基于TMS320C5416DSP芯片的音频信号频谱分析的设计系统(已处理)
基于 TMS320C 5416的数采系统 FIR滤波器算法研究与实现
南京师范大学毕业设计（论文）（届）题目：学院：专业：姓名：学号：指导教师：南京师范大学教务处制基于TMS320C 5416的FIR滤波器算法研究与实现Research and Implementation on Algorithm for FIR Digital Filter based onTMS320C5416摘要数字滤波器是语音、图象处理、模式识别以及谱分析中的基本运算的处理运算。
DSP由于其本身具有并行的硬件乘法器、流水结构以及快速的片内存储器等资源，其技术已广泛地应用于噪声及振动的各个领域。
本文研究DSP中有限冲击响应(FIR)滤波器的原理并结合基于TM320C5416开发板,介绍FIR滤波器设计及DSP中FIR滤波器的实现方法。
并给出了基于TM320C5416相应的实现程序。
关键词:数字滤波FIR TMS320C5416 窗函数法Abstract:Digital filter is the basic arithmetic of speech, image processing, model recognition and spectrum analysis. And with many excellent features, DSP is used widely in various fields such as vibration and noisy filter recently. This paper presents a research on the principal of FIR digital filter which is used in digital signal processor (DSP). The methods of designing FIR filter and implement FIR in DSP are also introduced combining with the sampling board we developed based on TMS320C5416.At last, the main program of DSP is given. This algorithm has been well used in data acquisitive system based on Ethernet.Keywords: digital filter FIR algorithm TMS320C5416 window function目录第一章引言 (1)1.1 数字滤波器的优越性 (2)1.2 国内外相关领域的研究进展 (3)1.3 数字滤波器的实现方法 (3)1.4 主要研究内容 (4)第二章FIR滤波器基础 (5)2.1 FIR滤波器的特点 (5)2.2 FIR滤波器的设计方法 (5)2.2.1 利用窗函数法设计FIR滤波器 (5)2.2.2 用频率抽样法设计FIR滤波器 (7)2.2.3 利用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器 (8)2.3 FIR滤波器的实现方法 (10)2.3.1 FIR滤波器的实现结构 (10)第三章DSP系统简介 (12)3.1 DSP的基本特征 (13)3.1.1 总线结构 (14)3.1.2 中央处理单元 (14)3.1.3 内部存储器 (15)3.1.4 片内外设 (16)3.2 DSP系统的设计和开发 (17)3.2.1 DSP的特点 (17)3.2.2 DSP系统的设计流程 (17)3.2.3 DSP系统的开发工具CCS (17)第四章FIR滤波器在DSP上实现 (19)4. 1 FIR滤波器设计思路 (19)4. 2 FIR数字滤波器的实现结构 (19)4. 3 FIR滤波器的C语言算法实现 (20)4.3.1 输入信号x ( n) 的获取： (20)4. 4 FIR滤波器的DSP实现 (20)4.5 C语言程序流程图 (21)4.6 FIR滤波器CCS的调试 (22)第五章总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)第一章绪论在信号处理中,滤波占有十分重要的地位。
基于TMS3205416的CVSD语音编解码实现
基于TMS3205416的CVSD语音编解码实现
李伟
【期刊名称】《变频技术应用》
【年(卷),期】2015(010)003
【摘要】介绍了一种利用TI公司的TMS320VC5416定点DSP芯片实现
16kbpsCVSD语音编解码的方案，给出了算法的详细设计过程，
【总页数】2页(P39-40)
【作者】李伟
【作者单位】陕西烽火电子股份有限公司,陕西宝鸡721106
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.CVSD语音编解码的DSP实现 [J], 董津生;孙耀杰;贾静蕾;张保敬
2.基于FPGA的32 Kbit/s CVSD语音编解码器的实现 [J], 陈普跃;潘克修
3.基于TMS320C6713的多路CVSD语音编解码 [J], 苏凌旭;徐智敏
4.基于嵌入式系统的CVSD语音编解码器的实现 [J], 郭秋平;项杰
5.基于FPGA的CVSD语音编解码器的设计与实现 [J], 屈星;唐宁;严舒
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基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放器的设计
基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放器的设计摘要DSP 技术在音频处理领域的应用越来越广。
