dsp語音錄放課程設(shè)計(jì)--數(shù)字信號(hào)處理的最小系統(tǒng)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄I</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p><b>　　第1章 概述1</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)目的1

2、</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求1</b></p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)環(huán)境1</b></p><p>　　第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案2</p><p>　　2.1 TMS320VC5416芯片的基本原理2</p><p>　　

3、2.2 語音編碼芯片的選擇4</p><p>　　2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.3.1 音頻控制接口4</p><p>　　2.3.2 音頻數(shù)據(jù)接口5</p><p>　　2.3.3 語音數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊5</p><p>　　2.3.4 液晶屏顯示模塊6</p><p&g

4、t;　　第3章 軟件設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 MCBSP 的配置6</p><p>　　3.2 AIC23 的初始化7</p><p>　　3.3 DSP 上電自舉7</p><p>　　第4章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)8</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)9</b></p>

5、;<p>　　附錄：源程序代碼10</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　信息技術(shù)和超大規(guī)模集成電路工藝的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了 DSP 的發(fā)展。DSP 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，尤其在音頻處理領(lǐng)域。目前，在很多語音處理系統(tǒng)中都用到了語音錄放模塊，采集現(xiàn)場的聲音并存儲(chǔ)起來供以后回放。語音處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、功耗、體積、以及對(duì)語音信

6、號(hào)的保真度都是很影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。本設(shè)計(jì)采用的高速54x DSP 芯片，最高頻率能達(dá)到160MIPS，能夠很好的解決系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性；采用的數(shù)字編解碼芯片TLV320AIC23(以下簡稱AIC23)具有16~32 位采樣精度，錄音回放模式下僅23mW 的功耗。因此，該音頻編解碼芯片與54x DSP 的結(jié)合是可移動(dòng)數(shù)字音頻錄放系統(tǒng)、現(xiàn)場語音采集系統(tǒng)的理想解決方案。</p><p>　　經(jīng)過實(shí)驗(yàn)表明，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基

7、于定點(diǎn) DSP 的語音錄放系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1) 音頻數(shù)據(jù)占用資源少</p><p><b>　　2) 聲音保真度高</b></p><p><b>　　3) 開發(fā)難度低</b></p><p>　　4) 語音芯片與DSP 接口電路簡單</p><p>

8、<b>　　5) 體積小</b></p><p><b>　　第1章 概述</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　在CCS環(huán)境下基于TMS320VC5416芯片的語音采集壓縮存儲(chǔ)與回放。通過這次課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)CCS集成開發(fā)環(huán)境，熟悉DSP 54X同步串口原理

9、，了解音頻編解碼芯片TLV320AIC23原理，了解存儲(chǔ)芯片NAND FLASH原理，掌握DSP54X中斷原理 以及DSP試驗(yàn)系統(tǒng)箱的使用。鍛煉邏輯思維能力、動(dòng)手能力以及獨(dú)立解決問題的能力，對(duì)以后更深入地學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理及相關(guān)知識(shí)作準(zhǔn)備。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　（1）了解DSP開發(fā)工具及其安裝過程</p&g

10、t;<p>　　（2）熟悉DSP開發(fā)軟件CCS使用</p><p>　　（3）熟悉工程文件的建立方法、匯編程序開發(fā)調(diào)試過程</p><p>　　（4）熟悉常用C5416系列指令的用法</p><p>　?。?）通過McBSP1設(shè)置AIC23工作模式，通過McBSP0控制AIC23編碼和解碼，語音信號(hào)可由MIC輸入和LINEIN輸入，采集的語音數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在

11、NAND FLASH上，語音的回放方式可以為BYPASS和LOOP-BACK。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)環(huán)境</b></p><p>　　計(jì)算機(jī)、DSP仿真器、DSP 54X EVM板，CCS軟件，EVM54庫文件，NAND FLASF,TLV320AIC23。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案</p>

12、<p>　　2.1 TMS320VC5416芯片的基本原理</p><p>　　TMS320VC5416 數(shù)字信號(hào)處理器是TI公司為實(shí)現(xiàn)低功耗，高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理而專門設(shè)計(jì)的16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器，采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有高度的操作靈活性和運(yùn)行速度，適用于遠(yuǎn)程通信等實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用的需要。廣泛應(yīng)用于電子測試、電子設(shè)計(jì)、模擬仿真、通信工程中。</p><p>　　TMS320VC54

13、16具有的主要優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　　(1) 圍繞一組程序總線、三組數(shù)據(jù)總線和四組地址總線而建立的改進(jìn)哈佛結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的多功能性和操作的靈活性。</p><p>　　(2) 具有高度的并行性和專用硬件邏輯的CPU設(shè)計(jì)，提高了芯片的性能。</p><p>　　(3) 具有完善的尋址方式和高度專業(yè)化指令系統(tǒng)，更適用于快速算法的實(shí)現(xiàn)和高級(jí)語言編程的優(yōu)化。<

