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时间:2020-05-14
《基于TMS320VC5402语音采集压缩存储与回放.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、摘要本课程设计的主要目的是熟悉CCS集成开发环境。然后在CCS环境下实现基于TMS320VC5402芯片的语音采集压缩与存储和回放。本课程设计首先采用A/D转换器从MIC输入口实行语音信号采集,进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中,等到存储器存满之后,使用DSP实行解压缩,并从SPEAKER输出口进行回放输出,并且用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。关键词:CCS;DSP;采集;压缩;存储与回放;Ⅰ第1章引言随着信息技术革命的深入和计算机技术的飞速发展,数字信号处理技术已经逐渐发展成为一门关键的技术学科。而DSP芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能。这一方面极大地促进
2、了数字信号处理技术的进一步发展;另一方面,它也使数字信号处理的应用领域得到了极大的拓展。在国外DSP芯片已经被广泛地应用于当今技术革命的各个领域;在我国,DSP技术也正以极快的速度被应用到科技和国民经济的各个领域。目前,在微电子技术发展的带动下,DSP芯片的发展日新月异,DSP的功能日益强大,性能价格比不断上升,开发手段不断改进。DSP芯片已经完全走下了“贵族”的圣坛。DSP芯片已经在通信与电子系统、信号处理系统、自动控制、雷达、军事、航空航天、医疗、家用电器、电力系统等许多领域中得到了广泛的应用,而且新的应用领域在不断地被发掘。第2章硬件设计 2.1TMS320VC5402芯片的基本原理T
3、MS320VC5402数字信号处理器是TI公司为实现低功耗,高速实时信号处理而专门设计的16位定点数字信号处理器,采用改进的哈佛结构,具有高度的操作灵活性和运行速度,适用于远程通信等实时嵌入式应用的需要。广泛应用于电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中。TMS320VC5402具有的主要优点如下:(1)围绕一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线而建立的改进哈佛结构,提高了系统的多功能性和操作的灵活性。(2)具有高度的并行性和专用硬件逻辑的CPU设计,提高了芯片的性能。(3)具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统,更适用于快速算法的实现和高级语言编程的优化。(4)模块化结构设计,使派生器件
4、得到了更快的发展。(5)采用先进的IC制造工艺,降低了芯片的功耗,提高了芯片的性能。(6)采用先进的静态设计技术,进一步降低了功耗,使芯片具有更强的应用能力。TMS320VC5402主要有中央处理器CPU,特殊功能寄存器,数据存储器RAM,程序存储器ROM,I/O接口功能,串行口,主机通信接口HPI,定时器,中断系统等10部分组成。各部分功能如下:(1)中央处理器(CPU)它是DSP芯片的核心,它有以下特点:(a)采用多总线结构,通过一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线来实现。(b)40位算术逻辑运算单元ALU,包括一个40位的桶形移位寄存器和两个独立的40位累加器。(c)17×17位并
5、行乘法器,与40位专用加法器相连,可用于进行非流水线的单周期乘法—累加运算。(d)比较、选择、存储单元,可用于Viterbi译码器的加法-比较-选择运算。(e)指数编码器,是一个支持单周期指令EXP的专用硬件。可以在一个周期内计算40位累加器数值的指数。(f)配有两个地址生成器,包括8个辅助寄存器和2个辅助寄存器运算单元。(2)数据存储器RAMTMS320VC5402有两种片内数据存储器:(a)双寻址RAM:在一个指令周期内,可对其进行两次存取操作,一次读出和一次写入;(b)双寻址RAM:在一个指令周期内,只能进行一次存取操作。(3)程序存储器ROMTMS320VC5402的程序存储器可由R
6、OM和RAM配置而成,程序空间可以定义在ROM上,也可以定义在ROM上。当需要高速运行程序时,可以将片外ROM中的程序调入到片内RAM中,以提高程序运行速度。降低对外部ROM的要求,增强系统整体抗干扰性能。(4)I/O口TMS320VC5402芯片只有两个通用I/O引脚BIO和XF,BIO主要用来监测外部设备工作状态,而XF用来发信号给外部设备。另外,芯片还配有主机接口HPI,同步串行口和64K字的I/O空间,HPI和串行口通过控制,用做通用I/O口使用。而64K字I/O空间可通过外加缓冲器或锁存电路,配合外部I/O读写控制时序构成片外外设的控制电路。(5)定时器定时器是一个软件可编程计数器
7、,用来产生定时中断。定时器主要由定时寄存器TM,定时周期寄存器PRD,定时控制寄存器TCR及相应的逻辑控制电路组成。其中寄存器TIM、PRD和TCR都是存储映象寄存器,它们在数据存储器中的地址分别为0024H、0025H和0026H。TIM是一个减1寄存器。PRD用来存放定时时间常数。TCR中包含定时器的控制位和状态位。(6)中断系统TMS320VC5402的中断系统具有硬件中断和软件中断。硬件中断:由外围设
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