开云官方摘要：本文针对现有广播终端存在的不足，设计了一种既能支持实时广播、点对点对讲，还能实现本地和在线高品质音乐播放的广播终端。该广播终端采用集成高性能DSP的设备、本地SD存储卡，实现实时广播、本地和在线音乐播放功能;另外，利用

　　矿用广播系统是煤矿进行生产指挥调度、安全避险和应急救援的重要工具。广播系统应具备播放通知、音乐、对讲等多种功能。现有矿用广播终端大多数功能单一，只支持单向广播，或支持对讲但功能不完善，不支持本地和在线高品质音乐播放的功能。

　　模拟电线将处理完毕后的音频数据通过并口数据线传输到MCUSTM32F103，再通过SPI总线传输到音频解码芯片VS1003B进行处理，最后通过音频放大器驱动喇叭播放在线音乐或语音。如需要播放本地音乐，广播通信服务器会下发相应的控制命令，广播终端通过STM32F103读取本地SD存储卡中的音乐，利用VS1003B解码后通过功放驱动喇叭播放本地音乐。

　　广播终端采用类似电话拨号的方式来实现点对点对讲功能。广播终端外挂电话话柄，当话柄摘机并拨号后，STM32F103将获取到的号码上传到KSZ8342，然后通过光纤上传到服务器进行处理。本地用户的语音数据通过

　　(SLIC)芯片SI32260进行PCM编码并通过光纤传输到目的广播终端上，同时将对方用户的语音数据进行PCM解码后通过话柄听筒还原，从而实现点对点对讲功能。广播终端的原理框图如图1所示。

　　矿用广播终端硬件主要包括模拟电话适配器电路、微单元、音频放大器和用户线 模拟电线是一个高度集成的模拟电话适配器，内部集成了一个MIPS32 RISC CPU、一个ZSP、标准编、语音优化器，并支持两路PCM和以太网接口。

　　KSZ8342采用RISC CPU和DSP构成的嵌入式多处理器体系结构，通过ZSP400 DSP处理器kaiyun官方，提供PCM、G729语音编解码算法，以提供卓越的语音质量。

　　广播终端采用STM32F103芯片微，主要是用于扩展KSZ8342的GPIO口，以支持多种外部设备的接入。STM32F103采用8位并口数据线位控制数据线F103外接SD存储卡，用于存储本地音乐;外接音频解码芯片VS1003B，用于播放高品质的MP3音乐;外接显示屏、拨号键盘、摘机检测等外设，用于实现点对点对讲功能;外接RS485通信接口，用于井下无光网络环境时的通信。

　　本广播终端中的音频放大器是其重要组成部分。音频放大器需要有较大的功率输出，满足井下巷道200 m以上的声强要求。同时本广播终端采用本安电源供电，供电电流峰值电流受限，因此需选用效率高、电流小的D类功放。

　　选用PAM8403型D类芯片作为音频放大器，该音频放大器具有低EMI调制方式，可以省去传统D类放大器输出低通滤波器，同时能提供3 W的立体声输出(4、THD+N=1%)，效率高达90%。矿用广播终端音频放大器电路如图3所示。

　　2.4 用户线是一款双通道ProSLIC芯片，支持两路电线 V供电，具备标准的SPI接口、静态功耗低(小于0.1 W)、尺寸小(8 mm×8 mm)。

　　矿用广播终端上左右各放置一个喇叭，分别与功放左右声道相连。外面板上放置一个话柄、一个拨号键盘以及一个显示屏，用于实现点对点对讲。8个防水喇叭接口支持2路光纤、1路电源、1路线通信线个接口用于以后扩展使用。

　　本文展示了一种矿用广播终端的系统架构以及设计思路，并详细地阐述了广播终端中重要功能模块的硬件电路设计。本矿用广播终端采用光网络接入，可在线实时播放高品质音乐，也可实时更新本地SD存储卡上的音乐。在网络中断的情况下，可切换播放本地SD存储卡上存储的音乐。

　　同时，还支持点对点对讲功能，可实现各个广播终端之间实时对讲，完全满足煤矿广播的要求。