14、;/p><p>　　(4) 模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使派生器件得到了更快的發(fā)展。</p><p>　　(5) 采用先進(jìn)的IC制造工藝，降低了芯片的功耗，提高了芯片的性能。</p><p>　　(6) 采用先進(jìn)的靜態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)一步降低了功耗，使芯片具有更強(qiáng)的應(yīng)用能力。</p><p>　　TMS320VC5416主要有中央處理器CPU，特殊功能寄存器，數(shù)

15、據(jù)存儲(chǔ)器RAM，程序存儲(chǔ)器ROM，I/O接口功能，串行口，主機(jī)通信接口HPI，定時(shí)器，中斷系統(tǒng)等10部分組成。</p><p><b>　　各部分功能如下：</b></p><p>　　(1) 中央處理器（CPU）</p><p>　　它是DSP芯片的核心，它有以下特點(diǎn)：</p><p>　　(a) 采用多總線結(jié)構(gòu)，通過

16、一組程序總線、三組數(shù)據(jù)總線和四組地址總線來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　(b) 40位算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU，包括一個(gè)40位的桶形移位寄存器和兩個(gè)獨(dú)立的40位累加器。</p><p>　　(c) 17×17位并行乘法器，與40位專用加法器相連，可用于進(jìn)行非流水線的單周期乘法—累加運(yùn)算。</p><p>　　(d) 比較、選擇、存儲(chǔ)單元，可用于Viterbi譯

17、碼器的加法－比較－選擇運(yùn)算。</p><p>　　(e) 指數(shù)編碼器，是一個(gè)支持單周期指令EXP的專用硬件?？梢栽谝粋€(gè)周期內(nèi)計(jì)算40位累加器數(shù)值的指數(shù)。</p><p>　　(f) 配有兩個(gè)地址生成器，包括8個(gè)輔助寄存器和2個(gè)輔助寄存器運(yùn)算單元。</p><p>　　(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM</p><p>　　TMS320VC5416有兩種片

18、內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：</p><p>　　(a) 雙尋址RAM：在一個(gè)指令周期內(nèi)，可對(duì)其進(jìn)行兩次存取操作，一次讀出和一次寫入；</p><p>　　(b) 雙尋址RAM：在一個(gè)指令周期內(nèi)，只能進(jìn)行一次存取操作。</p><p>　　(3) 程序存儲(chǔ)器ROM</p><p>　　TMS320VC5416的程序存儲(chǔ)器可由ROM和RAM配置而成，程序空間

19、可以定義在ROM上，也可以定義在ROM上。當(dāng)需要高速運(yùn)行程序時(shí)，可以將片外ROM中的程序調(diào)入到片內(nèi)RAM中，以提高程序運(yùn)行速度。降低對(duì)外部ROM的要求，增強(qiáng)系統(tǒng)整體抗干擾性能。</p><p><b>　　(4) I/O口</b></p><p>　　TMS320VC5416芯片只有兩個(gè)通用I/O引腳BIO和XF，BIO主要用來監(jiān)測外部設(shè)備工作狀態(tài)，而XF用來發(fā)信號(hào)給

20、外部設(shè)備。 </p><p>　　另外，芯片還配有主機(jī)接口HPI，同步串行口和64K字的I/O空間，HPI和串行口通過控制，用做通用I/O口使用。而64K字I/O空間可通過外加緩沖器或鎖存電路，配合外部I/O讀寫控制時(shí)序構(gòu)成片外外設(shè)的控制電路。</p><p><b>　　(5) 定時(shí)器</b></p><p>　　定時(shí)器是一個(gè)軟件可編程計(jì)數(shù)器

21、，用來產(chǎn)生定時(shí)中斷。定時(shí)器主要由定時(shí)寄存器TM，定時(shí)周期寄存器PRD，定時(shí)控制寄存器TCR及相應(yīng)的邏輯控制電路組成。其中寄存器TIM、PRD和TCR都是存儲(chǔ)映象寄存器，它們?cè)跀?shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址分別為0024H、0025H和0026H。TIM是一個(gè)減1寄存器。PRD用來存放定時(shí)時(shí)間常數(shù)。TCR中包含定時(shí)器的控制位和狀態(tài)位。</p><p><b>　　(6) 中斷系統(tǒng)</b></p>

22、;<p>　　TMS320VC5416的中斷系統(tǒng)具有硬件中斷和軟件中斷。 </p><p>　　硬件中斷：由外圍設(shè)備引起的中斷分為片外外設(shè)所引起的中斷和片內(nèi)外設(shè)所引起的中斷。</p><p>　　軟件中斷：有程序指令I(lǐng)NTR、TRAP和RESET所引起的中斷。中斷管理優(yōu)先級(jí)為11—16個(gè)固定級(jí)，有4種工作方式。</p><p>　　(7) 主機(jī)接口HP

23、I</p><p>　　HPI是一個(gè)與主機(jī)通信的并行接口，主要用于DSP與其他總線或CPU進(jìn)行通信，信息可通過TMS320VC5416的片內(nèi)存儲(chǔ)器與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。不同型號(hào)的器件配置不同的HPI口，可分為8位標(biāo)準(zhǔn)HPI口、8位增強(qiáng)型HPI接口和16位增強(qiáng)型HPI接口。</p><p><b>　　(8) 指令系統(tǒng)</b></p><p>　　

