基于并口的語(yǔ)音控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

牛紅巖++褚凱

摘要：介紹了一種基于計(jì)算機(jī)并口總線進(jìn)行語(yǔ)音控制的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，它可以用于語(yǔ)音交換系統(tǒng)或者語(yǔ)音設(shè)備組網(wǎng)使用培訓(xùn)。詳述其硬件、軟件設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：并口；語(yǔ)音控制

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）17-0211-02

Design and Implementation of the Voice Control System Based on Parallel Port

NIU Hong-yan， CHU Kai

（Academy of Armored Forces， PLA， Bengbu 233050，China）

Abstract： In this paper， a system which is based on computer parallel port bus has been implemented. The system is suit for voice communication switching system， and also it can be used for the training of voice devices networking. The hardware and software design of the system has been described in detail and some key problems of the design has been discussed.

Key words： parallel port； voice control

“新型坦克電臺(tái)通信指揮仿真訓(xùn)練系統(tǒng)”是一套仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。它利用圖形處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，仿真實(shí)裝電臺(tái)的外觀和操作效應(yīng)（參數(shù)顯示、開關(guān)狀態(tài)、電臺(tái)工況檢測(cè)及各種聲響效果等），使其行為特性與實(shí)裝電臺(tái)基本一致，主要用于裝甲機(jī)械化部隊(duì)通信專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練，研制中充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和系統(tǒng)控制技術(shù)，以局域網(wǎng)為依托，實(shí)現(xiàn)各虛擬電臺(tái)的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與實(shí)時(shí)傳輸，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)與控制電路對(duì)各種（類）數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息，建立模擬通信網(wǎng)路，實(shí)現(xiàn)各種通信功能（停止間定頻明語(yǔ)、定頻加密、跳頻通信的組網(wǎng)通信）的仿真。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主要由總控和單臺(tái)兩大部分組成，如圖1所示。總控部分包括服務(wù)器兼做主控計(jì)算機(jī)一臺(tái)，主控制箱一只。單臺(tái)部分包括單臺(tái)控制計(jì)算機(jī)一臺(tái)，模擬電臺(tái)一部。單臺(tái)最大容量為42部。從該結(jié)構(gòu)圖可清楚地看出每部單臺(tái)中計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)與主控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，模擬電臺(tái)部分負(fù)責(zé)與主控箱進(jìn)行語(yǔ)音通信即音頻交換，而單臺(tái)計(jì)算機(jī)與模擬電臺(tái)之間則是前者對(duì)后者進(jìn)行管理。主控計(jì)算機(jī)與主控箱之間也是存在管理與被管理的關(guān)系。

2 各部分的構(gòu)建

2.1 單臺(tái)部分

單臺(tái)部分模擬電臺(tái)的制作完全仿真實(shí)裝電臺(tái)的外形、規(guī)格以及各開關(guān)形狀等，外觀與實(shí)裝基本一致以使使用者在操作時(shí)有手感。模擬電臺(tái)的開關(guān)信息及工作指示由單臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)控制，其控制方式采用計(jì)算機(jī)并口控制方式。

并口與模擬電臺(tái)控制板之連接關(guān)系及控制原理如圖2所示。

2.2 音頻網(wǎng)絡(luò)

音頻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也采用星型結(jié)構(gòu)，各模擬電臺(tái)話音信號(hào)經(jīng)放大處理后通過(guò)主控箱實(shí)現(xiàn)互通，主控箱內(nèi)采用高性能多路電磁開關(guān)隔離阻通各單臺(tái)之間的語(yǔ)音通信，采取高性能音頻振蕩電路實(shí)現(xiàn)電臺(tái)自檢單音和噪聲功能達(dá)到仿真實(shí)裝訓(xùn)練環(huán)境效果。

