dsp課程設(shè)計報告----語音壓縮、存儲與回放

1、<p><b>　　DSP課程設(shè)計</b></p><p>　　實 驗 報 告</p><p>　　語音壓縮、存儲與回放</p><p><b>　　評語：</b></p><p><b>　　指導教師簽字： </b></p><p>&

2、lt;b>　　日期：</b></p><p><b>　　實驗背景與內(nèi)容</b></p><p>　　語音通信是現(xiàn)代多媒體通信中一個重要的組成部分，而語音信號是信息的重要形式, 語音信號處理有著廣泛的應用領(lǐng)域，同時語音壓縮在語音信號的傳輸、存儲等方面有非常廣泛的作用，而且在通信領(lǐng)域中已經(jīng)有較成熟的發(fā)展和廣泛應用。本設(shè)計要求采用DSP及其A/D、D/A

3、轉(zhuǎn)換器進行語音信號的壓縮、存儲和回放。</p><p>　　語音的數(shù)字通信無論在可靠性、抗干擾能力、保密性還是價格方面都遠優(yōu)于模擬語音信號，但這是以信道占用寬頻帶寬為代價的。因此為了減少語音信號所占用的帶寬或存儲空間，就必須對數(shù)字語音信號進行壓縮編碼。一個優(yōu)秀的語音壓縮系統(tǒng)要求能夠在軟硬件資源占用比例低和壓縮編解碼時間短的同時，可以實現(xiàn)多通道語音實時壓縮。</p><p>　　DSP仿真器

4、用于DSP的在線調(diào)試開發(fā)，可以通過軟件在線控制DSP的運行狀態(tài)，并能夠查看DSP內(nèi)部寄存器。PC是開發(fā)人員和DSP系統(tǒng)之間的交互界面，通過PC上安裝的CCS集成開發(fā)環(huán)境，開發(fā)人員可以在友好的圖形界面下對目標系統(tǒng)進行操作。</p><p>　　本次實驗采用DSP C5402實驗板實現(xiàn)語音信號的壓縮解壓的。SEED-VC5402 DSK實驗板上集成了SRAM,FLASH,音頻輸入輸出接口等部件。</p>

5、<p><b>　　實驗目的</b></p><p>　　1、應用DSP算法實現(xiàn)對語音信號的壓縮、存儲和回放。</p><p>　　2、熟悉使用C語言編寫較復雜的程序； </p><p>　　3、熟悉C語言對外設(shè)（DSK板或示波器）的訪問（軟件編程、硬件連接）； </p><p>　　4、熟練使用軟件CCS5

6、000對程序的完整調(diào)試過程。</p><p>　　三、實驗設(shè)計要求及目標</p><p><b>　　1要求</b></p><p>　?。?）使用DSP實現(xiàn)語音壓縮和解壓縮的基本算法，算法類型自定，例如可以采用G.711、G.729等語音壓縮算法。</p><p>　?。?）采用A/D轉(zhuǎn)換器從MIC輸入口實時采集語音信

7、號，進行壓縮后存儲到DSP的片內(nèi)和片外RAM存儲器中，存儲時間不小于10秒。</p><p>　　（3）存儲器存滿之后，使用DSP進行實時解壓縮，并從SPEAKER輸出口進行回放輸出。</p><p>　?。?）使用指示燈對語音存儲和回放過程進行指示。</p><p><b>　　2．設(shè)計思路 </b></p><p>

8、;　　語音信號的幅度（發(fā)音強度）并非均勻分布，由于小信號占的比例比大信號大很多，因此可以進行非均勻量化。達到這一目標的基本做法是，對大信號使用大的量化間隔，而小信號則使用小的臺階。ITU-T G.711建議的PCM A律和µ律語音壓縮標準可以分別將13比特和14比特壓縮為8比特，達到語音壓縮的目的。</p><p><b>　　四、實驗原理</b></p><p

9、>　　1、 DSK 包括：</p><p>　　主芯片 1枚：100 MHz TMS320VC5402 DSP</p><p>　　RAM 1枚：1個軟件等待的64K×16bit的SRAM(CY7C1021V33)</p><p>　　FLASH 1枚：256K×16bit 的 FLASH存儲器(AM39VF400A)</p>