24、支持單指令重復(fù)和塊指令重復(fù)；支持存儲(chǔ)器塊傳送指令；支持32位長操作數(shù)指令；具有支持2操作數(shù)或3操作數(shù)的讀指令；具有能并行存儲(chǔ)和并行加載的算術(shù)指令；支持條件存儲(chǔ)指令及中斷快速返回指令。</p><p><b>　　(9) 片外圍電路</b></p><p>　　具有軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器；設(shè)有可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯電路；帶有內(nèi)部震蕩器或外部時(shí)鐘源的片內(nèi)鎖相環(huán)發(fā)生器；支持全

25、雙工操作的串行口，可進(jìn)行8位或16位串行通信。</p><p>　　2.2 語音編碼芯片的選擇</p><p>　　從適應(yīng)語音信號(hào)頻率、滿足實(shí)時(shí)性、降低成本、簡化設(shè)計(jì)的要求出發(fā)，本系統(tǒng)選擇TLV320AIC23。AIC23 工作電壓3.3 伏特，能在數(shù)字和模擬電壓下工作，與TMS320VC5416的I/O 電壓相兼容，其控制接口和數(shù)字接口與DSP 的MCBSP 端口能夠無縫連接。AIC23

26、的模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADCs）和數(shù)模轉(zhuǎn)換（DACs）部件高度集成在芯片內(nèi)部，采用了先進(jìn)的Sigma－delta 過采樣技術(shù)，可以在8K 到96K 的頻率范圍內(nèi)提供16bit、20bit、24bit 和32bit 的采樣，ADC 和DAC 的輸出信噪比分別可以達(dá)到90dB 和100dB[1]。</p><p>　　2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　AIC23 有獨(dú)立的控制接口和數(shù)字接口。控制

27、口用于接收控制器的命令字，數(shù)據(jù)接口與DSP 完成語音數(shù)據(jù)的交換。AIC23 的工作時(shí)鐘由外接的一個(gè)11.2896M 的晶振提供，同時(shí)該晶振也為DSP 提供工作時(shí)鐘。DSP 的工作時(shí)鐘是5 倍頻后的時(shí)鐘：56.488M。本系統(tǒng)用到了利用DSP 的MCBSP0 和MCBSP1，分別與AIC23 的控制和數(shù)據(jù)接口相連。DSP 與AIC23的接口電路如圖2</p><p>　　2.3.1 音頻控制接口</p>

28、<p>　　MCBSP1 接 AIC23 的控制接口。AIC23 提供SPI 和I2C 兩種控制接口方式。該器件的模式終端狀態(tài)(MODE)決定了控制接口的形式。本設(shè)計(jì)將MODE 引腳接高，選擇SPI 方式。AIC23 的控制口主要是為了接收DSP 的控制字，因此這里DSP 的MCBSP1 作為主器件。AIC23 有許多可編程特性，其內(nèi)部有11 個(gè)9 位可編程控制寄存器，DSP 通過MCBSP1 來訪問這些控制寄存器。SDI

29、N 為串行數(shù)據(jù)輸入端，它接收DSP 串行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)字長16 位，其中高7 位為地址信息，低9 位為AIC23 的命令字。SCLK 為控制端口串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸入， DSP串口的采樣率發(fā)生器對(duì)CPU 時(shí)鐘分頻后得到串口的發(fā)送時(shí)鐘BCLKX1=225.952KHz，產(chǎn)生的時(shí)鐘通過SCLK 引腳驅(qū)動(dòng)AIC23。</p><p>　　2.3.2 音頻數(shù)據(jù)接口</p><p>　　DSP 與AIC23

30、的數(shù)據(jù)交換是通過串口0 實(shí)現(xiàn)的。其中MCBSP 多通道緩沖串口數(shù)據(jù)的接收是通過三級(jí)緩沖完成的[2]，即引腳DR 上的數(shù)據(jù)先到達(dá)移位寄存器RSR，當(dāng)收到一個(gè)滿字之后數(shù)據(jù)被裝載到數(shù)據(jù)接收寄存器RBR 中，最后數(shù)據(jù)才被拷貝到接收數(shù)據(jù)寄存器DRR中。DSP 通過串口0 接收AIC23 采集的語音數(shù)字信號(hào)，并且在回放模式下，通過串口將語音信號(hào)傳送給AIC23。這時(shí)音頻芯片為主器件，給DSP 提供幀同步和時(shí)鐘信號(hào)。</p><p

31、>　　AIC23 芯片與數(shù)字系統(tǒng)的接口有右判斷模式、左判斷模式、I2S 模式和DSP 模式四種數(shù)據(jù)格式。數(shù)字音頻接口由時(shí)鐘信號(hào)BCLK、數(shù)據(jù)信號(hào)DIN 和DOUT、同步信號(hào)LRCIN 和LRCOUT 組成。由于DSP 的MCBSP 接口與該芯片的DSP 模式相兼容，因此該音頻模塊采用了DSP 模式?，F(xiàn)對(duì)DSP 模式進(jìn)行說明。該音頻處理模塊采用的是DSP 作為從設(shè)備，AIC23為主設(shè)備。DSP 模式下的數(shù)據(jù)格式為：發(fā)送、接收幀長度為

