基于TMS320VC5402语音采集压缩存储与回放.doc

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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