手机已经成为现代通信的必备工具,随着通信技术的发展以及人们对手机功能需求的日益增长,手机芯片技术的发展也成为现代通信行业的重要标志之一。在手机芯片技术中,基带芯片的研发成为半导体行业最为活跃的部分,基带芯片不仅要有基本的通信功能,在多媒体应用上也是最重要的支撑架构。无论是通信功能还是多媒体应用,离不开的一个基本功能就是语音功能。因此,基带芯片的语音系统实现成为芯片研发的重要组成部分。语音系统的实现需要有驱动其工作的控制器,I2C总线控制器是一种常用的总线串口,它的功能就是保证基带芯片与语音芯片之间的数据通信。本文使用Verilog HDL硬件描述语言设计研发了一种I2C总线控制器,给出了设计方案,首先将控制器的顶层模块设计为AMBA从接口模块和I2C接口模块,根据自顶向下的设计思想,又将顶层模块进一步划分为实现不同功能的八大子模块,将子模块分别实现后通过顶层模块将各模块级联在一起完成了控制器的设计。在设计完成I2C总线控制器后,本文又利用控制器来驱动语音芯片Audio Codec,完成了语音系统在基带系统中的方案设计和实现。将语音系统分为Bypass模式、Music模式和Voice模式三种不同模式。首先在语音芯片中得到不同模式下的信号通路,给出了信号走向示意图；然后根据示意图,对信号经过的处理模块进行寄存器的配置,完成三种模式的不同功能；最后将音频信号输入到芯片中,经过不同模式的通路,实现了语音系统的不同功能。三大模式共同实现了整个语音系统在基带系统中的功能。文章最后在VCS环境下进行了I2C总线控制器的时序功能仿真,并在Altera Stratix IV EP3SE820F43C3FPGA平台上进行了验证,仿真和验证结果都证明了控制器设计的正确性。语音系统的Bypass模式、Music模式和Voice模式三种不同模式也在I2C总线的控制下成功实现。结果表明,该语音系统在基带系统中的功能达到了课题预期的设计目标。