SIP ტელეფონი STM32F7-Discovery-ზე

გაუმარჯოს ყველას.

ცოტა ხნის წინ ჩვენ писали იმის შესახებ, თუ როგორ მოვახერხეთ SIP ტელეფონის გაშვება STM32F4-Discovery-ზე 1 MB ROM და 192 KB RAM) საფუძველზე Embox. აქვე უნდა ითქვას, რომ ის ვერსია იყო მინიმალური და აკავშირებდა ორ ტელეფონს პირდაპირ სერვერის გარეშე და ხმის გადაცემით მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ამიტომ, ჩვენ გადავწყვიტეთ გამოგვეყენებინა უფრო სრულყოფილი ტელეფონი სერვერის მეშვეობით ზარით, ხმის გადაცემით ორივე მიმართულებით, მაგრამ ამავე დროს შევინარჩუნოთ მეხსიერების ყველაზე მცირე ზომა.

ტელეფონისთვის გადაწყდა აპლიკაციის არჩევა მარტივი_პჯსუა როგორც PJSIP ბიბლიოთეკის ნაწილი. ეს არის მინიმალური აპლიკაცია, რომელსაც შეუძლია დარეგისტრირდეს სერვერზე, მიიღოს და უპასუხოს ზარებს. ქვემოთ მე დაუყოვნებლივ მივცემ აღწერას, თუ როგორ უნდა გაუშვათ იგი STM32F7-Discovery-ზე.

როგორ გავუშვათ

1. Embox-ის კონფიგურაცია

   make confload-platform/pjsip/stm32f7cube

2. დააყენეთ საჭირო SIP ანგარიში conf/mods.config ფაილში.

   
   include platform.pjsip.cmd.simple_pjsua_imported(
       sip_domain="server", 
       sip_user="username",
       sip_passwd="password")
   

   სადაც სერვერზე არის SIP სერვერი (მაგალითად, sip.linphone.org), მომხმარებლის სახელი и დაგავიწყდათ - ანგარიშის მომხმარებლის სახელი და პაროლი.

3. Embox-ის გუნდურად შეკრება მიიღოს. დაფის firmware-ის შესახებ, რომელიც ჩვენ გვაქვს wiki და მუხლი.
4. გაუშვით ბრძანება "simple_pjsua_imported" Embox კონსოლში

   
   00:00:12.870    pjsua_acc.c  ....SIP outbound status for acc 0 is not active
   00:00:12.884    pjsua_acc.c  ....sip:[email protected]: registration success, status=200 (Registration succes
   00:00:12.911    pjsua_acc.c  ....Keep-alive timer started for acc 0, destination:91.121.209.194:5060, interval:15s
   

5. და ბოლოს, რჩება დინამიკების ან ყურსასმენების ჩასმა აუდიო გამომავალში და საუბარი ორ პატარა MEMS მიკროფონში ეკრანის გვერდით. ჩვენ ვუწოდებთ Linux-დან აპლიკაციის simple_pjsua, pjsua-ს მეშვეობით. კარგად, ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი სხვა ტიპის ლინფონი.

ეს ყველაფერი აღწერილია ჩვენზე wiki.

როგორ მივედით

ასე რომ, თავდაპირველად გაჩნდა კითხვა ტექნიკის პლატფორმის არჩევის შესახებ. ვინაიდან ცხადი იყო, რომ STM32F4-Discovery არ ჯდებოდა მეხსიერებიდან, აირჩიეს STM32F7-Discovery. მას აქვს 1 MB ფლეშ დრაივი და 256 KB ოპერატიული მეხსიერება (+ 64 სპეციალური სწრაფი მეხსიერება, რომელსაც ჩვენ ასევე გამოვიყენებთ). ასევე არ არის ბევრი სერვერის მეშვეობით ზარებისთვის, მაგრამ ჩვენ გადავწყვიტეთ შევეჩვიოთ.