10、;<p>　　接口 2個：一個連接到PC機并口的主機端接口HPI和用于仿真的JTAG測試總線控制器 </p><p>　　信號采集和輸出端口：麥克風/耳機音頻接口 </p><p>　　C5402的硬件特點：</p><p>　　增強型哈佛結(jié)構(gòu)，一個程序總線，三個獨立的數(shù)據(jù)總線；40bit的算術(shù)邏輯單元ALU ；可尋址的程序空間達1Mx1

11、6bit；4Kx16bit片內(nèi)ROM ；16Kx16bit雙口片內(nèi)RAM；片內(nèi)外設(shè)：軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器；片內(nèi)鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器；兩個多通道緩沖串口；增強型8bit并行HPI口；兩個16bit定時器；六通道DMA控制器；節(jié)電模式IDLE1，IDLE2，IDLE3做功耗控制；單周期定點指令（100MIPS）執(zhí)行時間為10ns。</p><p>　　C5402硬件優(yōu)點：</p><p>　　

12、內(nèi)部多總線結(jié)構(gòu)保證在一個機器周期內(nèi)可以多次訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間；指令執(zhí)行時的多重流水線結(jié)構(gòu)將指令周期降低到了最小值；多處理單元可以在一個指令周期內(nèi)同時進行運算，而這種結(jié)構(gòu)恰好滿足了數(shù)字信號處理中的一些特殊要求如FIR、IIR、FFT等運算。</p><p>　　C5402的軟件特點：7種有效靈活的尋址方式，僅為10ns的指令執(zhí)行周期。</p><p>　　2、TMS320C5402的結(jié)構(gòu)

13、及原理 </p><p>　　TMS320C5402采用先進的改進的哈佛結(jié)構(gòu)和8條總線結(jié)構(gòu)，解決了馮諾伊曼（Von-Neumann）結(jié)構(gòu)中高速數(shù)據(jù)傳輸時的傳輸通道上的瓶頸現(xiàn)象，使處理器的性能大大提高，程序數(shù)據(jù)總線相互獨立，允許同時訪問程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，實現(xiàn)高度并行操作。此外，還可以在數(shù)據(jù)總線與程序總線之間相互傳送數(shù)據(jù)，從而使處理器具有在單個周期內(nèi)同時執(zhí)行算數(shù)運算、邏輯運算、移位操作、乘法/累加運算以及訪問程

14、序和數(shù)據(jù)存儲器的強大功能。</p><p>　　TMS320C5402的內(nèi)部多總線結(jié)構(gòu)保證在一個機器周期內(nèi)可以多次訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間；指令執(zhí)行時的多重流水線結(jié)構(gòu)將指令周期降低到了最小值；多處理單元可以在一個指令周期內(nèi)同時進行運算，而這種結(jié)構(gòu)恰好滿足了數(shù)字信號處理中的一些特殊要求如FIR、IIR、FFT等運算。由于C5402有7種有效靈活的尋址方式的軟件特點，僅為10ns的指令執(zhí)行周期，還有一些特殊的運算指令更

15、好地滿足了數(shù)字信號處理中特有的運算需要。 </p><p>　　TMS320C5402具有高速的，全雙工串行口，可用來與系統(tǒng)中的其他C54x器件，編碼解碼器，串行A/D，D/A轉(zhuǎn)換器以及其他的串行器件直接接口。這兩個串行口均為多通道緩沖串行口McBSP（Multi-channel Buffered Serial Port）。它支持全雙工通信，雙緩沖數(shù)據(jù)寄存器，允許連續(xù)的數(shù)據(jù)流。內(nèi)置μ-律和A-律壓擴硬件。 <

16、;/p><p><b>　　DSP結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>　　3、AD50的結(jié)構(gòu)與原理</p><p>　　AD50是單片音頻接口芯片（AIC）。它內(nèi)部集成了16位的D/A和A/D轉(zhuǎn)換器，采樣速率最高可達22.05kb/s，其采樣速率可通過DSP編程來設(shè)置。在DAC之前有一個插值濾波器以保證輸出信號平滑和ADC之后有一個抽取濾波器以提高輸