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关键因素。
因此，语音录放器的设计是非常必要的。
本设计采用的高速TMS320C5416DSP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TMS320C5416DSP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。
本文首先介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的工作原理，给出了整体设计方案和工作框图，然后给出了系统的硬件设计方案；然后介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的软件设计。
在整个设计过程中，我们采用了TLV320AIC23DSP芯片为核心音频录放接口器件，结合TMS320C5416DSP芯片，语音数据存储FLASH存储器等进行了硬件设计。
软件部分则采用模块化的设计方法，用汇编语言来实现。
该语音录放器的设计能够完成语音采集，播放，存储，回放，基本实现了语音录放功能。
关键词：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，语音录放THE DESIGN OF SPEECH RECORDING ANDPLAYING BASED ON TMS320C5416 DSP CHIPABSTRACTThe use of DSP technology in the field of audio processing is increasingly wider. At present, many speech processing systems are used in speech-recording module, acquisition scene speech and stored for later playback. Speech processing System with real-time, power consumption, size, and the speech signal fidelity is a key factor which is affecting system performance. Therefore, speech recording and playing design is very necessary.The design of high-speed chip used TMS320C5416 DSP, the maximum frequency can reach 160 MIPS,which is a good solution to the real-time system; the figures used in the codec chip TLV320AIC23 (hereinafter referred AIC23) is 16 ~ 32 Sampling precision, recording playback mode only 23 mw of power. Therefore, The Audio Decoder Chip and the combination TMS320C5416 DSP Mobile Digital Audio Recording and Playback System Speech Acquisition scene, is the ideal solution.This paper firstly introduces the Speech Recording and Playback System of principle based on TMS320C5416 DSP chip, given the overall design of the plan and diagram, and then gives the system hardware design program; Secondly V oice Recording and Playback System software design based on TMS320C5416 DSP chip .Throughout the design process, we used TLV320AIC23 DSP core chips for audio-recording device interface, TMS320C5416 DSP combination of chips, Speech Data Storage Flash memory, and so on the hardware design. Software is a modular design method, the assembly language to achieve.The speech recording of the design is to complete speech acquisition, broadcast, store, playback, the basic realization of the Speech Recording and Playback function.KEY WORDS：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，Speech recording and playing目录前言 (1)第1章语音录放器的技术方案及硬件电路设计 (2)§1.1语音录放器的性能指标和硬件方案 (2)§1.1.1 语音录放器的主要性能 (2)§1.1.2 硬件设计方案 (3)§1.2 语音录放系统的硬件电路设计 (4)§1.2.1 