32、2 個(gè)字，每個(gè)字長16 位。幀同步信號(hào)有效后跟著是兩個(gè)數(shù)據(jù)字。</p><p>　　AIC23 作為數(shù)據(jù)接口的主器件，為DSP 提供發(fā)送接收時(shí)鐘，以及幀同步信號(hào)，在幀同步信號(hào)的下降沿開始傳送數(shù)據(jù)，左通道數(shù)據(jù)組成了首先傳送的數(shù)據(jù)字，緊接著傳送右通道的數(shù)據(jù)。傳送字長32 位，其中左通道數(shù)據(jù)16 位，右通道數(shù)據(jù)16 位。BCLK 在主動(dòng)方式下是輸出，而在從動(dòng)方式下是輸入。在LRCIN 或LRCOUT 的下降沿開始數(shù)據(jù)傳

33、輸。DSP 為了接收正確的語音數(shù)據(jù)，應(yīng)該將串口的數(shù)據(jù)格式配置為與AIC23 相同。幀同步脈沖高電平有效。接收、發(fā)送時(shí)鐘CLKR、幀同步信號(hào)由外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。其中幀同步信號(hào)寬度是1 個(gè)BCLK時(shí)鐘寬度。幀周期為32 個(gè)BCLK 時(shí)鐘。在CLKR 的上升沿，發(fā)送或采樣接收數(shù)據(jù)。DSP 模式下的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序入下：</p><p>　　2.3.3 語音數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊</p><p>　　考慮到存儲(chǔ)器芯

34、片的容量、系統(tǒng)供電、以及對(duì)語音信號(hào)的讀取速率。本系統(tǒng)采用了具有32MX8 位存儲(chǔ)空間的K9F5608 Nandflash。Nandflash 以容量大價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在便攜式設(shè)備中。同時(shí)Nandflash 存儲(chǔ)器在寫入時(shí)需要復(fù)雜的操作命令，這樣確保了數(shù)據(jù)寫入的正確性。K9F5608 有8 位I/O 端口，地址、命令字以及數(shù)據(jù)復(fù)用這8 位I/O 端口。它采用復(fù)雜的操作順序來區(qū)分地址、命令、數(shù)據(jù)信息。DSP 采集到的32 位語音數(shù)據(jù)通

35、過外部數(shù)據(jù)總線的低8 位分4 次，從左聲道的高8 位到右聲道的低8 位依次寫入Nandflash。</p><p>　　2.3.4 液晶屏顯示模塊</p><p>　　對(duì)于 DSP 來講LCD 是典型的慢速設(shè)備，如果僅僅靠設(shè)置DSP 等待周期寄存器，在訪問外部I/O 時(shí)最多只能插入14 個(gè)等待周期，這點(diǎn)延時(shí)對(duì)DSP 來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，需要在DSP 與LCD 之間加入時(shí)序控制電路。與N

36、andflash 模塊類似，液晶屏、Nandflash 與DSP 的接口電路由CPLD 來完成，液晶屏占用DSP 兩個(gè)I/O 地址，分別是命令和數(shù)據(jù)地址。DSP 對(duì)I/O 空間的操作由地址線、數(shù)據(jù)線和三根信號(hào)線IOSTRB、R/W 和IS 來完成[4] 。CPLD根據(jù)DSP 給出的讀寫信號(hào)以及地址信號(hào)，產(chǎn)生液晶屏的片選、讀寫信號(hào)、以及鍵盤的掃描信號(hào)。</p><p><b>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)<

37、/b></p><p>　　系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境是 TI 公司的DSP 集成開發(fā)環(huán)境CCS 2.0。CCS 提供了軟件開發(fā)、程序調(diào)試和系統(tǒng)仿真環(huán)境。CCS 不但能支持匯編語言，而且還支持C/C++語言進(jìn)行軟件開發(fā)。CCS 提供的C 編譯器能優(yōu)化代碼，提高C 程序的運(yùn)行效率。系統(tǒng)有兩種工作方式，一種是現(xiàn)場采集并播放，即系統(tǒng)采集現(xiàn)場的線路輸入信號(hào)或麥克語音信號(hào)，并存儲(chǔ)在NandFlash中，在采集的過程中，同時(shí)通

38、過耳機(jī)播出。另一種是播放錄制的語音數(shù)據(jù)，即不采集現(xiàn)場語音信號(hào)，直接播放已經(jīng)存儲(chǔ)在NandFlash 中的語音數(shù)據(jù)。這兩種工作方式可以在系統(tǒng)初始化工程時(shí)通過按鍵選擇。具體的程序代碼段設(shè)計(jì)主要包括MCBSP 口的配置、AIC23 的初始化、NandFlash 燒寫、DSP 上電自舉，這四個(gè)部分。其中現(xiàn)場采集、播放的流程圖如下：</p><p>　　3.1 MCBSP 的配置</p><p>　