17、入信號的信噪比。 AD50內(nèi)部有7個數(shù)據(jù)和控制寄存器，用于編程控制它們的工作狀態(tài)。它的數(shù)據(jù)傳輸模式和采樣速率都可以通過DSP對其控制寄存器的編程來實現(xiàn)，因此，在許多場合下，AD50都作為DSP的AIC來實現(xiàn)音頻處理。</p><p>　　寄存器0：空操作寄存器。 寄存器1：軟件復位 軟件掉電 選擇16位或15位工作方式 硬件或軟件二次通信請求方式的選擇

18、 </p><p>　　寄存器2：使能ALTDATA輸入端 為ADC選擇16/15位方式 </p><p>　　寄存器3：選擇FS與FSD之間延遲SCLK的個數(shù) 告訴主機有幾個從機被聯(lián)上 </p><p>　　寄存器4：為輸入和輸出放大器選擇放大器增益 選擇N來設(shè)置采樣頻率，fs=MCLK/（128*N）或MCLK/（512*N） 在MCLK輸入端使能外部時

19、鐘輸入并旁通內(nèi)部的PLL </p><p>　　寄存器5，6：保留 </p><p>　　AD50與C5402之間的數(shù)據(jù)傳送采用串行方式，包括兩種傳輸模式：16位</p><p>　　和15+1位傳輸模式。15+1位模式時，其中的D0位表示二次通信。它們各</p><p><b>　　自的時序如下： </b></

20、p><p><b>　　4、程序存儲芯片</b></p><p>　　實驗中，電路選用的芯片SST39VF400是一個低功耗FLASH。</p><p>　　芯片硬件特點：A17至A0為外部地址管腳，D15至D0為1條數(shù)據(jù)線，CE#為片選控制管腳（低有效），OE#為輸出控制管腳（低有效），WE#為寫入控制管腳（低有效）。工作在2.7V至3.6V電壓

21、下，存儲容量位256KW，其。中的數(shù)據(jù)可以保持100年以上，可重復編程次數(shù)高達10萬次。</p><p>　　5、u_LAW/a_LAW的壓擴硬件處理</p><p>　　在電信中常常利用u律和a律對數(shù)據(jù)進行壓擴處理，C5400在McBSP中提供了專門的硬件實驗這一功能。壓擴處理時，CPU訪問到的都是16位的，他分別是利用線性的14位數(shù)據(jù)（u律）和13位（a律）數(shù)據(jù)左對齊獲得的。壓擴硬件結(jié)

22、構(gòu)和相應的數(shù)據(jù)如下圖所示。</p><p>　　在本實驗中，我們通過軟件編程來完成線性碼轉(zhuǎn)換成A律。</p><p>　　語音信號通常是小信號概率大，大信號出現(xiàn)的概率小，為提高小信號時的量化信躁比，壓縮比特速率，可為非線性量化。語音壓縮是把16位的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)化為8位數(shù)據(jù)比特，從而到達語音壓縮的目的。</p><p>　　在主程序中通過A/D抽樣量化，可以得到16位的

23、線性編碼，再由編碼表通過軟件計算得到8位A律編碼，其中最高位為符號位，第6位到第4位為段落碼，低4位為段內(nèi)碼。將8位的壓縮結(jié)果存儲到系統(tǒng)RAM中進行緩存，根據(jù)抽樣率、語音存儲時間以及系統(tǒng)RAM的容量設(shè)置語音存儲緩沖區(qū)的大小，待緩沖區(qū)存滿后，將緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進行解壓縮，然后輸出到SPEAKER接口輸出端。</p><p>　　若使用A/D轉(zhuǎn)換器，必須首先對A/D轉(zhuǎn)換器進行初始化設(shè)置，即設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器的工作模式、輸

24、入增益以及抽樣頻率等。</p><p><b>　　A律壓縮編碼表</b></p><p><b>　　五、程序設(shè)計思路</b></p><p>　　DSP程序設(shè)計應包括用戶程序、存儲器配置程序。為了實現(xiàn)語音信號的采集與回放，先將語音信號采集，運用a律壓縮算法將信號壓縮并存入存貯器中，當放音開始時運用a律解壓算法將信號解壓