TMS320C5416DSP数字信号处理接口电路模块 (5)§1.2.2 TLV320AIC23语音录放接口电路模块 (9)§1.2.3语音数据存储接口电路模块 (12)§1.2.4 音频接口电路模块 (13)§1.2.5 电源接口电路模块 (15)第2章语音录放器的应用软件设计 (17)§2.1 语音录放器应用软件系统的设计方案 (17)§2.2 主程序模块 (17)§2.3 语音录放模块程序设计 (20)§2.3.1 MCBSP的配置 (20)§2.3.2 AIC23的初始化 (22)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)前言DSP处理速度快，功耗低，性能好，基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放器存储容量大，语音录放时间长，具有很好的通信音质等特点，因此被广泛应用于很多领域中。
基于TMS320VC5416的GPS解调器硬件平台设计应用
1.DSP与GPS概述 (1)1.1 TMS320C54x系列芯片特点 (1)2.TMS320VC5416的体系结构 (1)2.1总线结构 (1)2.2内部存储器 (2)3.基于TMS320C5416的GPS解调器硬件平台搭建 (6)3.1 硬件系统设计 (6)3.2 硬件系统平台搭建 (7)4.DSP基本电路设计 (8)4.1 仿真口设计 (8)4.2 复位电路设计 (8)4.3 时钟电路设计 (9)4.4电源电路设计 (11)4.4.1 电平转换设计 (11)4.4.2 电源电路设计 (12)4.4.3 电源监控电路设计 (12)参考文献 (14)1.DSP与GPS概述1.1 TMS320C54x系列芯片特点TMS320C54x是TI公司1996年推出的新一代16位定点DSP产品,它采用先进的哈佛结构,片内集成8条总线(1条程序存储器总线、3条数据存储器总线和4条地址总线)、在片存储器和在片复用外设。
速度由30～532MIPS不等。
是为实现低功耗、高性能而设计的定点DSP芯片，该系列芯片的内部结构（图2.1）及指令系统都是全新设计的，它的主要特点如下:(1)运算速度快。
VC5416指令周期为6.25ns。
(2)优化的CPU结构。
它内部有1个40位的算术逻辑单元，2个独立的40位的累加器，1个17x17的乘法器和1个40位的桶形移位器，4条内部总线和2个地址产生器。
另外，内部还集成了维特比译码器，用于提高维特比编译码的速度。
（3）低功耗方式。
TMS320C5x的主要特点是低功耗，可以在3.3V或2.7V工作，有三中种低功耗方式:IDLE1、IDLE2、IDLE3，可以节省DSP的功耗。
（4）智能外设。
除了标准的串行口和时分复用(TDM)串行口外，还提供了自动缓冲串行口BSP(auto-Buffered Serial Port)和与外部处理器通信的HPI(Host Port Interface)接口。
dsp课程设计报告--TMS320C5416的信道编码器设计
dsp课程设计报告--TMS320C5416的信道编码器设计嵌入式系统A（DSP）课程设计报告题目TMS320C5416的信道编码器设计学院自动化与电气工程学院专业班级学号学生姓名任课教师完成日期摘要摘要循环码是一种系统码，通常前K位是信息码元，后R位是监督码元。
它除具有线性分组码的一般性质外，还具有循环性，也据好循环性，也就是说当循环码中的任一码组循环移动一位后，所的的码组仍为该循环码的一个准用码组。
它是在严密的代数基础上建立起来的，具有许多特殊代数的性质，因此有助于按照所要求的纠错能力系统的构成这类码，并且简化译码方法。
循环码还具易实现的特点，编码和译码的设备都不太复杂，而且性能良好，不仅能纠正独立的随机错误，也能纠正突发错误。
本课程设计主要介绍了循环码的特点以及循环码的编、译码原理在DSP课程设计中，系统应用平台为TIC5416芯片，使用CCS软，通过正确编写并运行程序，进行仿真，使得运行结果与理论分析一致，实现设计目的。
关键词DSP；循环码；编码；译码；CCS；仿真目录摘要 (1)1引言 (3)1.1选题的背景与意义 (4)1.2TMS320C5416DSP及开发系统的特点 (4)1.3TMS320C5416DSP在音频处理领域中的应用 (4)参考文献 (5)2整体设计 (5)2.1整体方案的选择 (5)2.2各模块功能的概述 (6)3具体模块（或硬/软/程序）分析 (9)3.1生成多项式和循环码的生成矩阵 (8)3.2系统原理图 (9)4系统调试及运行结果 (10)5设计总结与展望 (13)1引言循环码是线性分组码中最重要的一种子类，是目前研究得比较成熟的一类码。
循环码具有许多特殊的代数性质，这些性质有助于按照要求的纠错能力系统地构造这类码，并且简化译码算法，并且目前发现的大部分线性码与循环码有密切关系。
循环码还有易于实现的特点，很容易用带反馈的移位寄存器实现其硬。
正是由于循环码具有码的代数结构清晰、性能较好、编译码简单和易于实现的特点，因此在目前的计算机纠错系统中所使用的线性分组码几乎都是循环码。
基于TMS320C5416的CZT鉴频系统的实现
厦门大学学报( 自然科学版)
Journal of Xiam en U niversity ( Nat ural Science)
V ol. 45 N o. 4 Jul. 2006
基于 T M S320C5416 的 CZT 鉴频系统的实现
郑康煌, 程 恩* , 郑旭琴
3 CZT 鉴频系统的实现
( 1) 硬件实现
硬件系统如图 2 所示. 当 DSP 接到一个中断信号
后, 进入中 断服 务程 序, 用 CSL 动态 配置 一个 任务
( T SK) , 然后退出中断. 由 于程序跳转和寻址方式的
原因, 最好不要 在中断服务程 序里进行 CZT 数据处
理. 通常要求硬件中断服务程序的完成时间在 ns 级,
变换来实现. 信号流图见图 1.