39、　5416 提供的MCBSP 口是一種高速、雙向、多通道帶緩沖的串行接口。它可以與其他C54x DSP 器件、編碼器或其他串行接口器件通信。MCBSP 的硬件部分是基于標(biāo)準(zhǔn)串行接口的[3]。MCBSP 的控制模塊包括幀同步信號(hào)發(fā)生器、內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器、以及它們的控制電路和多通道選擇。與MCBSP 有關(guān)的控制寄存器是通過子地址尋址來訪問的，它有28 個(gè)子寄存器只占用一個(gè)DSP 內(nèi)存地址。MCBSP 的子地址寄存器(SPSA)用來指向這些使用

40、同一個(gè)內(nèi)存地址的寄存器中的某一個(gè)。MCBSP 子數(shù)據(jù)寄存器(SPSDx)用來訪問選中的寄存器。由于配置每個(gè)寄存器的代碼段相同，首先指定子地址寄存器地址，接著給數(shù)據(jù)。為了保證程序的簡潔與可讀性，這里采用調(diào)用函數(shù)的方法來替代這些重復(fù)代碼，代碼具體實(shí)現(xiàn)如下：</p><p>　　#define MCBSP1_SET(add,data)</p><p>　　MCBSP1_SPSA = add, M

41、CBSP1_SPSD = data // 定義一個(gè)宏函數(shù)，第一個(gè)參數(shù)add 為子地址寄存器的地址，data 為子地址寄存器的值</p><p>　　MCBSP1_SET( SPCR1, 0x1801)</p><p>　　// SPCR1=0x1801</p><p>　　MCBSP1_SET( SPCR2, 0x03C1)</p><p>

42、　　// SPCR2=0x03C1</p><p>　　3.2 AIC23 的初始化</p><p>　　AIC23 具有8 個(gè)可編程的內(nèi)部寄存器，通過軟件編程能隨時(shí)控制AIC23 的采樣頻率，高、低通濾波器的截止頻率，模擬輸入及輸出的增益。DSP 通過串口1 完成對(duì)AIC23 的初始化工作。程序中把對(duì)AIC23 的初始化命令寫在一個(gè)數(shù)組中，采用循環(huán)方式將這些命令通過串口發(fā)送出去。<

43、/p><p>　　codec[10]={0x1e00,0x0c00,0x0811,0x0a04,0x0e43,0x102c,0x1201,0x0117,0x05ff, 0x07ff};</p><p>　　MCBSP1_DXR1=codec[i];</p><p>　　3.3 DSP 上電自舉</p><p>　　當(dāng)軟硬件設(shè)計(jì)工作完成后，需要系統(tǒng)

44、能夠脫離PC 機(jī)獨(dú)立運(yùn)行。這就需要將調(diào)試好的.out燒寫到外部Flash 中，并要求目標(biāo)系統(tǒng)上電后可自行啟動(dòng)并執(zhí)行用戶軟件代碼，這就需要用到DSP 的自舉引導(dǎo)(Bootloader)技術(shù)。這里采用的是16 位并行Flash 引導(dǎo)方式。使用Hex500.exe 將.out 文件轉(zhuǎn)換成16 進(jìn)制的自舉表文件，通過燒寫器將這個(gè)自舉表文件燒寫到flash 中。然而，這種脫機(jī)燒寫不能燒寫貼片封裝的芯片，系統(tǒng)的靈活性受到很大的限制。本設(shè)計(jì)采用了一種

45、新的一次裝載程序并燒寫的在線燒寫方法。用 Hex500.exe 生成好自舉表文件后，另外跟據(jù)Flash 的編程方法，編寫燒寫代碼，并讀取自舉表文件。在C 程序源碼中讀取的自舉表文件是ASCII 值，因此需要在程序中加一段格式轉(zhuǎn)換代碼，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制文件，并且去掉自舉表的表頭和表尾。轉(zhuǎn)換時(shí)采用一個(gè)4 次循環(huán)，先讀取4 位16進(jìn)制數(shù)的最高位，把這個(gè)ASCII 值轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字，將其左移4 位，接著讀取次高位。循環(huán)4 次便得到了可以直接

46、燒寫的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)脫機(jī)工時(shí)，通過外部并行總線，用DMA 方式將這些代碼從數(shù)據(jù)空間搬移到程序</p><p>　　第4章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　通過這次的DSP課程設(shè)計(jì)，讓我充分認(rèn)識(shí)到了我的不足。我雖然學(xué)習(xí)過C語言的編程，但一旦將它應(yīng)用到實(shí)際的比較專業(yè)的問題上，我所學(xué)的知識(shí)就變得完全不夠用了，為了這次課程設(shè)計(jì)我查詢了大量的資料，無論是C語言方面的還是壓縮算法方面的都讓我們花費(fèi)了很多

47、時(shí)間，查詢到了需要的資料我們又對(duì)它們進(jìn)行了整理，提取出我們需要的a律壓縮和μ律壓縮的算法和原理，并且努力去理解其中的知識(shí)，使其能為我們所用，盡管如此我們?nèi)匀粵]能成功的編出屬于我們自己的程序，因此我們找到了一份編好的程序，用我們已經(jīng)理解的知識(shí)去分析它，理解這份程序的原理，并根據(jù)我們的實(shí)際對(duì)它進(jìn)行一些修改，從而我們才得出我們現(xiàn)在的程序。雖然程序編寫成功了但我們?cè)谡{(diào)試上又遇到了很多的問題，比如在CCS環(huán)境下我們要如何觀察波形，波形有代表什么等

