1、 课课 程程 设设 计计 报报 告告 课程设计名称：课程设计名称：语音采集和放送语音采集和放送 学学 院：院： 信息工程学院信息工程学院 学生姓名：学生姓名： 班班 级：级： 电子信息工程电子信息工程 1 班班 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 1 基于基于 TMS320C5416 DSPTMS320C5416 DSP 的语音信号的采集和放送的语音信号的采集和放送 一、实践的目的和要求一、实践的目的和要求 1、实践目的 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
2、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。本设计采用的高速54x DSP 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1632 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54x DSP 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。 在 CCS 环境下基于 TMS320C5416 芯片的语音采集压缩存储与回放。通过这次课程设计，加深 对 CCS 集成开发环境，熟悉 DS
3、P 54X 同步串口原理，了解音频编解码芯片 TLV320AIC23 原理，了 解存储芯片 NAND FLASH 原理，掌握 DSP54X 中断原理 以及 DSP 试验系统箱的使用。锻炼逻辑思 维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知 识作准备。 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： 1) 音频数据占用资源少 2) 声音保真度高 3) 开发难度低 4) 语音芯片与DSP 接口电路简单 5) 体积小 2、实践要求 （1）了解 DSP 开发工具及其安装过程 （2）熟悉 DSP 开发软件 CCS 使用 （3）熟悉工程文件
4、的建立方法、汇编程序开发调试过程 （4）熟悉常用 C5416 系列指令的用法 （5）通过 McBSP1 设置 AIC23 工作模式，通过 McBSP0 控制 AIC23 编码和解码，语音信号可由 MIC 输入和 LINEIN 输入，采集的语音数据存储在 NAND FLASH 上，语音的回放方式可以为 BYPASS 和 LOOP-BACK。 2 二、二、实践原理实践原理 1 TMS320C5416 芯片的基本原理 TMS320C5416 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
5、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。 TMS320C5416 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
6、片具有更强的应用能力。 TMS320C5416 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) 1717 位并行乘法器，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。
