dsp数字信号处理课程设计报告 基于定点dsp 的语音录放系统

《dsp数字信号处理课程设计报告 基于定点dsp 的语音录放系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、目录21DSP技术及应用课程设计1引言12课程设计题目描述和要求23总体设计23.1系统工作原理23.2器件选择33.3电源模块33.4JTAG仿真接口34详细设计44.1系统硬件详细设计44.2系统软件详细设计8总结11致谢12参考文献13附录：源程序14指导教师评语2121DSP技术及应用课程设计1引言信息技术和超大规模集成电路工艺的不断发展，极大地推动了DSP的发展。DSP技术的应用领域也越来越广，尤其在音频处理领域。目前，在很多语音处理系统中都用到了语音录放模块，采集现场的声音并存储起来供以后回放。语音处理系统的实时性、功耗、体积、以及对语音信号的保真度都是很影响系统性能的

2、关键因素。本设计采用的高速54xDSP芯片，最高频率能达到160MIPS，能够很好的解决系统的实时性；采用的数字编解码芯片TLV320AIC23(以下简称AIC23)具有16~32位采样精度，录音回放模式下仅23mW的功耗。因此，该音频编解码芯片与54xDSP的结合是可移动数字音频录放系统、现场语音采集系统的理想解决方案。经过实验表明，本设计实现的基于定点DSP的语音录放系统具有如下优点：a)音频数据占用资源少b)声音保真度高c)开发难度低d)语音芯片与DSP接口电路简单e)体积小2课程设计题目描述和要求设计一种基于定点DSP的语音录放系统，在DSP芯片TMS320C5416与音频

3、编解码芯片TLV320AIC23上进行硬件接口和软件设计，实现语音信号的采集、播放、存储和回放。3总体设计3.1系统工作原理本系统包括音频采集、DSP对语音信号的处理、键盘控制、液晶屏显示、Nandflash存储五部分。系统结构如图3-1所示，DSP作为主芯片实现各模块之间的通信，其主要工作有：上电自举，读取键盘值并初始化音频编码芯片和液晶屏，通过液晶屏显示AIC23的工作状态，将音频数字信号存储在Nlandflash中。21DSP技术及应用课程设计图3-1总体设计图AIC23的语音信号输入可以是麦克输入也可以是线路输入，这可以通过配置寄存器选择。当能过麦克输入人的说话声时，综合人

4、声的频率、数据量大小的要求，采样频率不需要太高，设定为8KHz比较合适。实验证明，在这个采样频率下能清晰地采集、回放人的说话声，并且具有较好的保真度。当输入为音乐或歌曲的线路输入时，为了保证音质不失真，采样频率可以设定为96KHz。采样率的选择可以通过初始化时对按键的控制。3.2器件选择为满足语音信号处理的实时性要求，语音信号采集与处理系统应具有高速数据处理能力本系统采用TMS320VC5416芯片作为信号处理芯片系统采用的主芯片是TI公司的一款16位定点DSP：TMS320VC5416(以下简称C5416)，主要是考虑到C5416片内具有128KX16位的内部RAM，这对提高系统

5、总体性能和集成度有很大的帮助。另外C5416还具有3个MCBSP多通道缓冲串口。该串口与SPI器件兼容，提供多达128个发送和接收通道。与其他C54xDSP芯片一样C5416具有功耗低、运算速率高、性价比高的优点。另外C5416具有如下特点：当核电压为1.6伏特时的工作频率可达到160MIPS；能访问64K数据存储空间、64KI/O空间、以及192K程序存储空间。语音编码芯片的选择从适应语音信号频率、满足实时性、降低成本、简化设计的要求出发，本系统选择TLV320AIC23。AIC23工作电压3.3伏特，能在数字和模拟电压下工作，与TMS320VC5416的I/O电压相兼容，其控制

6、接口和数字接口与DSP的MCBSP端口能够无缝连接。AIC23的模数转换（ADCs）和数模转换（DACs21DSP技术及应用课程设计）部件高度集成在芯片内部，采用了先进的Sigma-delta过采样技术，可以在8K到96K的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。3.3电源模块VC5416属于低功耗定点芯片，采用双电源供电电源由内核电源(CVdd)和I/O电源(DVdd)两部分构成，其中内核电源为1.8V，I／O电源为3.3V内核电源采用1.8V供电可以降低功耗；I／O电源采用3.3V供电使得芯

7、片可以直接与外部低压器件接口，而不需要额外的电平转换电路本系统采用TI公司的TPS73HD318（简称HD318）作为电源输入芯片，HD318提供的两路输出电压一路为1.8V、一路为3.3V另外该芯片提供的宽度为200ms的低电平复位脉冲还可以用来作为VC5416的上电复位信号AIC23芯片具有单电源(5V电源)和双电源(3V数字电源+5V模拟电源)两种供电模式，本系统选择双电源供电模式，这样AIC23和VC5416之间就可以直接联接而不需要其它电平转换芯片3.4JT