图 1 信号流图 F ig . 1 Sig nal flo w diag ram
由上讨论可看出, CZT 算法非常灵活, 它的输入 序列点数 N 和输出序列点数 M 均可为任意数, 包括素 数; 各 z k 点间隔是任意的, 因而频率分辨率是可以调 整的. 以检测 6. 12 ~ 9. 84 kH z 之间间隔为 120 H z 的 32 个频点为例, 当使用抽样频率 f s = 24 kH z 时, 若使 用 DFT 算法, 则采样点数应为 200 点, 它无法使用基 2 快速傅立叶算法快速实现. 若使用 CZT , 通过改变 0 和 0 可以使输出的数组与频点一一对应. 由于 CZT 中应用 FF T 实现卷积运算, 故其实现速度远快于直接 使用 DF T 算法. 由于 CZT 算法的灵活性, 它被广泛使 用在雷达系统、语音信号处理和成像技术等领域.
基于DSP芯片的音频信号的分析器的方案设计书
毕业设计（论文）题目：基于DSP的音频信号处理姓名：马新峰系（部）：电气工程与自动化专业：应用电子技术指导教师：赵小明年月日摘要DSP 技术在音频处理领域的应用越来越广。
目前，在很多语音处理系统中都用到了语音分析模块，采集现场的声音并进行频谱分析。
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关键因素。
因此，音频信号的分析器的设计是非常必要的。
本设计采用的高速TMS320C5416DSP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，采样频率范围从8kHz~96kHz。
因此，该音频编解码芯片与TMS320C5416DSP的结合是可移动数字音频录放系统、现场语音分析系统的理想解决方案。
本文首先介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音分析系统的工作原理，给出了整体设计方案和工作框图，然后给出了系统的硬件设计方案；接着介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的软件设计。
在整个设计过程中，我们采用了TLV320AIC23DSP芯片为核心音频录放接口器件，结合TMS320C5416DSP芯片，语音数据存储FLASH存储器等进行了硬件设计。
软件部分则采用模块化的设计方法，用C语言来实现。
该语音录放器的设计能够完成语音采集，存储，滤波，频谱分析，基本实现了语音分析功能。
关键词：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，语音分析THE DESIGN OF SPEECH ANAL YSOR BASED ON TMS320C5416 DSP CHIPABSTRACTThe use of DSP technology in the field of audio processing is increasingly wider. At present, many speech processing systems are used in speech-analysis module, acquisition scene speech and stored for speech-process. Speech-processing System with real-time, power consumption, size, and the speech signal fidelity is a key factor which is affecting system performance. Therefore, speech recording and playing design is very necessary.The design of high-speed chip used TMS320C5416 DSP, the maximum frequency can reach 160 MIPS , which is a good solution to the real-time system。