25、并從存儲器中釋放出來，實現(xiàn)語音的回放。</p><p><b>　　1、軟件設(shè)計流程</b></p><p>　　2、TMS320VC5402 mcbsp的串口的初始化</p><p>　　首先將DSP的串口1復位，再對串口1的16個寄存器進行編程，使串口1工作在以下狀態(tài)：禁止SPI模式，但數(shù)據(jù)相，每幀一字，每字16位，幀同步脈沖低電平有效，并

26、且?guī)叫盘柡鸵莆恍盘栍型獠繒r鐘產(chǎn)生。</p><p>　　hHandset = codec_open(HANDSET_CODEC); </p><p>　　此語句調(diào)用了函數(shù)codec_open()對串口1進行了初步設(shè)置，設(shè)置成功返回codec的句柄放在變量 hHandset中，作為調(diào)用其他函數(shù)的實參。</p><p>　　3、AD50的初始化：</p>

27、;<p>　　該初始化過程調(diào)用了5個函數(shù)對AD50的5項參數(shù)進行了設(shè)置，包括adc和dac的工作模式，模擬輸入和輸出的增益；以及AD,DA的轉(zhuǎn)換速率。</p><p>　　4、從McBSP的接收通道讀取A/D轉(zhuǎn)換的值，然后經(jīng)過壓縮解壓后將其發(fā)送到McBSP的發(fā)送通道，講解壓后的數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)寫入D/A轉(zhuǎn)換器。</p><p><b>　　程序如下：</b>&

28、lt;/p><p><b>　　while (1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　/* Wait for sample from handset */</p><p>　　while (!MCBSP_RRDY(HANDSET_CODEC)) </p>

29、<p><b>　　{};</b></p><p>　　/* Read sample from and write back to handset codec */</p><p>　　data=*(volatile int*)DRR1_ADDR(HANDSET_CODEC);</p><p>　　pre=int2alaw(data)

30、; /*or pre=int2ulaw(data);*/</p><p>　　data=alaw2int(pre); /*or data=ulaw2int(pre);*/</p><p>　　*(volatile int*)DXR1_ADDR(HANDSET_CODEC)=data;</p><p><b>　　六、實驗程序<

31、;/b></p><p><b>　　1 C語言程序</b></p><p>　　/******************************************************************/</p><p>　　/* 頭文件

32、 */</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　#include <type.h></p><p>　　#include <board.h></p><p&g

33、t;　　#include <codec.h></p><p>　　#include <mcbsp54.h></p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/* 變量宏定義

34、 */</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　#define SIGN_BIT (0x80) /* Sign bit for a A-law byte. */<

35、;/p><p>　　#define QUANT_MASK (0xf) /* Quantization field mask. */</p><p>　　#define NSEGS (8) /* Number of A-law segments. */</p><p>　　#define SEG_SHIFT (4

36、) /* Left shift for segment number. */</p><p>　　#define SEG_MASK (0x70) /* Segment field mask. */</p><p>　　/******************************************************************/&l

37、t;/p><p>　　/* 函數(shù)聲明 */</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　void delay(s16 peri

38、od);</p><p>　　void led(s16 cnt);</p><p>　　void initcodec(void);</p><p>　　void flashenable(void);</p><p>　　unsigned char data2alaw(s16 pcm_val);</p><p>　　in

39、t alaw2data(unsigned char a_val);</p><p>　　static int search(int val,short *table,int size);</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　

40、/* 全局變量 */</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　HANDLE hHandset;</p><p><

41、;b>　　s16 data;</b></p><p>　　s16 data1;</p><p><b>　　u16 i=0;</b></p><p>　　u16 temp1;</p><p><b>　　u16 j=0;</b></p><p>　　u16

42、k,l=0;</p><p><b>　　u8 temp2;</b></p><p>　　u16 buffer[22000];</p><p>　　static short seg_end[8]={0x1F,0x3F,0x7F,0xFF,0x1FF,0x3FF,0x7FF,0xFFF};</p><p>　　/*****

43、**************************************************************/</p><p>　　/* 主函數(shù) */</p><p>　　/*********************************************

