语音芯片的ASIC设计.ppt

《语音芯片的ASIC设计.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、项目意义本次项目所包含知识：数字电路高级数字系统设计与验证集成电路设计的EDA技术SVA断言设计部分——功能描述顺序播放功能：将所有歌曲顺序播放一遍。单曲循环播放功能：对指定的歌曲进行循环播放。循环播放功能：所有歌曲顺序循环播放。随机播放功能：随机选择歌曲进行播放。快进功能：对音乐进行快速播放。暂停功能：对播放中音乐进行暂停。歌曲选择功能：选择播放哪首音乐。回放功能：可以对歌曲进行上一句或上一首的回放。（带记忆功能）快倒功能：可以对歌曲进行向后倒一段时间在播放。I/O端口优化：最少端口实现以上功能。歌曲自动加载刷新功能：(

2、暂未实现)。顶层模块——信号描述信号I/O宽度功能描述rstI1全局异步复位信号（高电平有效）clk2mhzI12MHz时钟信号fastI1快速播放信号输入端（高电平有效）switchI1歌曲模式选择信号（switch为低电平“0”选择“曲目”，高电平“1”选择“句子”）autoI1自动播放信号（auto高电平时按顺序循环播放全部歌曲，在auto信号为低电时,根据switch和mode信号选择相应歌曲模式播放）haltI1暂停信号（高电平有效）spksO1音频信号输出（上升沿触发）passedI1上一句或者上一首跳转信号（

3、上升沿触发）modeI2模式选择信号“00”顺序播放“01”随机播放“10”单曲循环“11”快进跳转沿触发有效顶层模块——整体框图顶层模块——具体信号模块关联——内部框图ADDRADDR模块信号I/O宽度功能描述clkI1节拍发生器产生的4Hz或8hz时钟信号EnI1使能端LdI1置数端RstI1异步复位信号（高电平有效）Data_inI9数据输入Addr_outO9数据输出功能描述：它的功能是按照音乐节拍输出相应音符。在正常播放模式下，该计数器的时钟频率为2Hz，快速播放模式为4Hz。当EN为高电平时，LD为低电平时，每

4、来一个时钟上升沿，地址计数器加1，输出给乐曲数据存储器ROM。ROMROM模块信号I/O宽度功能描述addrI9当前音符在ROM中的地址doutO5ROM输出的音符数据与index端口相连接功能描述：ROM中存储的乐谱数据，以1/4拍来转化，ROM总共要存储437个数据，所以ROM的地址位宽为9位。因为乐谱只用到21个音符，所以ROM的输出为5位。RANDOMRANDOM模块信号I/O宽度功能描述clkI1节拍发生器产生的4Hz或8hz时钟信号RstI1异步复位信号（高电平有效）RandomO3输出随机数功能描述：产生随机

5、数传给状态机，由状态机决定播放第几首歌。音符解码模块音频解码模块所示为音频解码模块，它的功能是将ROM输出的音符数据转换成该音符所对应的初始值，输出给数控分频模块，数控分频模块根据该初始值对2MHz时钟进行分频。表6音频解码端口信号描述信号I/O宽度功能描述indexI4ROM输出的音符数据toneO13音符所对应的初始值信号I/O宽度功能描述toneI13音符所对应的初始值clk2mhzI12mhz信号enoI1使能信号haltI1暂停信号rstI1全局异步复位信号（高电平有效）spksO1将信号放大发声数控分频模块数控

6、分频模块所示为数控分频模块，它的功能是根据不同音符的初始值对2MHz的时钟进行相应的分频，产生该音符所对应频率的波形。分频后所得波形由spks端口输出。数控分频模块由主分频模块和二分频模块组成。memo记忆模块memo记忆模块信号I/O宽度功能描述rstI1全局异步复位信号（高电平有效）ClkI1节拍发生器产生的4Hz或8hz时钟信号addrI9快进信号（高电平有效）cnumO2记录当前曲目编码pnum02记录过去曲目编码memo记忆模块的作用是记忆当前播放地址。比如在顺序播放模式下第一首歌曲到第二首歌曲，passed信号

7、在播放第二首歌曲有效，歌曲播放第一首首地址。在随机播放模式下，第一首歌曲随机播放到第三首歌曲，passed信号于第三首歌曲有效，歌曲播放第一首首地址。同理上一曲模式。验证规划通过提取项目中可能发生的各种情况来验证项目的正确性。模式间跳转验证单曲循环模式，如图：正在进行模式间的转换，如图：模式间跳转验证由单曲循环跳转到了顺序播放模式。典型验证1.上一句功能连跳测试2.验证单曲循环下的各种模块功能（上一曲）3.随机播放模式下暂停信号测试4.第一首未放完进行上一首功能测试连跳测试连续给passed1信号有效，测试如下Atuo=1

8、时，switch=1，passed=11000ns1100ns有效Passed1在1000ns时歌曲跳到上一句，随后100ns再次有效，歌曲跳到当前上一句，实现连跳功能。连跳测试Atuo=0，mode=00，播放到第3首是mode=10，第3首歌循环。Passed1=1，第三首到第二首。单曲循环模块功能