48、等，為此我們又不斷的翻閱課件和資料，才最終解決了所有的問題，我的課程設(shè)計(jì)才算基本完成了。</p><p>　　整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中，我在不斷的查閱資料和開動(dòng)腦筋過程中，鍛煉了我的資料采集能力，也鍛煉了我的分析整理能力，為以后做畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)；同樣在實(shí)驗(yàn)過程中我遇到很多困難，而這些困難則鍛煉了我的耐心和分析解決問題的能力；通過編程鍛煉了我的編程能力，使我對(duì)C語言，匯編語言更加熟悉，讓我能更好的運(yùn)用它們；同時(shí)也鍛煉

49、了我們的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，為將來走入社會(huì)能更好的工作打下了基礎(chǔ)。</p><p>　　總之通過這次的實(shí)驗(yàn)，讓我認(rèn)識(shí)到了自己的不足，同時(shí)又通過這次的實(shí)驗(yàn)讓我們學(xué)到了讓我們受用一生的知識(shí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]戴明楨等編著.TMS320C54X DSP 結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用. 北京：航空航天大學(xué)出版社，第2

50、版，2007；</p><p>　　[2]彭啟琮編著.DSP技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用.北京：高等教育出版社，2002；</p><p>　　[3]胡廣書編著.數(shù)字信號(hào)處理理論、算法與實(shí)現(xiàn).北京：清華大學(xué)出版社，2005；</p><p>　　[4]北京合眾達(dá)電子技術(shù)有限公司編著.SEED-DTK系列實(shí)驗(yàn)手冊(cè).北京合眾達(dá)電子技術(shù)有限公司出版，2007。</p>

51、<p>　　[5]鄒彥主編.DSP原理及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，2012.1</p><p><b>　　附錄：源程序代碼</b></p><p>　　#include <stdio.h></p><p>　　#include "mmdrv.h"</p><p>　　#includ

52、e "mcbsp.h"</p><p>　　#include "cpu_reg.h" </p><p>　　#include "lcd_86.h"</p><p>　　ioport unsigned portefff;</p><p>　　#define IO_374 p

53、ortefff</p><p>　　void init_exint1_interrupt();</p><p>　　void init_GPIO(void); </p><p>　　void mic_bypass(void);</p><p>　　void line_in_bypass(void);</p><p>

54、;　　void mic_record(void);</p><p>　　void line_in_record(void);</p><p>　　void codec_play(void);</p><p>　　void DEAL_RX(unsigned int i);</p><p>　　unsigned int DEAL_TX(void)

55、;</p><p>　　void stop_interrupt(); //stop receive & tranmit interrupt</p><p>　　unsigned int flag=0xffff;</p><p>　　unsigned long secter_num;</p><p>　　unsigned int p

56、ing_buf1[0x2000]; </p><p>　　unsigned int ping_buf2[0x2000];</p><p>　　unsigned int enc_flag=0; </p><p>　　unsigned int input_flag =0;</p><p>　　unsigned int rl_flag=0;

57、 </p><p>　　unsigned int count1=0 ;</p><p>　　#define max_secter_num33</p><p>　　#define init_secter_num0</p><p>　　void main(void)</p&

58、gt;<p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i,j;</p><p>　　unsigned int key_val;</p><p>　　SWWSR = 0x7fff;</p><p>　　SWCR = 0x0001;</p><p>　　

59、BSCR = 0x8006; </p><p>　　CLKMD = PLL_DIV_INIT;</p><p>　　waitloop( 0x0400 );</p><p>　　CLKMD = PLL_LOCK_INIT_X(9);</p><p>　　waitloop( 0x0400 ); </p><

60、p>　　PMST = 0x0168;</p><p>　　Init_MCBSP_codec();</p><p>　　init_codec_linein();</p><p>　　init_exint1_interrupt();</p><p>　　init_GPIO(); </p><p>　　init_l

61、cd();</p><p>　　LCD_clear(0);</p><p>　　cur_row=2; </p><p>　　cur_col=20; </p><p>　　LCD_pr_chars("RECORD_PLAY TEST",16);</p><p>　　cur_

62、row=3; </p><p>　　cur_col=1; </p><p>　　LCD_pr_chars("=======================",23);</p><p>　　IO_374=0xffff;//374 enable</p><p>　　Close_LED_Data(

63、);</p><p>　　Close_LED_Traf();</p><p>　　Close_LED_sign();</p><p>　　waitloop( 0x0400 ); </p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{i=Get_Key();&l

64、t;/p><p>　　waitloop( 0x04000 );</p><p>　　j=Get_Key();</p><p><b>　　if(i==j)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　flag=0xffff;</p><

65、;p>　　key_val=j;/*Save key_val*/ </p><p>　　switch(key_val)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　default: </b></p><p><b>　　break;

66、</b></p><p><b>　　case 1:</b></p><p>　　cur_row=4; </p><p>　　cur_col=10; </p><p>　　LCD_pr_chars(" Mic_Bypass ",17);</p&g