44、**********************/</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (brd_init(100))</p><p><b>　　return;</b></p><p>　　led(2);

45、 //閃燈兩次</p><p>　　initcodec(); //初始化codec</p><p>　　flashenable(); //選擇片外FLASH為片外存儲器</p><p><b>　　while (1)</b></p><p>&

46、lt;b>　　{</b></p><p>　　while (!MCBSP_RRDY(HANDSET_CODEC)) {}; //等待接收handset處的采樣</p><p>　　if (i==0) brd_led_toggle(BRD_LED0); //點亮二極管0，表示錄音開始</p><p>　　data = *(

47、volatile u16*)DRR1_ADDR(HANDSET_CODEC); //從handset處讀取采樣</p><p>　　temp1=data2alaw(data); //對采樣進行a律壓縮</p><p>　　/********************************************************

48、*********/</p><p>　　/* 把低地址數(shù)據(jù)放在高八位 高地址數(shù)據(jù)放在低八位 */</p><p>　　/*******************************************************************/ </p><p>　　i=i+1; </p><

49、;p>　　if(i%2==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　buffer[j]=(temp1<<=8); </p><p>　　/*奇數(shù)數(shù)據(jù)左移8位 temp1=abcdefgh00000000</p><p>　　buffer[j]=temp1*/<

50、;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　buffer[j]=(buffer[j]|temp1); </p><p>　　/*偶數(shù)數(shù)據(jù)與temp1取或

51、組成新的數(shù)據(jù)</p><p>　　buffer[j]=abcdefghiabcdefghi*/</p><p>　　j++; //j加1</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(i>=44000) </p><p><b>　　{</b>&

52、lt;/p><p><b>　　i=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(j>=22000)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　j=0;</b></

53、p><p>　　brd_led_toggle(BRD_LED0); //熄滅數(shù)碼管0 表示錄音結(jié)束</p><p>　　brd_led_toggle(BRD_LED1); //點亮二極管1 表示放音開始</p><p>　　/*****************************************************************

54、**/</p><p>　　/* 放音部分 */</p><p>　　/*******************************************************************/ for(k=0;k<44000;k++)</p>&l

55、t;p><b>　　{</b></p><p>　　if(k%2==0)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　temp2=(buffer[l]>>8)&0x0ff;</p><p><b>　　}</b></p

56、><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp2=buffer[l]&0x0ff;</p><p><b>　　l++;</b></p><p><b>　　}</b>

57、;</p><p>　　if(l>=22000)</p><p><b>　　l=0;</b></p><p>　　data1=alaw2data(temp2);</p><p>　　while (!MCBSP_XRDY(HANDSET_CODEC)) {}; </p><p>　　*

58、(volatile u16*)DXR1_ADDR(HANDSET_CODEC) = data1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/*

59、 放音結(jié)束 */</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　if(k==44000) brd_led_toggle(BRD_LED1); //熄滅二極管1 表示放音結(jié)束

60、 </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　} //主程序結(jié)束</p><p>　　/*********************

61、**********************************************/ </p><p>　　/* 子函數(shù)

62、*/ </p><p>　　/****************************************************************/</p><p>　　/*******延時******/</p><p

63、>　　void delay(s16 period)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i, j;</b></p><p>　　for(i=0; i<period; i++)</p><p><b>　　{</b></p

64、><p>　　for(j=0; j<period>>1; j++);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******閃燈******/</p><p>　　void led(s16 cnt)&

65、lt;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　while ( cnt-- )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　brd_led_toggle(BRD_LED0);</p><p>　　delay(1000);</p>&l

66、t;p>　　brd_led_toggle(BRD_LED1);</p><p>　　delay(1000);</p><p>　　brd_led_toggle(BRD_LED2);</p><p>　　delay(1000);</p><p><b>　　}</b></p><p><

67、b>　　}</b></p><p>　　/*****初始化codec**/</p><p>　　void initcodec(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　/* Open Handset Codec */</p><p>　　hHands

68、et = codec_open(HANDSET_CODEC); // Acquire handle to codec </p><p>　　/* Set codec parameters */</p><p>　　codec_dac_mode(hHandset, CODEC_DAC_15BIT); // DAC in 15-bit mode </p><p&

