【正文】 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 1 湖 北 民 族 學(xué) 院 信息工程學(xué)院 DSP 課程設(shè)計報告書 題目 : 基于 TMS320VC5402的語音信號采集系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè) ： 電氣工程及其自動化 班 級： 0307406班 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 黃 勇 2021 年 6 月 25 日 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 2 信息工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué) 號 學(xué)生姓名 專業(yè)（班 級） 電氣工程及其自動化（ 0307406） 設(shè)計題目 基于 TMS320VC5402的語音信號采集系統(tǒng)設(shè)計 設(shè) 計 技 術(shù) 參 數(shù) 時鐘設(shè)計參數(shù)：芯片的主頻為 100MHZ；外部時鐘頻率只需要 10～ 20MHz AD轉(zhuǎn)換設(shè)計參數(shù)：采樣率 fs=MCLK/(128*N) 或 MCLK/(512*N) 電平轉(zhuǎn)換設(shè)計參數(shù)： 5V TTL器件輸出驅(qū)動 TTL器件 (LVC)輸入時，控制驅(qū)動器的輸出不超過 ， TTL器件輸出驅(qū)動 5V TTL器件輸入時， VIH和 VIL電平分別是 2V和 設(shè) 計 要 求 （ 1）繪制系統(tǒng)框圖 (VISIO)；（ 2）包括電源設(shè)計、復(fù)位電路設(shè)計、時鐘電路設(shè)計、存儲器設(shè)計、 A/D接口電路設(shè)計（ P240）、 JTAG接口設(shè)計等，用 Protel軟件繪制原理圖和 PCB圖； (3）研究語音信號處理算法，并在 MATLAB環(huán)境下仿真； (4）給出程序流程圖，編寫初始化程序及數(shù)據(jù)處理程序； 工 作 量 7000字左右 ， 圖紙 13 張 。 工 作 計 劃 14周：圖書館查閱相關(guān)資料； 15周：系統(tǒng)總體設(shè)計構(gòu)思； 16周 :系統(tǒng)詳細設(shè)計； 17周：整理形成設(shè)計報告。 參 考 資 料 [1] 楊進 , 李平 , 文玉梅 , 等 . 自適應(yīng)供水管網(wǎng)泄漏檢測定位儀器系統(tǒng) [J ]. [2] 張勇 , 曾熾祥 , 周好斌 , 陳濱 . TM S320C5000 系列 DSP 匯編語言程序設(shè)計 [3] 楊進 , 文玉梅 , 李平 . 自來水鑄鐵管道泄漏聲信號頻率特征研究 [J ]. [4] 胡劍波 , 徐盛 . 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計 [M ]. [5] 劉益成。 TMS320C54x DSP應(yīng)用程序設(shè)計與開發(fā)。 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 3 信息工程學(xué)院課程設(shè)計成績評定表 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)（班級）： 0307406 班 課程設(shè)計題目： 基于 TMS320VC5402 的語音信號采集系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)教師評語： 成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 4 摘 要 在研究數(shù)字信號處理的基礎(chǔ)上 ， 提出了一個 基于 DSP TMS320VC5402 和 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TLC320AD50的語音信號采集系統(tǒng)的設(shè)計 。 給出了該系統(tǒng)的總體設(shè)計方案 ， 具體硬件電路 ,包括系統(tǒng) 電源設(shè)計、復(fù)位電路設(shè)計、時鐘電路設(shè)計、存儲器設(shè)計、 A/D 接口電路設(shè)計、 JTAG接口設(shè)計 、 DSP與 A/D芯片的連接等 ，以及軟件流程圖。 實驗表明 : 所設(shè)計 的基于 DSP的硬件和軟件系統(tǒng)是一個很好的 語音 信號采集系統(tǒng) ,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰 ， 電路簡潔 ， 易于實現(xiàn)。 關(guān)鍵詞 ： 語音信號 ； 數(shù)據(jù) 采集 ； DSP； TLC320AD50 Abstract In the study based on digital signal processing,proposed a design based on DSP TMS320VC5402 and A / D converter chip TLC320AD50 speech signal acquisition the overall design scheme of the system, the hardware circuit including the system power supply design, the reset circuit design, clock circuits, memory design, A / D interface circuit, JTAG interface design,the connections of DSP and A / D chip and so on, and software flow chart. Experiments show that: the design based on DSP hardware and software systems is an excellent voice signal acquisition system, the system structure is clear, the circuit is simple and easy to achieve. Key words: Voice signal。 Data Acquisition。 DSP。TLC320AD50 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 5 目 錄 1 任務(wù)提出與方案論證 ................................................ 6 TMS320VC5402 介紹 .......................................... 6 TLC320AD50 介紹 ........................................... 10 2 總體設(shè)計 ......................................................... 11 DSP 核心模塊的設(shè)計 .......................................... 11 A\D轉(zhuǎn)換模塊 ................................................ 12 3 詳細設(shè)計 ......................................................... 13 硬件設(shè)計 ................................................... 13 DSP 芯片 .................................................. 13 電源設(shè)計 ................................................. 13 復(fù)位電路設(shè)計 ............................................. 14 時鐘電路設(shè)計 ............................................. 15 程序存儲器擴展設(shè)計 ....................................... 15 數(shù)據(jù)存儲器擴展設(shè)計 ........................................ 16 JTAG 接口設(shè)計 ............................................. 16 A/D 接口電路設(shè)計 .......................................... 17 軟件設(shè)計 ................................................... 18 MATLAB 環(huán)境中的語音信號采集和處理仿真 .................... 18 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .............................................. 19 4 總結(jié) ............................................................. 25 參考文獻 ........................................................... 26 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 6 1 任務(wù)提出與方案論證 20世紀 50年代以來 ， 隨著數(shù)字信號處理各項技術(shù)的發(fā)展 ， 語音信號處理技術(shù) 得到不斷提高 , 語音合 成、 語音識別、語音記錄與語音控制等技術(shù)已開始逐步成熟并得到應(yīng)用。在語音信號處理過程中 , 要實現(xiàn)語音信號處理技術(shù)的精確性、 實時性目的 ， 語音信號采集和無誤差存儲成為語音信號處理中的前提。 TMS320VC5402是 TI公司推出的定點數(shù)字信號處理器 ， 它采用修正的哈佛結(jié)構(gòu) ， 包括 1個程序存儲總 線、 3個數(shù)據(jù)存儲總線和 4個地址總線 ， 這種結(jié)構(gòu)允許同時執(zhí)行程序指令和對數(shù)據(jù)操作 ， 運行速度快 ， 單周期定點指令執(zhí)行時間為 10ns， 遠高于語音信號采集和處 理的要求。 在語音信號采集中 , 模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換 （ ADC)的精度和實時性對后續(xù)信號處理過程起到了重要作用。 設(shè)計中采用 TLC320AD50完成語音信號的 A/D轉(zhuǎn)換。 TLC320AD50是 TI公司提供的一款 16 bit同步串口 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換芯片 ， ADC之后有 1個抽取濾波器以提高輸入信號的信噪比 , 其采樣頻率最高可達 Kb/s， 滿足語音信號處理中關(guān)于采樣頻率的要求 。 TMS320VC5402 介紹 TMS320VC5402是基于一個先進的哈佛結(jié)構(gòu) :一個指令存儲總線和三個數(shù)據(jù)