基于TMS320C5416的GPS解调器硬件平台设计
1 绪论1.1 课题研究背景从20世纪80年代第一片数字信号处理器(DSP: Digital Signal Processor)芯片诞生以来，DSP就以数字器件特有的稳定性、可重复性、可大规模集成、尤其是可编程性和易于实现自适应处理等特点，给数字信号处理技术的发展带来巨大的机遇，使得信号处理手段更加灵活，功能更加强大。
伴随着微电子技术、数字信号处理技术的快速发展，数字信号处理器逐渐得到了日新月异的进步，在处理速度、运算精度、处理器的结构、指令系统、指令编程等诸多方面都有较大的提高。
DSP己经渗透到消费、军用、民用、商业等各个领域，以及人们生活的方方面面，成为许多电子系统的技术核心。
目前，DSP产品正向高性能、低功耗、多功能、多领域等方向发展。
在当今众多DSP生产厂家的中，最成功的当数美国德州仪器公司(Texas Instruments 简称TI)的一系列产品，其DSP市场份额占全世界份额近50%。
目前TI公司的DSP产品中，C1x、C2x、C2xx、C5xx、C54x、C62x等系列是定点运算指令系统的DSPS(数字信号处理解决方案)； C3x、C4x、C67x等系列是浮点运算指令系统的DSPS； C8x等系列是多DSPS集成系统； AV7100、AV7110等系列是用于视频、音频领域的专用数字压缩产品。
DSP作为可编程数字信号处理专用芯片是微型计算机发展的一个重要分支，是一种特殊结构的微处理器。
为了快速进行数字信号处理，DSP芯片还采用特殊的软硬件结构。
总的来说，DSP器件的发展，要兼顾3P的因素，即性能(performance)、功耗(power consumption)和价格(price)。
随着VLSI技术的高速发展，现代DSP器件在价格显著下降的同时，仍然保持着性能的不断提升和单位运算量的功耗不断降低。
通过下面两种方法实现：(1) 是通过并行提升DSP芯片的性能传统的DSP芯片通过采用乘加单元和改进的哈佛结构，使其运算能力大大超越了传统的微处理器。
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基于TMS320C5416DSP芯片的音频信号频谱分析的设计系统摘要数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是利用计算机或专用处理设备,以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理,以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。
与模拟信号处理相比,数字信号处理具有精确、灵活、抗干扰能力强、可靠性高、体积小、抑郁大规模集成等优点。
基于TMS320C5416DSP芯片的音频信号频谱分析的设计系统的主要功能对语音信号进行采样滤波后FFT变换,然后通过LCD观察其频谱分布。
本设计通过C语言编程来实现系统的功能。
关键词:DSP;信号;频谱;FFT;LCD目录1 绪论11.1 设计目的 11.2 设计要求 12 设计原理 22.1 TMS320C54x芯片简介 22.2 TLV320AIC23芯片简介32.3 12864LCD液晶显示屏简介 43 系统总设计方案 44 系统模块设计 44.1 语音信号采集模块44.2 语音信号处理模块64.3 LCD显示模块75 设计结果显示86 设计心得10参考文献11致谢12附录设计程序131 绪论设计目的熟悉TLV320AIC23的接口和使用;熟悉McBSP多通道缓冲串口配置为SPI模式的通信的应用;掌握一个完整的语音输入、输出通道的设计;熟悉A/D转换的基本原理;加深对DFT算法原理和基本性质的理解;熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用;学习用FFT对连续信号和时域信号进行谱分析的方法,了解可能出现的分析误差及其原因,以便在实际中正确应用FFT;了解LCD显示的基本原理;学习用TMS320C54XDSP芯片控制LCD的基本方法和步骤。
1.2 设计要求DSP课程设计是对《数字信号处理》、《DSP原理及应用》等课程的较全面练习和训练,是实践教学中的一个重要环节。