69、gt;　　codec_adc_mode(hHandset, CODEC_ADC_15BIT); // ADC in 15-bit mode </p><p>　　codec_ain_gain(hHandset, CODEC_AIN_6dB); // 6dB gain on analog input to ADC </p><p>　　codec_aout_gain(hHandset

70、, CODEC_AOUT_MINUS_6dB); </p><p>　　// -6dB gain on analog output from DAC </p><p>　　codec_sample_rate(hHandset,SR_8000); // 8KHz sampling rate </p><p><b>　　

71、}</b></p><p>　　/*****設(shè)置flash****/</p><p>　　void flashenable(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　CPLD_CTRL2_REG|=0x0010;</p><p>　　CPLD_DMCTRL

72、_REG|=0x0040;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****a律壓縮******/</p><p>　　unsigned char data2alaw(s16 pcm_val) </p><p><b>　　{</b></p><

73、p>　　Int mask;</p><p><b>　　Int seg;</b></p><p>　　unsigned char aval;</p><p>　　if (pcm_val >= 0) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　

74、mask = 0xD5; // 標記 (7th) bit = 1</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　mask = 0x55; // 標

75、記 bit = 0 </p><p>　　pcm_val = -pcm_val;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　// Convert the scaled magnitude to segment number. </p><p>　　seg = search(pcm_val, seg_en

76、d, 8); </p><p>　　// Combine the sign, segment, and quantization bits. </p><p>　　if (seg >= 8) // out of range, 返回最大數(shù). </p><p>　　return (0x7F ^ mask);</p>&

77、lt;p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　aval = seg << SEG_SHIFT;</p><p>　　if (seg < 2)</p><p>　　aval |= (pcm_val >> 1)

78、& QUANT_MASK;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　aval |= (pcm_val >>seg) & QUANT_MASK;</p><p>　　return (aval ^ mask);</p><p><b>　　}</b>

79、</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/****alaw的子程序**/</p><p>　　static int search(int val,short *table,int size)</p><p><b>　　{</b></p><p><

80、;b>　　Int i;</b></p><p>　　for (i = 0; i < size; i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (val <= *table++)</p><p>　　return (i);</p><p&g

81、t;<b>　　}</b></p><p>　　return (size);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****a律解壓******/</p><p>　　int alaw2data(unsigned char a_val)</p><p&g

82、t;<b>　　{</b></p><p><b>　　Int t;</b></p><p><b>　　Int seg;</b></p><p>　　a_val ^= 0x55;</p><p>　　t = (a_val & QUANT_MASK) <<

83、; 4;</p><p>　　seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;</p><p>　　if(seg==0) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　t += 8;</b></p>

84、;<p><b>　　t=(t>>3);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if((seg<4)&&(seg>0)) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　t +=0

85、x108;</p><p>　　t=(t>>(4-seg));</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(seg>3)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　

86、　t+=0x108;</b></p><p>　　t=(t<<=(seg-4));</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);</p><p><b>　　}</b></

87、p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/* 結(jié)束 */</p><p>　　/*******************

88、************************************************/</p><p>　　2、存儲器的分配（*.cmd）</p><p><b>　　MEMORY</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　PAGE 0: VECS: o

89、rigin = 0080h, length = 0080h /* Internal Program RAM */</p><p>　　PRAM: origin = 7600h, length = 8000h /* Internal Program RAM */</p><p>　　PAGE 1: SCRATCH: origin = 0060h, length = 0020h

90、 /* Scratch Pad Data RAM */</p><p>　　DMARAM: origin = 0C00h, length = 0300h /* DMA buffer */</p><p>　　DATA: origin = 1100h, length = 0080h /* Internal Data RAM */</p><p>

91、　　STACK: origin = 1180h, length = 0560h /* Stack Memory Space */</p><p>　　INRAM: origin = 1900h, length = 0100h /* Internal Data RAM */</p><p>　　HPRAM0: origin = 1A00h, length = 0

92、002h /* HPI memory accessible by Host and DSP */</p><p>　　HPRAM1: origin = 1A02h, length = 0280h /* HPI memory accessible by Host and DSP */</p><p>　　HPRAM2: origin = 1C82h, length = 0280h