პირობითად, საკუთარი თავისთვის, ამოცანა დაყოფილი იყო რამდენიმე ეტაპად:

• PJSIP-ის გაშვება QEMU-ზე. ეს მოსახერხებელი იყო გამართვისთვის, გარდა ამისა, ჩვენ უკვე გვქონდა AC97 კოდეკის მხარდაჭერა.
• ხმის ჩაწერა და დაკვრა QEMU-ზე და STM32-ზე.
• აპლიკაციის პორტირება მარტივი_პჯსუა PJSIP-დან. ის საშუალებას გაძლევთ დარეგისტრირდეთ SIP სერვერზე და განახორციელოთ ზარები.
• განათავსეთ თქვენი საკუთარი Asterisk-ზე დაფუძნებული სერვერი და შეამოწმეთ მასზე, შემდეგ სცადეთ გარე სერვერები, როგორიცაა sip.linphone.org

Embox-ში ხმა მუშაობს Portaudio-ში, რომელიც ასევე გამოიყენება PISIP-ში. პირველი პრობლემები გაჩნდა QEMU-ზე - WAV კარგად თამაშობდა 44100 ჰც სიხშირეზე, მაგრამ 8000-ზე აშკარად რაღაც შეცდა. აღმოჩნდა, რომ საქმე იყო სიხშირის დაყენება - ნაგულისხმევად იყო 44100 აღჭურვილობაში და ეს პროგრამულად არ შეცვლილა.

აქ, ალბათ, ღირს ცოტათი ახსნა, თუ როგორ უკრავს ხმა ზოგადად. ხმის ბარათი შეიძლება დაყენდეს მეხსიერების ნაწილზე, საიდანაც გსურთ დაკვრა ან ჩაწერა წინასწარ განსაზღვრული სიხშირით. ბუფერის დასრულების შემდეგ წარმოიქმნება შეფერხება და შესრულება გრძელდება შემდეგი ბუფერით. ფაქტია, რომ ეს ბუფერები წინასწარ უნდა შეივსოს, სანამ წინა თამაში მიმდინარეობს. ამ პრობლემას შემდგომ STM32F7-ზე შევხვდებით.

შემდეგი, ჩვენ ვიქირავეთ სერვერი და განვათავსეთ მასზე Asterisk. ვინაიდან ბევრის გამართვა იყო საჭირო, მაგრამ მიკროფონში ბევრი ლაპარაკი არ მინდოდა, საჭირო იყო ავტომატური დაკვრა და ჩაწერა. ამისათვის ჩვენ დავაყენეთ simple_pjsua, რათა აუდიო მოწყობილობების ნაცვლად ფაილების გადატანა შეძლოთ. PJSIP-ში ეს კეთდება საკმაოდ მარტივად, რადგან მათ აქვთ პორტის კონცეფცია, რომელიც შეიძლება იყოს მოწყობილობა ან ფაილი. და ეს პორტები შეიძლება მოქნილად იყოს დაკავშირებული სხვა პორტებთან. კოდის ნახვა შეგიძლიათ ჩვენს pjsip-ში საცავები. შედეგად, სქემა ასეთი იყო. Asterisk სერვერზე დავიწყე ორი ანგარიში - Linux-ისთვის და Embox-ისთვის. შემდეგი, ბრძანება შესრულებულია Embox-ზე მარტივი_პჯსუა_იმპორტირებული, Embox რეგისტრირებულია სერვერზე, რის შემდეგაც ჩვენ ვუწოდებთ Embox-ს Linux-დან. დაკავშირების მომენტში ასტერისკის სერვერზე ვამოწმებთ, რომ კავშირი დამყარებულია და ცოტა ხნის შემდეგ Embox-ში უნდა გავიგოთ ლინუქსის ხმა, ხოლო ლინუქსში ვინახავთ Embox-დან დაკვრულ ფაილს.

მას შემდეგ რაც ის მუშაობდა QEMU-ზე, ჩვენ გადავედით STM32F7-Discovery-ზე პორტირებაზე. პირველი პრობლემა ის არის, რომ ისინი არ ჯდება 1 მბ ROM-ში გამოსახულების ზომისთვის ჩართული შემდგენელის ოპტიმიზაციის "-Os" გარეშე. ამიტომ ჩავრთეთ „-ოს“. გარდა ამისა, პატჩმა გააუქმა მხარდაჭერა C ++-ისთვის, ამიტომ ის საჭიროა მხოლოდ pjsua-სთვის და ჩვენ ვიყენებთ simple_pjsua-ს.