67、t;<p>　　cur_row=5; </p><p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars(" ",17);</p><p>　　mic_bypass(); </p><p><b>　　b

68、reak;</b></p><p><b>　　case 2:</b></p><p>　　cur_row=4; </p><p>　　cur_col=10; </p><p>　　LCD_pr_chars(" Line_In_Bypass ",17);<

69、;/p><p>　　cur_row=5; </p><p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars(" ",17);</p><p>　　line_in_bypass(); </p><p><

70、;b>　　break;</b></p><p><b>　　case 3:</b></p><p>　　cur_row=4; </p><p>　　cur_col=10; </p><p>　　LCD_pr_chars("Mic_Rec_Loopback "

71、;,17);</p><p>　　cur_row=5; </p><p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars(" ",17);</p><p>　　mic_record();</p><p><

72、b>　　break;</b></p><p><b>　　case 4:</b></p><p>　　cur_row=4; </p><p>　　cur_col=10; </p><p>　　LCD_pr_chars("Line_Rec_Loopback"

73、,17);</p><p>　　cur_row=5; </p><p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars(" ",17);</p><p>　　line_in_record();</p><p>&

74、lt;b>　　break;</b></p><p><b>　　case 6:</b></p><p>　　cur_row=4; </p><p>　　cur_col=10; </p><p>　　LCD_pr_chars(" codec_play &qu

75、ot;,17);</p><p>　　cur_row=5; </p><p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars(" ",17);</p><p>　　codec_play();</p><p>&l

76、t;b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p&g

77、t;　　void init_exint1_interrupt() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　IFR =0xffff;</p><p>　　IMR =0x0002;//EXINT1=IMR.1</p><p>　　asm("\trsbx\tintm ");

78、</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void init_tx_interrupt() //transmit interrupt</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IFR =0xffff;</p><p>　　I

79、MR =0x22;//BXINT0=IMR.5=1, BXINT0=IMR.4=0,EXINT1=IMR.1=1</p><p>　　asm("\trsbx\tintm ");</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void init_re_interrupt() //receive

80、interrupt</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IFR =0xffff;</p><p>　　IMR =0x12;//BXINT0=IMR.5=0, BXINT0=IMR.4=1,EXINT1=IMR.1=1</p><p>　　asm("\trsbx\tintm &quo

81、t;);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void stop_interrupt() //stop receive & tranmit interrupt</p><p><b>　　{</b></p><p>　　IFR =0xffff;</p>

82、;<p>　　IMR =0x0002;//EXINT1=IMR.1</p><p>　　asm("\trsbx\tintm ");</p><p><b>　　} </b></p><p>　　interrupt void BRINT0_isr(void)</p><p>

83、<b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i; </p><p>　　i = MCBSP0_DRR1; /* DRR1 = txdata */ </p><p>　　MCBSP0_DXR1 = i; </p><p>　　DEAL_RX(i);</p><

84、p><b>　　} </b></p><p>　　interrupt void BXINT0_isr()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　MCBSP0_DXR1 = DEAL_TX(); </p><p>　　}

85、 </p><p>　　interrupt void EXINT1_isr()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i;</p><p>　　IO_374=0xffff;//374 enable</p><p>　　Close_LED_Dat

86、a();</p><p>　　Close_LED_Traf();</p><p>　　Close_LED_sign();</p><p>　　IFR =0xffff;</p><p>　　//while(!(GPIOSR&0x01))</p><p><b>　　{</b></p&

87、gt;<p>　　asm("\tnop");</p><p>　　asm("\tnop");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　flag=0;//~flag;</p><p>　　cur_row=5; </p>

88、<p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars("Codecr_Stop_play ",17);</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Disp_LED_sig

89、n(0,i);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init_GPIO(void) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　GPIOCR =0xfffe;

90、 //EXINT1=GPIO.0=input=0,nand_cs=GPIO.6=output=1</p><p>　　GPIOSR =0x0040; //GPIO.6=output=1</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void mic_bypass(void) </p><

91、;p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int data;</p><p>　　Init_MCBSP_codec();</p><p>　　init_codec_mic();</p><p>　　while(flag)</p><p><b>　　{&

92、lt;/b></p><p>　　data=mcbsp0_codec_rx_data();</p><p>　　mcbsp0_codec_tx_data(data);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　init_codec_linein(); </p><p>

93、<b>　　} </b></p><p>　　void line_in_bypass(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int sign_bit=0;</p><p>　　unsigned int sign_state=1;//1<

94、/p><p>　　unsigned int data;</p><p>　　// Init_MCBSP_codec();</p><p>　　//init_codec_linein();</p><p>　　while(flag)</p><p><b>　　{</b></p>&

95、lt;p>　　data=mcbsp0_codec_rx_data();</p><p>　　mcbsp0_codec_tx_data(data);</p><p>　　Disp_LED_sign((sign_state&0x01),sign_bit);</p><p>　　sign_bit++;</p><p>　　if(si

96、gn_bit==0x7f0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sign_bit=0; </p><p>　　sign_state =~sign_state;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}

97、</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void mic_record(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int sign_bit=0;</p><p>　　uns

