功能。 　　其UART口外接RS232的電平轉換電路，為I-AD提供CU（Command Line Interface）調試接口。 　　MSP4000的TDM接口連接外部的4通道CODEC，實現(xiàn)4路FXS接口，其中AM79QO3是4通道CODEC,AM79R79是單片SLLC電路。 　　3.2 lAD設備的軟件實現(xiàn) 　　MSP4000提供了豐富的應用軟件與驅動模塊，如VPN、以太網(wǎng)驅動、CODEC驅動等。用戶僅需添加自己的VOIP協(xié)議棧如SIP/H.323/MGCP等，就可方便快速地開發(fā)IAD設備。 　　圖3示出巨龍公司基于MSP4000開發(fā)的SIP協(xié)議IAD的軟件流程。 　　MSP4000的初始化流程有著與RTOS中標準BSP（Board Support Package）要求相同的次序。系統(tǒng)初始啟動時，MSP4000自動讀取Bootrom中的指令。對系統(tǒng)進行基本的初始化工作。然后運行SIP協(xié)議棧、SIP UA及其配置管理軟件，實現(xiàn)SIP終端的功能。對于私網(wǎng)與防火墻的穿越，也可利用MSP4000內置的VPN引擎來實現(xiàn)。