通过本次课程设计,综合运用数字信号处理、DSP技术课程以及其他有关先修课程的理论和生产实际知识去分析和解决具体问题,并使所学知识得到进一步巩固、深化和发展。
初步培养学生对工程设计的独立工作能力,掌握电子系统设计的一般方法。
通过课程设计完成基本技能的训练,如查阅设计资料和手册、程序的设计、调试等,提高学生分析问题、解决问题的能力。
本题目通过TLC320AIC23采集音频信号f.10kHz,编写DSP的FFT处理程序(自定频谱分辨力),获得幅频特性之后,在点阵液晶中大致显示出幅频图。
并在液晶中用文字显示频率幅值前三的频率值。
DSP与TLC320AIC23接口电路的原理图绘制;DSP控制TLC320AIC23的程序编写与调试;TLC320AIC23进行语音模拟量到数字信号的转换,实现声音的采集,在CCS软件中分析信号的幅频特性;编写DSP的FFT处理程序;控制点阵液晶,实现绘图功能,将幅频图显示出来按要求编写课程设计报告书,正确、完整的阐述设计和实验结果。
在报告中绘制程序的流程图,并文字说明。
2 设计原理2.1 TMS320C54x芯片简介C54x是一款低功耗、高性能的定点DSP芯片,其内部结构电路图如图2-1所示。
其CPU部分采用先进的多总线结构1条程序总线、3条数据总线和4条地址总线。
40位算术逻辑运算单元ALU,包括1个40位桶形移位寄存器和2个独立的40位累加器。
17位并行乘法器,与40位专用加法器相连,用于非流水线式单周期乘法/累加MAC运算。
TMS320C5416DSP芯片共有192千字的可寻址存储空间。
这192千字的存储空间分为3个独立的可选择空间,分别为:64千字的程序存储空间;64千字的数据存储空间;64千字的I/O空间。
所有的TMS320C5416DSP芯片都包括内部随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
内部随机存储器RAM又分为单寻址RAM(SARAM)和双寻址RAMDARAM两种类型。
为了满足数据处理的需要,TMS320C5416DSP芯片提供了必要的片内外部设备。
这些外部设备主要包括:通用I/O引脚;定时器;时钟发生器;主机接口HPI;串行通信接口;软件可编程等待状态发生器;可编程分区转换逻辑。
TMS320C5416DSP芯片的外部总线具有很强的系统接口能力,可与外部存储器以及I/O设备相连,能对64K字的数据存储空间,64K字的程序存储空间,以及64K字的I/O空间进行寻址。
独立的空间选择信号DS,PS和IS 允许进行物理上分开的空间选择。
接口的外部数据准备输入信号(READY)与片内软件可编程等待状态发生器一道,可以使处理器与各种不同速度的存储器和I/O 设备连接。
接口的保护方式能使外设对TMS320C5416DSP芯片的外部总线进行控制,使外部设备可以访问程序,数据和I/O空间的资源。
C5416DSP芯片是一种特殊结构的微处理器,为了快速实现数字信号处理运算,采用了流水线指令结构和相应的并行处理结构,可在一个周期内对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。
C5416采用先进的哈佛结构,具有片内存储器、中断、串口、并口等丰富的资源,加上高度专业化的指令系统,使C5416具有很高的性价比,已经广泛应用于通信、语音处理、图像处理、仪器仪表等无线电通信系统中。
图2-1 TMS320C54x内部结构示意图2.2 TLV320AIC23芯片简介TLV320AIC23是一种高性能的立体声音频Codec芯片作为从设备,主要完成输入语音信号的A/D转换,语音采样编解码及滤波处理,该芯片构成简单,功能强大。
TLV320AIC23工作电压 3.3V,能在数字和模拟电压下工作,与TMS320C5416 的I/O 电压相兼容,其控制接口和数字接口与DSP 的MCBSP 端口能够无缝连接。
TLV320AIC23的模数转换(ADCs)和数模转换(DACs)部件高度集成在芯片内部,采用了先进的Sigma- delta 过采样技术(Sigma- delta一般用于ADC中,是高精度的A/D转换器,该转换器的特点是将绝大多数的噪声从动态转移到阻态),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。
