声效芯片cs4235在dsp的嵌入式系统中的应用

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1、声效芯片CS4235在DSP的嵌入式系统中的应用

2、第1摘要：通过分析A控制器8237A实现DSP与CS4235的硬件接口，遵循PnP协议解决DSP对CS4235的资源配置以及寄存器读写等软件接口问题；最后给出CS4235在基于DSP的全数字化语言学习系统中的具体应用。关键词：CS4235DSPDMAPnP引言声卡技术是多媒体计算机技术的关键技术之一，500)this.style.ouseg(this)">它的出现使得计算机更富表达力。目前，由于采用的录放音芯片结构简单、采样率过低而使得嵌入式系统中的音质效果比较差，远远满足不了人们对高档生活、学习用嵌入式系统的要求。如果能将声卡技术应用到

3、嵌入式系统中，由于声卡的强大功能，必将使整个系统的声音质量上升一个新的台阶。通过分析，CS51系列而采用DSP，是因为对声卡操作需要太多的系统资源，MCS51并不具备此能力，否则硬件接口电路将相当复杂。1CS4235原理与结构1.1声卡工作原理图1示出了声卡的基本工作原理：主机通过总线将数字化的声音信号以PCM的方式送到数模转换器（D/A），将数字信号变成模拟的音频信号；同时又可以通过模数转换器（A/D）将麦克风或CD的输入信号转换成数字信号，送到计算机进行各种处理。500)this.style.ouseg(this)">1.2CS4235功能结构icrosoft公司为统一声卡的标准，最

4、终为应用提供方便而提出的A操作与PC机中的DMA操作的区别。在PC机中，CPU收到DMA请求信号后，迫使CPU在现行的总线周期结束后，使其地址、数据和部分控制引脚处于三态，从而让出总线的控制权，并给出1个DMA响应信号；在DMA操作完成且DMA请求信号无效以后，CPU再恢复对系统总线的控制。而在C2XX中，DMA申请信号将引起F206中断，在中断程序中发出软件指令使F206各信号引脚处于三态，同时也给出1个DMA响应信号；在DMA操作完成后，但F206检测到DMA请求信号无效以后，虽然总线返回到正常状态，但但F206仍处在中断程序中。从以上分析可知，尽管中断需要保护断点和现场，使得F20

5、6的DMA的处理速度与PC机相比要低的多，毕竟F206也实现了DMA操作，从而可借助DMA控制器8237实现对声卡的DMA操作访问。2.2DSP与DMA控制器8237的接口电路8237是一个高性能的可编程DMA控制器芯片，可以方便地与CPU相连，实现外部设备与存储器之间的直接数据交换。其内部结构和引脚信号可参阅文献[4]。该控制器通过编程可提供多种类型的控制特性，以优化系统性能，增大数据吞吐量，最高数据传输速率可达1.6MB/s。图3给出了F206与8237接口的主电路，其中8237送给DSP的要求控制总线的DMA请求信号HRQ，经GAL16V8译码后送到DSP的HOLD/INT1引脚；

6、同样，500)this.style.ouseg(this)">DSP的DMA应答信号也经GAL16V8译码送回8237的HLDA引脚。地址锁存器74LS573的作用是锁存8237在DMA服务周期通过数据线D0~7输出的高8位地址A8~15。由于DSP不直接提供、、和信号，故这些信号只能由GAL16V8译码得到。图3所示电路提供了4个通道的外设请求DMA服务信号，并且8237直接拥有AEN引脚，满足了表1中的所有要求，从而就能正确实现DSP与声卡的接口。实际工作中，我们根据声卡在PC机中的使用情况设置8237的DREQ1和DACK1为声卡的播放通道，8237的DREQ3和DACK3为声卡的

7、采集通道，声卡的中断申请信号IRQ7经GAL16V8反向后与DSP的引脚连接。2.3系统工作原理及时序图3所示DSP系统对声卡的DMA操作过程可用图4来描述，工作时序如图5所示。现结合图4、图5将系统工作原理及操作顺序说明如下：①CS4235向DMA控制器8237发出DMA请求信号DREQ；②8237向DSP发出总线请求信号HRQ；③DSP的引脚检测到下跳沿后，进入INT1中断，保护完断点和现场后，发IDLE指令，DSP的引脚电平变低，响应外部DMA请求；④8237接管总线后，先向CS4235发DMA请求的响应信号DACK，表示允许CS4235进行DMA传送，然后按事先设置的初始地址和需

8、传送的字节数，依次发送地址和读写命令，使得在RAMCS4235之间直接交换数据，直至全部数据交换完毕；500)this.style.ouseg(this)">⑤DMA传送结束后，自动撤消向CPU的总线请求信号HRQ，此时DSP检测到引脚的上升沿，DSP返回到IDLE指令的下一条指令，DSP获得总线的控制权，继续在INT1中执行程序。3DSP与CS4235的软件接口CS4235的ISA总线接口是即插即用（PnP）的，必须通过编程激活声