98、igned int sign_state=1;</p><p>　　Init_MCBSP_codec();</p><p>　　init_codec_mic();</p><p>　　init_re_interrupt(); //receive interrupt</p><p>　　enc_flag=0; </p>&l

99、t;p>　　secter_num=init_secter_num; </p><p>　　count1 =0;</p><p>　　MCBSP0_DXR1 = MCBSP0_DRR1;/* DRR1 = txdata */ </p><p>　　while(flag)</p><p><b>　　{</b&g

100、t;</p><p>　　if(enc_flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Disp_LED_sign((sign_state&0x01),sign_bit);</p><p>　　sign_bit++;</p><p>　　if(sign_bit==8

101、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sign_bit=0;</p><p>　　sign_state =~sign_state;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　enc_flag=0;</p><p

102、>　　if(input_flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　erase_nand_flash(secter_num);</p><p>　　Write_nand_flash_block(secter_num,ping_buf2,0);</p><p><b>　　}&

103、lt;/b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　erase_nand_flash(secter_num);</p><p>　　Write_nand_flash_block(secter_num,ping_buf1,0);

104、</p><p><b>　　}</b></p><p>　　secter_num +=32;</p><p>　　if(secter_num>32*max_secter_num)</p><p>　　{ </p><p>　　asm("\tnop&

105、quot;);</p><p>　　asm("\tnop");</p><p>　　asm("\tnop");</p><p>　　secter_num=init_secter_num;</p><p><b>　　break;</b></p><p>&l

106、t;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　Close_LED_Data();</p><p>　　Close_LED_Traf();</p><p>　　Close_LED_s

107、ign();</p><p>　　cur_row=5; </p><p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars("Codecr_Stop_play ",17);</p><p>　　stop_interrupt(); //stop receive &am

108、p; tranmit interrupt</p><p>　　init_codec_linein();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void line_in_record(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　

109、unsigned int sign_bit=0;</p><p>　　unsigned int sign_state=1;</p><p>　　enc_flag=0; </p><p>　　secter_num=init_secter_num; </p><p>　　count1 =0;</p><p>　　Init

110、_MCBSP_codec();</p><p>　　//init_codec_linein();</p><p>　　init_re_interrupt(); //receive interrupt</p><p>　　MCBSP0_DXR1 = MCBSP0_DRR1;/* DRR1 = txdata */</p><p>　　

111、while(flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(enc_flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Disp_LED_sign((sign_state&0x01),sign_bit);</p><p&

112、gt;　　sign_bit++;</p><p>　　if(sign_bit==8)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sign_bit=0;</p><p>　　sign_state =~sign_state;</p><p><b>　　} </b&g

113、t;</p><p>　　enc_flag=0;</p><p>　　if(input_flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　erase_nand_flash(secter_num);</p><p>　　Write_nand_flash_block(secter

114、_num,ping_buf2,0);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　erase_nand_flash(secter_num);</p><p

115、>　　Write_nand_flash_block(secter_num,ping_buf1,0);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　secter_num +=32;</p><p>　　if(secter_num>32*max_secter_num)</p><p>　　{

116、 </p><p>　　asm("\tnop");</p><p>　　asm("\tnop");</p><p>　　asm("\tnop");</p><p>　　secter_num=init_secter_num;</p><p&

117、gt;<b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　Close_LED_Data();</p><p>

118、　　Close_LED_Traf();</p><p>　　Close_LED_sign();</p><p>　　cur_row=5; </p><p>　　cur_col=15; </p><p>　　LCD_pr_chars("Codecr_Stop_play ",17);</p&g

119、t;<p>　　stop_interrupt(); //stop receive & tranmit interrupt</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void codec_play(void)</p><p><b>　　{</b></p><p

120、>　　unsigned int sign_bit=0;</p><p>　　unsigned int sign_state=1;</p><p>　　enc_flag=0; </p><p>　　secter_num=init_secter_num+32; </p><p>　　input_flag = 1;

121、 </p><p>　　count1 =0;</p><p>　　Init_MCBSP_codec();</p><p>　　read_nand_flash_block(secter_num,ping_buf2,0);</p><p>　　secter_num

122、 +=32; </p><p>　　count1 =0;</p><p>　　//init_tx_interrupt(); </p><p>　　MCBSP0_DXR1 = 0;/* DRR1 = txdata */</p><p>　　while(flag) </p><p><b>

123、　　{</b></p><p>　　mcbsp0_codec_tx_data(DEAL_TX());</p><p>　　if(enc_flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Disp_LED_sign((sign_state&0x01),sign_bit);</

124、p><p>　　sign_bit++;</p><p>　　if(sign_bit==8)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sign_bit=0;</p><p>　　sign_state =~sign_state;</p><p><b>

125、;　　} </b></p><p>　　enc_flag=0;</p><p>　　if(input_flag)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　read_nand_flash_block(secter_num,ping_buf2,0);</p><p>

126、<b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　read_nand_flash_block(secter_num,ping_buf1,0);</p><p><b>　　}</b

127、></p><p>　　secter_num +=32;</p><p>　　if(secter_num>32*max_secter_num)</p><p>　　{ </p><p>　　asm("\tnop");</p><p>　　asm("