基于asic设计技术的语音交互系统

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1、宁波大学硕士学位论文基于ASIC设计技术的语音交互系统姓名：赵丽莉申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：叶锡恩20040101宁波大学硕士学位论文基于ASIC设计技术的语音交互系统摘要“基于ASIC设计技术的语音交互系统”是一套用于大专院校提升学生外语能力的数字化的语音教学系统。数字语音教学系统是近几年出现的产品。在这一领域，国内的研究早于国外，并且国内的产品占绝对的主导地位。但在技术方面，都采用以太网结构为主体，ARM嵌入式单片机或DSP芯片结合以太网控制器组成学生终端，建立起一个符合TCP/IP协议的嵌

2、入式网络平台。这种结构有二大问题：1、以太网的延迟现象不能达到语言教学实时交互这一基本要求，引起声音不同步而造成混乱。2、系统的复杂性及高额的成本影响了产品的推广。由此，提出了基于ASIC设计技术的语音交互系统这一课题，引入ASIC（专用集成电路）设计技术，自行开发、研制具有自主知识产权的全套集成电路，从而大大降低原系统的复杂性及高额成本，提高系统的灵活性和保密度，极具市场的竞争力。论文介绍了基于ASIC语音交互系统中交换机、语音终端显示模块和信号处理的整个软硬件设计、研制过程。以CPLD/FPGA为核心，在软件

3、设计平台MAXPLUSⅡ、QuartusⅡ和Synplify的支持下，完成了三片集成电路的设计，构建了交换机和语音终端；并在数字语音系统三个层次的通信上，自行设计了高速异步串行总线，把相应的通信协议嵌入在ASIC芯片内；系统采用了实时、恒速的数据传输方式，无突发性数据流，保证了语音的延迟小于2ms，无声音断裂。据宁波市科技情报所的查新，系统的这些特点未见报道。本课题对以下内容作了深入的研究：1、多路数字化语音信号在系统总线上的传输模式以及交互方法；2、高速异步串行总线通信协议的制定，以及如何在ASIC上实现；3、

4、终端语音数据流的接收与发送模式、以及与音频编解码器的时序配合；4、CRT控制器的研发以及如何提高显示刷新速度的方法；5、ASIC设计工具的应用和Altera主流可编程芯片的特征。关键词：ASIC，语音交互系统，CPLD/FPGA，VHDL，交换机，终端I宁波大学硕士学位论文ASpeechInteractiveSystemBasedonASICAbstract“ASpeechInteractiveSystemBasedonASIC”isadigitalspeechteachingsystem,whichis use

5、dtoimprovestudents’capacityofspeakingaforeignlanguageinlanguagelearning. Theproductofdigitalspeechteachingsystemhasbeingdevelopedintherecentyears.The beginningoftheresearchinthisfiledinChinaisearlierthanthatinabroad.Andnowthelocal productshaveheldadominantpla

6、ceinthemark.Butevenallofthoseproductsarecombinedby ETHERNETandstudents’terminalswhereSCMwithembeddedARMcoreorDSPwith ETHERNETcontrollerareintegrated.AndthecomponentsofthesystemworkundertheTCP/IP protocol.Thesystemwiththeabovestructurehastwoshortcomings:Oneisi

7、tcannotreachthe demandofrealtimeexchanginginthespeechteachingbecauseofthetransmissiondelayofsignals intheETHERNET.Theotheristhehighcostofthesystemanditscomplexity.Andtheybringa bigpressuretotheproductsale!Therefore,anewresearchhasbeenbroughtuptoredesignthesys

8、temwithASICtechnology. TheapproachtodesignwithASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)makesthesystem morecompacted,moresteadiedandcheaper.Andthosecharacteristicsgiveourdesignmore compet