基于以太網的音頻傳輸單元的設計及實現.pdf

1、本課題中研究和實現了基于以太網技術的音頻傳輸單元，基于以太網技術的音頻傳輸單元的功能是利用廉價普及的以太網實時傳輸多路高質量音頻信號。該設備可以通過一根普通5類線實時傳輸多達16路24bit、48kHz未壓縮音頻信號，并允許音頻數據與標準以太網數據包共存。網絡音頻信號的輸入輸出可以自由選擇、切換和路由，具有相當大的靈活性和高性價比，克服了復雜的音頻工程方面模擬系統(tǒng)的局限性，簡化了網絡設計、安裝和設備的管理，滿足了專業(yè)音頻傳輸、分配系統(tǒng)數

2、字化、網絡化需求。 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、長距離安裝復雜；音頻內容的管理和監(jiān)控都需要附加硬件設備和電纜；音頻路由需要人工接線或昂貴的音頻傳輸單元，系統(tǒng)的重新配置也是復雜而耗時的過程?；谝蕴W技術的音頻傳輸單元可以利用5類線同時傳輸音頻和控制數據；音頻設備可以通過以太網獨立監(jiān)控；音頻數據可以傳輸到單個或多個目的地；音頻路由可以通過更改地址信息輕易地完成。 本文的重點是介紹基于以太網技術

3、的音頻傳輸單元中FPGA模塊邏輯設計和實現，以及AES數字音頻I/O模塊原理圖及PCB設計和實現。項目中采用Xilinx公司集成開發(fā)環(huán)境ISE4.2作為開發(fā)工具，進行了HDL代碼編寫、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文件轉換為第三方支持mcs文件格式。FPGA模塊實現功能：音頻選路、正弦波產生、ADC定標控制、LED顯示控制等。同時，利用單片機實現了FPGA配置程序加載。本文還對系統(tǒng)進行了測試，包括

4、AES數字I/O模塊調試、FPGA邏輯功能調試及系統(tǒng)聯調。通過測試，基于以太網技術的音頻傳輸單元完全達到了設計要求?；谝蕴W技術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，本文還重點介紹了以太網控制器的FPGA設計與實現。首先介紹了以太網的基本原理，然后介紹了以太網控制器程序的主要結構和主要功能模塊的實現，并對以太網控制器的功能進行了驗證。驗證結果表明，利用FPGA實現的以太網控制器滿足