2.3 12864LCD液晶显示屏简介带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。
可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
3 系统总设计方案本系统用DSP芯片TMS320C5416与音频编解码芯片TLV320AIC23 实现硬件接口和软件设计, 并在此硬件基础上实现语音信号的采集、频谱分析并用LCD 显示语音信号的幅频特性曲线。
本系统包括音频采集、DSP对语音信号的处理、LCD显示三部分。
系统结构如图3-1所示:图3-1 系统结构图4 系统模块设计4.1 语音信号采集模块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。
TLV320AIC23是一种高性能的立体声音频Codec芯片作为从设备,主要完成输入语音信号的A/D转换,语音采样编解码及滤波处理,该芯片构成简单,功能强大。
TLV320AIC23工作电压 3.3 V,能在数字和模拟电压下工作,与TMS320C5416 的I/O 电压相兼容,其控制接口和数字接口与DSP 的MCBSP 端口能够无缝连接。
TLV320AIC23的模数转换(ADCs)和数模转换(DACs)部件高度集成在芯片内部,采用了先进的Sigma- delta 过采样技术(Sigma- delta一般用于ADC中,是高精度的A/D转换器,该转换器的特点是将绝大多数的噪声从动态转移到阻态),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。
TLV320AIC23通过以下引脚与TMS320C5416连接。
BCLK:I2S一种TLV320AIC23的数字音频接口支持的通用的音频格式串行数据传输时钟,当TLV320AIC23为主模式时BCLK由TLV320AIC23产生并提供给DSP,频率为主时钟的1/4,当从模式时由DSP产生;DIN: I2S格式串行数据输入端,送入立体声DAC;DOUT: I2S格式串行数据输出端,由立体声ADC产生;LRCIN/LRCOUT: I2S格式数据输入/出帧同步信号;SCLK:控制端口移位时钟;SDIN:控制端口串行数据输入,用来传输配置TLV320AIC23内部寄存器数据;/CS:控制端口输入和地址锁存选择端,在SPI控制模式下,作为数据锁存控制端,在I2C模式下,定义外设的7位地址;XTI/MCLK:晶体或外部时钟输入端,TLV320AIC23内部时钟由它产生。
TLV320AIC23的工作时钟由外接的一个11.2896M的晶振提供,TLV320AIC23从电路模块电路如图4-1所示。
图4-1 TLV320AIC23从电路模块电路数字音频接口主要管脚为BCLK-数字音频接口时钟信号(bit时钟),当TLV320AIC23为从模式时(通常情况),该时钟由DSP产生;TLV320AIC23为主模式时,该时钟由TLV320AIC23产生;LRCIN-数字音频接口DAC方向的帧信号(I2S模式下word时钟);LRCOUT-数字音频接口ADC方向的帧信号;DIN-数字音频接口DAC方向的数据输入;DOUT-数字音频接口ADC方向的数据输出;这部分可以和DSP 的McBSP(Multi-channel buffered serial port,多通道缓存串口)无缝连接,唯一要注意的地方是McBSP的接收时钟和TLV320AIC23的BCLK都由McBSP的发送时钟提供。
麦克风输入接口主要管脚为MICBIAS-提供麦克风偏压,通常是3/4 AVDD MICIN-麦克风输入; LINE IN输入接口主要管脚为LLINEIN-左声道LINE IN 输入RLINEIN-右声道LINE IN输入;配置接口主要管脚为SDIN-配置数据输入;SCLK用于配置时钟;DSP通过该部分配置TLV320AIC23的内部寄存器,每个word的前7bit为寄存器地址,后9bit为寄存器内容。