93、 /* HPI memory accessible by Host and DSP */</p><p>　　EXRAM: origin = 1F10h, length = 5A00h /* External Data RAM */</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　SECTIONS&

94、lt;/b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　.cinit > PRAM PAGE 0</p><p>　　.text > PRAM PAGE 0</p><p>　　.vectors > VECS PAGE 0</p><p&

95、gt;　　init_var > PRAM PAGE 0</p><p>　　detect > PRAM PAGE 0</p><p>　　vrcprg > PRAM PAGE 0</p><p>　　matprg > PRAM PAGE 0</p><p>　　.stack > STAC

96、K PAGE 1</p><p>　　.trap > SCRATCH PAGE 1</p><p>　　.const > EXRAM PAGE 1</p><p>　　.data > EXRAM PAGE 1</p><p>　　.bss > EXRAM PAGE 1</p>

97、<p>　　.cio > EXRAM PAGE 1</p><p>　　.switch > EXRAM PAGE 1</p><p>　　tables > EXRAM PAGE 1</p><p>　　var > EXRAM PAGE 1</p><p>　　svctab

98、 > EXRAM PAGE 1 /* SS_V LSP table */</p><p>　　vctab > EXRAM PAGE 1 /* V LSP table */</p><p>　　uvctab > EXRAM PAGE 1 /* UV LSP table */</p><p&

99、gt;　　cuvtab > EXRAM PAGE 1 /* Stochastic codebook */</p><p>　　cdbktab > EXRAM PAGE 1 /* various codebook tables*/</p><p>　　logtab > EXRAM PAGE 1 /* tabl

100、e for log2 */</p><p>　　powtab > EXRAM PAGE 1 /* table for pow2 */</p><p>　　hamtab > EXRAM PAGE 1 /* table for hamming */</p><p>　　lgwtab > EXRAM

101、PAGE 1 /* table for lag window */</p><p>　　acostab > EXRAM PAGE 1 /* table for arccos */</p><p>　　sqrtab > EXRAM PAGE 1 /* table for square root */</p>

102、;<p>　　acbtab > EXRAM PAGE 1 /* table for thresholds in acb */</p><p>　　pm03tab > EXRAM PAGE 1 /* table for x^(-0.3) computation */</p><p>　　costab > EX

103、RAM PAGE 1 /* table for cosine */</p><p>　　V23 > INRAM PAGE 1</p><p>　　FSK > INRAM PAGE 1</p><p>　　hpibuff0 > HPRAM0 PAGE 1</p><p>　　hpib

104、uff1 > HPRAM1 PAGE 1</p><p>　　hpibuff2 > HPRAM2 PAGE 1</p><p>　　dma_buff > DMARAM PAGE 1</p><p><b>　　}</b></p><p>　　七、CCS程序調(diào)試與結(jié)果</p><

105、p>　　1、啟動Setup CCS程序</p><p>　　設(shè)置CCS的環(huán)境。選擇浮動菜單Import configuration->Available configuration 列表中，然后選中C5402 Device Simulator (沒接DSK板時)、C5402 DSK via Parallel Port Emulation (接DSK板時)。選中Import，最后選中save and q

106、uit以保存目標DSP的配置。</p><p>　　2、運行CCS2(‘5000)，出現(xiàn)CCS界面。新建一個工程，向工程中添加c語言程序文件、CMD程序、頭文件和庫文件。</p><p>　　C程序運行支持庫:　</p><p>　　C:\ti\ c5400\cgtools\ rts.lib</p><p>　　相關(guān)的頭文件 C:\t

107、i\ c5400\cgtools\include\*.h</p><p><b>　　DSK板庫文件: </b></p><p>　　C:\ti\ c5400\dsk5402\ drv5402.lib，dsk5402.lib</p><p>　　相關(guān)的頭文件 C:\ti\ c5400\dsk5402\include\*.h</p

108、><p>　　在程序中還用到其他頭文件：</p><p>　　#include <type.h></p><p>　　#include <board.h></p><p>　　#include <codec.h></p><p>　　#include <mcbsp54.h>&