其工作過(guò)程大致如下：當(dāng)電臺(tái)A與電臺(tái)B頻率一致，工作開關(guān)狀態(tài)符合坦克電臺(tái)通信組網(wǎng)要求時(shí)，若電臺(tái)A扳發(fā)胸關(guān)發(fā)信，單臺(tái)A之計(jì)算機(jī)檢測(cè)到發(fā)信開關(guān)信號(hào)后將同時(shí)做兩件事情：一是該計(jì)算機(jī)通過(guò)并口控制電路把本單臺(tái)音頻控制電磁開關(guān)接通，使話筒語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)音頻開關(guān)傳送至主控箱；二是該計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)盤計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)將電臺(tái)A發(fā)信開關(guān)信號(hào)發(fā)送至主控計(jì)算機(jī)。主控計(jì)算機(jī)檢測(cè)到該信號(hào)后也將同時(shí)做兩件事情：一是主控計(jì)算機(jī)對(duì)符合通信組網(wǎng)要求的電臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電臺(tái)B與電臺(tái)A處于同一網(wǎng)路內(nèi)，則主控計(jì)算機(jī)控制主控箱內(nèi)相應(yīng)電磁開關(guān)，使電臺(tái)A傳送來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)閉合的電磁開關(guān)發(fā)送至電臺(tái)B的語(yǔ)音控制電路；二是主控計(jì)算機(jī)通知單臺(tái)B之計(jì)算機(jī)把本單臺(tái)音頻控制電磁開關(guān)接通，使電臺(tái)A傳送來(lái)的話筒語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)閉合的電磁開關(guān)傳送至電臺(tái)B之耳機(jī)。如此便完成一次通話過(guò)程。

3 程序設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中的程序設(shè)計(jì)主要是通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，讀寫并行口寄存器。

3.1 UDP通信

1）服務(wù)器端：

m_sockSend.Create（6000，SOCK_DGRAM，NULL）；

int iSend= m_sockSend.SendTo（szSend，10，"10.78.10.11"，6000，0）；

int iRecv =m_sockRecv.ReceiveFrom（szRecv，10，"10.78.10.11"，6000，0）；

2）單臺(tái)端：

m_sockSend.Create（6000，SOCK_DGRAM，F(xiàn)D_READ）；

int iSend= m_sockSend.SendTo（szSend，10， "10.78.10.1"，6000，0）；

int iRecv =m_sockRecv.ReceiveFrom（szRecv，10，"10.78.10.1"，6000，0）；

3.2 并行口讀寫

1）讀函數(shù)：

int RData（int d）

{ int data_l，data_h；

_outp（0x378，d）；

_outp（0x37a，0x8）；

data_l=_inp（0x379）；

data_l =（ data_l >>4）&0xf；

_outp（0x37a，0xc）；

data_h=_inp（0x379）；

data_h= data_h&0xf0；

return data_h+ data_l；

}

2）寫函數(shù)：

int WData（int d，int data）

{

_outp（0x378，d）；

_outp（0x37a，0x0）；

_outp（0x378，0x2）；

_outp（0x37a，0x1）；

_outp（0x378，data）；

return 0；

}

4 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為核心，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)為依托，以實(shí)裝電臺(tái)的操作效應(yīng)和通信效果為依據(jù)，綜合運(yùn)用軟硬件仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)裝電臺(tái)各種操作效應(yīng)和通信功能的模擬仿真。利用本系統(tǒng)進(jìn)行通信訓(xùn)練，便于訓(xùn)練的組織與管理，訓(xùn)練也更加安全、保密和有效。經(jīng)配發(fā)部隊(duì)使用后證明，本仿真訓(xùn)練系統(tǒng)可以有效地解決裝甲機(jī)械化部隊(duì)通信新裝備專業(yè)訓(xùn)練缺乏有效的訓(xùn)練器材的難題，對(duì)提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力將發(fā)揮十分重要的作用，具有顯著的軍事效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒逢興.微型計(jì)算機(jī)接口原理與技術(shù)[M]. 長(zhǎng)沙： 國(guó)防科技大學(xué)出版社， 1999.

[2] KRUG D J， INSKI， WINGO S， SHEPHERD G. Visual C++6.0 技術(shù)內(nèi)幕[M]. 希望圖書創(chuàng)作室， 譯. 北京： 北京希望電子出版社， 1999.

[3] 王國(guó)慶. 虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 航空計(jì)算機(jī)技術(shù)， 1994（2）.

[4] Brudea G，Coiffet P. VirtualReality Technology[M]. Published by John wiley & Sons， Inc，1994.

[5] Hugsand O. Interactive multiuser VEs in the DIVE system for distributed virtual reality[J]. Future Generation Computer System， 1998（14）： 3-4.