განთავსების შემდეგ მარტივი_პჯსუა, გადაწყვიტა, რომ ახლა არის მისი გაშვების შანსი. მაგრამ ჯერ საჭირო იყო ხმის ჩაწერა და დაკვრა. საკითხავია სად დავწერო? ჩვენ ავირჩიეთ გარე მეხსიერება - SDRAM (128 მბ). თქვენ შეგიძლიათ სცადოთ ეს თავად:

ქმნის სტერეო WAV-ს 16000 ჰც სიხშირით და 10 წამის ხანგრძლივობით:

record -r 16000 -c 2 -d 10000 -m C0000000

ჩვენ ვკარგავთ:

play -m C0000000

აქ ორი პრობლემაა. პირველი კოდეკით არის გამოყენებული - WM8994 და აქვს სლოტი და არის 4 სლოტი, ასე რომ, ნაგულისხმევად, თუ ეს არ არის კონფიგურირებული, მაშინ აუდიოს დაკვრისას დაკვრა ხდება ოთხივე სლოტში. . ამიტომ, 16000 ჰც სიხშირით მივიღეთ 8000 ჰც, მაგრამ 8000 ჰც-ზე დაკვრა უბრალოდ არ მუშაობდა. როდესაც შეირჩა მხოლოდ სლოტები 0 და 2, ის მუშაობდა ისე, როგორც უნდა. კიდევ ერთი პრობლემა იყო აუდიო ინტერფეისი STM32Cube-ში, რომელშიც აუდიო გამომავალი მუშაობს SAI-ით (სერიული აუდიო ინტერფეისი) აუდიო შეყვანის სინქრონულად (მე ვერ გავიგე დეტალები, მაგრამ გამოდის, რომ მათ აქვთ საერთო საათი და როდესაც აუდიო გამომავალი ინიციალიზებულია, აუდიო როგორღაც მიმაგრებულია მის შესასვლელთან). ანუ, თქვენ არ შეგიძლიათ მათი ცალ-ცალკე გაშვება, ამიტომ ჩვენ გავაკეთეთ შემდეგი - აუდიო შეყვანა და აუდიო გამომავალი ყოველთვის მუშაობს (მათ შორის, შეფერხებები წარმოიქმნება). მაგრამ როდესაც სისტემაში არაფერი უკრავს, მაშინ ჩვენ უბრალოდ ჩავრთავთ ცარიელ ბუფერს აუდიო გამოსავალში და როდესაც დაკვრა იწყება, ჩვენ გულწრფელად ვიწყებთ მის შევსებას.

გარდა ამისა, შეგვხვდა ის ფაქტი, რომ ხმის ჩაწერის დროს ხმა ძალიან მშვიდი იყო. ეს გამოწვეულია იმით, რომ MEMS მიკროფონები STM32F7-Discovery-ზე რატომღაც კარგად არ მუშაობს 16000 ჰც-ზე დაბალ სიხშირეებზე. ამიტომ, ჩვენ ვაყენებთ 16000 Hz, თუნდაც 8000 Hz მოდის. თუმცა ამისათვის საჭირო იყო ერთი სიხშირის მეორეზე პროგრამული კონვერტაციის დამატება.

შემდეგი, მომიწია გროვის ზომის გაზრდა, რომელიც მდებარეობს RAM-ში. ჩვენი გათვლებით, pjsip-ს დაახლოებით 190 კბაიტი სჭირდებოდა, ჩვენ კი მხოლოდ 100 კბაიტი გვაქვს დარჩენილი. აქ მომიწია გარე მეხსიერების გამოყენება - SDRAM (დაახლოებით 128 კბ).

