基于Nios II的雙網傳真機系統的研究與開發
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在通過Internet進行傳真時需要將MH編碼數據封裝在TIFF文件中，封裝成TIFF文件的過程通過軟件模塊實現。
(4)譯碼模塊
基于FPGA硬件電路實現圖像MH譯碼模塊，采用快速譯碼策略。在譯碼時，由于碼元不等長且數據量較大，構造譯碼樹較困難，應采用快速譯碼方法。快速譯碼算法的基本思想是采取多步合一的方法，一次輸入的不是一個碼元，而是多個碼元。根據碼表的特點可知，白游程最短碼長是4，黑游程最短碼長是2。由此在譯碼開始時，碼元是以穿行的方式進入譯碼電路，對白游程可以直接讀取4 bit，進入譯碼查找，若非完整編碼再逐位讀取；對黑游程可以直接讀取2 bit，進入譯碼查找，若非完整編碼再逐位讀取。譯碼的具體算法如下：
①按游程類型讀取對應最小編碼長度編碼；
②在形成碼中進行匹配，若成功，按游程類型繼續讀取對應最小編碼長度編碼，轉入③；否則轉入④；
③終結碼中匹配，失敗則讀取下一位繼續匹配，直至成功；
④在終結碼中進行匹配，匹配成功則跳入①重新開始；否則讀取下一位編碼，轉入②。重復以上操作，直到本行結束；
(5)掃描、打印、電機驅動邏輯。
本硬件模塊采用FPGA實現，主要提供CIS掃描器件、TPH打印器件、電機的驅動時序信號。
2.2 雙網數字傳真機軟件設計
操作系統采用實時操作系統內核?滋C/OS-II，硬件抽象層HAL[5]由Nios II開發工具生成，TCP/IP協議棧使用移植到μC/OS-II上的Niche TCP/IP協議棧。Altera EP1C20開發板含有SMSC LAN91C111-NE MAC/PHY芯片，該芯片完成網絡中MAC/PHY功能。軟件主要完成系統控制和T30協議通信過程、非實時傳真通信過程、Tiff[6]文件創建、Tiff文件解析。由于μC/OS-II是多任務的實時內核，故系統劃分和設計了以下任務：
(1)Init任務：初始化任務，建立任務之間的通信量。
(2)TCP/IP協議棧任務：Inet_main任務，該任務負責TCP/IP協議的運行。
(3)clock tick任務：系統ticks任務。
(4)T30發送任務：實現發送一封傳真的T30通信過程。
(5)T30接收任務：實現接收一封傳真的T30通信過程。
(6)SMTP發送任務：通過SMTP命令EHLO、AUTH、RCPT、MAIL、DATA、QUIT和傳真服務器進行對話，基于SMTP協議實現非實時傳真通信協議，即按照服務器接收的發送傳真格式發送一封特殊郵件到服務器。其中傳真數據文件以附件的方式附在這封有固定格式和含義的郵件中，圖像數據需要封裝成Tiff文件的形式，附件發送時需要按照SMTP協議將數據重新編碼為base64格式的編碼數據才能進行發送。該封郵件內容固定格式中含有賬號密碼、發送參數、發往目標號碼列表信息等內容，是非實時傳真通信協議中規定的內容。
(7)POP3接收任務：通過POP3命令USER、PASS、STAT、RETR、QUIT實現與傳真服務器的對話，從傳真服務器收取一封特殊的郵件，該郵件的附件即為傳真圖像數據Tiff文件。收取下來的Tiff文件是base64編碼數據，首先需要將文件數據進行base64解碼還原出Tiff文件。
(8)Tiff文件解碼任務：Tiff文件是標簽式文件，按照Tiff文件的格式和對應標簽含義解析出Tiff文件的信息和具體的圖像數據，然后觸發MH解碼電路模塊工作并驅動電機和TPH打印模塊打印黑白像素點。
(9)創建Tiff文件任務：根據Tiff文件信息標簽組建Tiff文件。
雙網傳真機系統在Altera Cyclone EP1C20實驗板、外加驅動板、Modem等硬件基礎上開發成功，通過反復軟硬件調試，軟硬件運行穩定、達到系統功能指標。利用了μC/OS-II能夠穩定、安全處理并發多任務這一特點，軟件模塊穩定運行，體現出較高的實時性和可靠性，取得了較好的實際效果。本系統可以自己設計和生產帶Altera FPGA芯片的實驗板，集成Ethernet MAC/PHY芯片和Modem芯片等，降低系統成本。同時本系統還可以與PC機聯網，通過PC機向雙網傳真機發送文件和接收文件，這樣可以提高工作效率并減少紙張浪費，適合于公司集團用戶作為傳真中轉工作機，具有一定的市場應用價值。
參考文獻
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[2] 李蘭英.Nios II嵌入式軟核SoPC設計原理及應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006.
[3] 劉立柱.網絡傳真通信原理與技術[M].北京：國防工業出版社，2006.
[4] ITU-T Recommendation T.4 Standardization of Group 3 facsimile terminals for document transmission[S].2003.
[5] Nios II軟件架構解析[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007.
[6] RFC2306-Tag Image File Format(TIFF)-F Profile for Facsimile[S]，1998.本文引用地址：http://www.104case.com/article/151770.htm
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