dsp數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 基于定點(diǎn)dsp 的語音錄放系統(tǒng)

《dsp數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 基于定點(diǎn)dsp 的語音錄放系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、目錄21DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)1引言12課程設(shè)計(jì)題目描述和要求23總體設(shè)計(jì)23.1系統(tǒng)工作原理23.2器件選擇33.3電源模塊33.4JTAG仿真接口34詳細(xì)設(shè)計(jì)44.1系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)44.2系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)8總結(jié)11致謝12參考文獻(xiàn)13附錄：源程序14指導(dǎo)教師評(píng)語2121DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)1引言信息技術(shù)和超大規(guī)模集成電路工藝的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了DSP的發(fā)展。DSP技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，尤其在音頻處理領(lǐng)域。目前，在很多語音處理系統(tǒng)中都用到了語音錄放模塊，采集現(xiàn)場(chǎng)的聲音并存儲(chǔ)起來供以后回放。語音處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、功耗、體積、以及對(duì)語音信號(hào)的保真度都是很影響系統(tǒng)性能的

2、關(guān)鍵因素。本設(shè)計(jì)采用的高速54xDSP芯片，最高頻率能達(dá)到160MIPS，能夠很好的解決系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性；采用的數(shù)字編解碼芯片TLV320AIC23(以下簡稱AIC23)具有16~32位采樣精度，錄音回放模式下僅23mW的功耗。因此，該音頻編解碼芯片與54xDSP的結(jié)合是可移動(dòng)數(shù)字音頻錄放系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)語音采集系統(tǒng)的理想解決方案。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)表明，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基于定點(diǎn)DSP的語音錄放系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：a)音頻數(shù)據(jù)占用資源少b)聲音保真度高c)開發(fā)難度低d)語音芯片與DSP接口電路簡單e)體積小2課程設(shè)計(jì)題目描述和要求設(shè)計(jì)一種基于定點(diǎn)DSP的語音錄放系統(tǒng)，在DSP芯片TMS320C5416與音頻

3、編解碼芯片TLV320AIC23上進(jìn)行硬件接口和軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)的采集、播放、存儲(chǔ)和回放。3總體設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)包括音頻采集、DSP對(duì)語音信號(hào)的處理、鍵盤控制、液晶屏顯示、Nandflash存儲(chǔ)五部分。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，DSP作為主芯片實(shí)現(xiàn)各模塊之間的通信，其主要工作有：上電自舉，讀取鍵盤值并初始化音頻編碼芯片和液晶屏，通過液晶屏顯示AIC23的工作狀態(tài)，將音頻數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在Nlandflash中。21DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)圖3-1總體設(shè)計(jì)圖AIC23的語音信號(hào)輸入可以是麥克輸入也可以是線路輸入，這可以通過配置寄存器選擇。當(dāng)能過麥克輸入人的說話聲時(shí)，綜合人

4、聲的頻率、數(shù)據(jù)量大小的要求，采樣頻率不需要太高，設(shè)定為8KHz比較合適。實(shí)驗(yàn)證明，在這個(gè)采樣頻率下能清晰地采集、回放人的說話聲，并且具有較好的保真度。當(dāng)輸入為音樂或歌曲的線路輸入時(shí)，為了保證音質(zhì)不失真，采樣頻率可以設(shè)定為96KHz。采樣率的選擇可以通過初始化時(shí)對(duì)按鍵的控制。3.2器件選擇為滿足語音信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性要求，語音信號(hào)采集與處理系統(tǒng)應(yīng)具有高速數(shù)據(jù)處理能力本系統(tǒng)采用TMS320VC5416芯片作為信號(hào)處理芯片系統(tǒng)采用的主芯片是TI公司的一款16位定點(diǎn)DSP：TMS320VC5416(以下簡稱C5416)，主要是考慮到C5416片內(nèi)具有128KX16位的內(nèi)部RAM，這對(duì)提高系統(tǒng)

5、總體性能和集成度有很大的幫助。另外C5416還具有3個(gè)MCBSP多通道緩沖串口。該串口與SPI器件兼容，提供多達(dá)128個(gè)發(fā)送和接收通道。與其他C54xDSP芯片一樣C5416具有功耗低、運(yùn)算速率高、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。另外C5416具有如下特點(diǎn)：當(dāng)核電壓為1.6伏特時(shí)的工作頻率可達(dá)到160MIPS；能訪問64K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、64KI/O空間、以及192K程序存儲(chǔ)空間。語音編碼芯片的選擇從適應(yīng)語音信號(hào)頻率、滿足實(shí)時(shí)性、降低成本、簡化設(shè)計(jì)的要求出發(fā)，本系統(tǒng)選擇TLV320AIC23。AIC23工作電壓3.3伏特，能在數(shù)字和模擬電壓下工作，與TMS320VC5416的I/O電壓相兼容，其控制

6、接口和數(shù)字接口與DSP的MCBSP端口能夠無縫連接。AIC23的模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADCs）和數(shù)模轉(zhuǎn)換（DACs21DSP技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)）部件高度集成在芯片內(nèi)部，采用了先進(jìn)的Sigma-delta過采樣技術(shù)，可以在8K到96K的頻率范圍內(nèi)提供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣，ADC和DAC的輸出信噪比分別可以達(dá)到90dB和100dB。3.3電源模塊VC5416屬于低功耗定點(diǎn)芯片，采用雙電源供電電源由內(nèi)核電源(CVdd)和I/O電源(DVdd)兩部分構(gòu)成，其中內(nèi)核電源為1.8V，I／O電源為3.3V內(nèi)核電源采用1.8V供電可以降低功耗；I／O電源采用3.3V供電使得芯

7、片可以直接與外部低壓器件接口，而不需要額外的電平轉(zhuǎn)換電路本系統(tǒng)采用TI公司的TPS73HD318（簡稱HD318）作為電源輸入芯片，HD318提供的兩路輸出電壓一路為1.8V、一路為3.3V另外該芯片提供的寬度為200ms的低電平復(fù)位脈沖還可以用來作為VC5416的上電復(fù)位信號(hào)AIC23芯片具有單電源(5V電源)和雙電源(3V數(shù)字電源+5V模擬電源)兩種供電模式，本系統(tǒng)選擇雙電源供電模式，這樣AIC23和VC5416之間就可以直接聯(lián)接而不需要其它電平轉(zhuǎn)換芯片3.4JT