109、lt;/p><p>　　C語言程序文件、CMD程序和庫文件的加入可通過Project里的Add Files to Project找到相應的文件直接加入。最好是將.h和.lib文件都拷貝到自己的工程中，或者在CCS的example中進行調(diào)試、編譯，這樣一般就不會出現(xiàn)找不到頭文件的錯誤信息。當匯編出現(xiàn)找不到頭文件的錯誤時，如下圖。</p><p>　　這時需要通過Build options里的“i

110、nclude SearchPath（－i）option”加入頭文件所指定的位置。如下圖：</p><p>　　3、程序匯編、鏈接通過并生成.out文件。裝載.out文件后就可以運行。</p><p>　　4、實驗現(xiàn)象結(jié)果顯示：</p><p>　　通過波形及寄存器的值可以詳細察看程序的執(zhí)行狀況，并觀看每個時刻的情況。</p><p><

111、b>　　用到的關(guān)鍵寄存器</b></p><p>　　選擇View中的Registers的CPU Registers選項，可以看到CPU中寄存器的變化情況，選擇View中的Registers的Peripheral Regs選項，可以看到外設(shè)寄存器的變化情況。寄存器及變量某瞬時值如下：</p><p><b>　　實驗波形</b></p>

112、<p>　　通過View中的Graph可以看到波形圖。如下：</p><p><b>　　輸入波形：</b></p><p><b>　　壓縮波形：</b></p><p><b>　　輸出波形：</b></p><p><b>　　5、硬件結(jié)果顯示<

113、;/b></p><p>　　對語音信號開始采樣后，燈閃兩次，初始化codec。二級管燈0亮開始采集語音數(shù)據(jù)，二極管燈0熄滅錄音結(jié)束，二極管燈1亮開始放音，二極管燈1熄滅放音結(jié)束，二極管燈0亮重新開始采樣語音信號。如此再循環(huán)運行程序。</p><p><b>　　八、實驗總結(jié)</b></p><p>　　通過此次實驗設(shè)計，我了解了DSP的

114、內(nèi)部資源以及各部件的作用。通過應用DSP算法實現(xiàn)對語音信號的壓縮、存儲和回放的實驗過程，使我熟悉了使用C語言編寫較復雜的程序，對CCS5000對程序的完整調(diào)試過程有了進一步的理解。另外對A律算法的C語言實現(xiàn)基本掌握，對PCM語音壓縮算法的基本原理有了一定的認識。</p><p>　　設(shè)計開始時，我先熟悉了實驗所要實現(xiàn)的功能以及CCS軟件的基本操作和調(diào)試，通過查找相關(guān)的資料，對語音壓縮的算法，編碼與解碼有了一定的了

115、解。ITU-T G.711建議的PCM A律和µ律語音壓縮標準可以分別將13比特和14比特壓縮為8比特，可以達到語音壓縮的目的。</p><p>　　實驗中，需要首先了解DSK板上的硬件資源的結(jié)構(gòu)特點與作用。軟件調(diào)試過程中我們遇到了一些問題。首先，由于C語言程序文件、CMD程序和庫文件的加入可通過Project里的Add Files to Project找到相應的文件直接加入。但是，編譯時出現(xiàn)找不到頭文

116、件的錯誤時，這時我們通過Build options里的加入頭文件所指定的位置。</p><p>　　最終通過學習及不斷的調(diào)適能夠熟練的應用軟件實現(xiàn)自己需要的功能，將程序下載到實驗板上，成功運行。開始采集語音數(shù)據(jù)時二級管燈0亮，二極管燈0熄滅表示錄音結(jié)束，二極管燈1亮開始放音，二極管燈1熄滅放音結(jié)束，二極管燈0亮說明重新開始采樣語音信號。這樣循環(huán)運行下去。</p><p><b>

117、　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 高海林、錢滿義．DSP技術(shù)及其應用講義．2005年10月</p><p>　　[2]. 周霖. DSP通信工程技術(shù)應用[M]. 北京： 國防工業(yè)出版社，2003.115</p><p>　　[3] 張勇.C/C++ 語言硬件程序設(shè)計[M]. 西安：西安電子科技大學出版社，2002.27－75</