基于DSP完成语音采集、存储、延时播放

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1、XXXXXXXXXXXXXXX学院基于DSP完成语音采集、存储、延时播放课程名称:DSP芯片技术及应用课程编号:姓名：学号班级：日期:2015年06月18号摘要：数字信号处理器(DSP)由于具有接口简单、编程方便、稳定性好、精度高、可重复性好、集成方便等优点，在电子技术和通信领域得到了广泛的应用。本课题分析了信号处理DSP与音频模拟芯片TMS320AIC23B的结构特点，描述了两者之间的多通道缓冲串口的硬件连接，并给出了相关软件设计，实现了一个完整的语音信号数字化处理系统，可以对模拟语音信号进行采集、处理、播放等功能。由于DSP的数据处理和传输的并

2、行性，从而极大地提高了系统的运行效率。具有高速、实时、灵活的特点，可以用有限的存储空间存储较多的数字语音信号，完成多种语音处理功能。关键字：语音信号处理；TMS320AIC23;语音采集目录第1章课题主要内容与设计原理总框图31.1课题研究的主要内容31.2设计原理总框图3第2章硬件设计32.1语音信号的输入42.2语咅信号的输出4第3章软件设计43.1主程序流程图43.2DSP芯片53.2.1DSP特点53.3McBSP多通道缓冲串口软件设计63.3.1McBSP寄存器的配置63.3.2McBSP接收与发送中断的软件设计63.3TMS320AIC

3、23B接口软件设计73.3.1TLV320AIC23的寄存器配置73.4TMS320AIC23B音频处理芯片8第4章调试84.1语音米集与浜时延时播放功能调试84.2语音采集与延时播放系统存储数据调试9参考文献部分程序源代码10第1章课题主要内容与设计原理总框图1.1课题研究的主要内容通过对DSP(5509A)和语音芯片(AIC23)进行配置，可以实现延时播放功能；利用AD转换采集输入的语音信号，每釆集完一个信号后，将数据发送到DSP的McBSP接口上，DSP可以读取到语音数据，结合外部存储器对数据进行存储和处理，从而实现录音和延吋播放功能。1.2

4、设计原理总框图本语音信号采集与处理延时播放系统山而下儿部分组成：电源电路，TLV320CAIC23芯片设计的音频信号采集少延吋播放电路，耳机输入打话筒输出电路，外部数据寄存器的扩展电路。结构框图如下图(1.1)所示，TMS320AIC23B编解码芯片充当ADC与DAC之间的转换。JTA6CPUG?3t>■:.・-<—*■375^USBft口■J8b88miORMON”III：；IH1t3<1214用•EILASH血玄,

5、*・、・»■■语音信号米集打处理延时播放硬件结构框图(1.1)第2章硬件设计本语音信号采集与处理延时播放系统的硬件设计主要建立在DSP通过/2C总线将配置命令发送到AIC23,配置完成后AIC23开始工作。2.1语音信号的输入AIC23通过其小的AD转换采集输入的语音信号，每采集完一个信号后，将数据发送到DSP的McBSP接口上，DSP可以读取到语音数据，每个数据为16位无符号整数，左右通道各有一个数值。2.2语音信号的输出DSP可以将语咅数据通过McBSP接I」发送给AIC23,AIC23的DA器件将他们变成模拟信号输出。第3章软件设计系统软件主

6、要分为以下几部分：5509A的初始化主要完成设定堆栈的人小，CPU工作时钟。以及各个工作寄存器的初始值。AIC23的初始化设置包括差值滤波器和抽样滤波器参数、采样频率、A/D和D/A转换等参数。3.1主程序流程图如图（图3.1）所示，首先对各端口外围设备进行初始化。语音信号通过A1C23采集后经过A/D转换，把语音信号转化为数字信号，转送到DSPo经过一系列的信号处理后，再通过AIC23实行D/A的转换，转换成语音信号后，实现延时播放与播放等功能。主程序流程图(图3.1)3.2DSP芯片数字信号处理芯片(digitalsignalprocessor

7、s简称DSP)诞生于20世纪70年代，专门为实时数字信号处理而设计的一种可编程的缺入式微处理器［2］。它以数字器件特冇的稳定性，可重复性，可编程性和易于实现白适应处理特点，取得了突飞猛进的发展。近年来，随着DSP性能的F1趋完善，功耗的逐步降低，开发环境的不断改进以及价格的不断下调，其应用领域己拓展到国民经济牛活的各个方而。3.2.1DSP特点在通用的微处理器中，乘法由软件完成的，即通过加法和移位实现，需要多个指令周期才能完成。而DSP芯片中冇专用的硬件乘法器，使得乘法累加运算速度人人提高。在DSP的指令系统中，提供了一些特殊的DSP指令。例如,T

8、MS320C54X中FIRS和LMS指令专门用于系数对称的FIR波器和LMS算法。所以在相同的时钟频率和芯片集成度下，DS