ყველა ამ რედაქტირების შემდეგ ვნახე პირველი პაკეტები Linux-სა და Embox-ს შორის და გავიგე ხმა! მაგრამ ხმა საშინელი იყო, სულაც არ იყო ისეთი, როგორც QEMU-ზე, შეუძლებელი იყო რაიმეს გარჩევა. შემდეგ ვიფიქრეთ იმაზე, თუ რა შეიძლებოდა ყოფილიყო საქმე. გამართვამ აჩვენა, რომ Embox-ს უბრალოდ არ აქვს დრო აუდიო ბუფერების შევსების/განტვირთვისთვის. სანამ pjsip ამუშავებდა ერთ ფრეიმს, ბუფერული დამუშავების დასრულებისას 2 შეფერხება მოვიდა, რაც ძალიან ბევრია. სიჩქარის პირველი აზრი იყო შემდგენელის ოპტიმიზაცია, მაგრამ ის უკვე შედიოდა PJSIP-ში. მეორე არის ტექნიკის მცურავი წერტილი, ჩვენ ვისაუბრეთ მასზე მუხლი. მაგრამ როგორც პრაქტიკამ აჩვენა, FPU-მ არ მისცა სიჩქარის მნიშვნელოვანი ზრდა. შემდეგი ნაბიჯი იყო ძაფების პრიორიტეტი. Embox-ს აქვს დაგეგმვის სხვადასხვა სტრატეგია და მე შევიტანე ის, რომელიც მხარს უჭერს პრიორიტეტებს და აყენებს აუდიო ნაკადებს უმაღლეს პრიორიტეტად. ამანაც არ უშველა.

შემდეგი იდეა იყო, რომ ჩვენ ვმუშაობთ გარე მეხსიერებით და კარგი იქნებოდა იქ გადავიტანოთ სტრუქტურები, რომლებზეც ძალიან ხშირად არის წვდომა. გავაკეთე წინასწარი ანალიზი, როდის და რის ფარგლებში მარტივი_პჯსუა გამოყოფს მეხსიერებას. აღმოჩნდა, რომ 190 კბ-დან პირველი 90 კბ PJSIP-ის შიდა საჭიროებებისთვის არის გამოყოფილი და მათზე წვდომა არც თუ ისე ხშირად ხდება. გარდა ამისა, შემომავალი ზარის დროს გამოიძახება pjsua_call_answer ფუნქცია, რომელშიც ბუფერები გამოიყოფა შემომავალ და გამავალ ფრეიმებთან მუშაობისთვის. ჯერ კიდევ დაახლოებით 100 Kb იყო. და შემდეგ ჩვენ გავაკეთეთ შემდეგი. ზარის მომენტამდე მონაცემებს ვათავსებთ გარე მეხსიერებაში. ზარის დარეკვისთანავე ჩვენ დაუყოვნებლივ ვცვლით გროვას მეორეთი - RAM-ში. ამრიგად, ყველა "ცხელი" მონაცემი გადავიდა უფრო სწრაფ და პროგნოზირებად მეხსიერებაში.

შედეგად, ამ ყველაფერმა ერთად შესაძლებელი გახადა გაშვება მარტივი_პჯსუა და დარეკეთ თქვენი სერვერის საშუალებით. შემდეგ კი სხვა სერვერების მეშვეობით, როგორიცაა sip.linphone.org.

დასკვნები

შედეგად, შესაძლებელი გახდა გაშვება მარტივი_პჯსუა სერვერის მეშვეობით ორივე მიმართულებით ხმის გადაცემით. დამატებით დახარჯული 128 KB SDRAM-ის პრობლემა შეიძლება მოგვარდეს ოდნავ უფრო მძლავრი Cortex-M7-ის გამოყენებით (მაგალითად, STM32F769NI 512 KB ოპერატიული მეხსიერებით), მაგრამ ამავდროულად, ჩვენ ჯერ კიდევ არ დავკარგავთ იმედს, რომ შევიდეთ 256-ში. KB 🙂 მოხარული ვიქნებით, თუ ვინმე დაინტერესდება, ან კიდევ უკეთესი, სცადეთ. ყველა წყარო, როგორც ყოველთვის, ჩვენშია საცავები.

წყარო: www.habr.com