【正文】 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 1 湖 北 民 族 學(xué) 院 信息工程學(xué)院 DSP 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 題目 : 基于 TMS320VC5402的語(yǔ)音信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) ： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 0307406班 學(xué) 號(hào)： 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(jì)（論文） 2 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 專業(yè)（班 級(jí)） 電氣工程及其自動(dòng)化（ 0307406） 設(shè)計(jì)題目 基于 TMS320VC5402的語(yǔ)音信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 參 數(shù) 時(shí)鐘設(shè)計(jì)參數(shù)：芯片的主頻為 100MHZ；外部時(shí)鐘頻率只需要 10～ 20MHz AD轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)參數(shù)：采樣率 fs=MCLK/(128*N) 或 MCLK/(512*N) 電平轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)參數(shù)： 5V TTL器件輸出驅(qū)動(dòng) TTL器件 (LVC)輸入時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)器的輸出不超過 ， TTL器件輸出驅(qū)動(dòng) 5V TTL器件輸入時(shí)， VIH和 VIL電平分別是 2V和 設(shè) 計(jì) 要 求 （ 1）繪制系統(tǒng)框圖 (VISIO)；（ 2）包括電源設(shè)計(jì)、復(fù)位電路設(shè)計(jì)、時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)、 A/D接口電路設(shè)計(jì)（ P240）、 JTAG接口設(shè)計(jì)等，用 Protel軟件繪制原理圖和 PCB圖； (3）研究語(yǔ)音信號(hào)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(jì) 劃 14周：圖書館查閱相關(guān)資料； 15周：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)構(gòu)思； 16周 :系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)； 17周：整理形成設(shè)計(jì)報(bào)告。 參 考 資 料 [1] 楊進(jìn) , 李平 , 文玉梅 , 等 . 自適應(yīng)供水管網(wǎng)泄漏檢測(cè)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(yǔ)言程序設(shè)計(jì) [3] 楊進(jìn) , 文玉梅 , 李平 . 自來(lái)水鑄鐵管道泄漏聲信號(hào)頻率特征研究 [J ]. [4] 胡劍波 , 徐盛 . 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì) [M ]. [5] 劉益成。 TMS320C54x DSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)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(jì)（論文） 3 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)（班級(jí)）： 0307406 班 課程設(shè)計(jì)題目： 基于 TMS320VC5402 的語(yǔ)音信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 4 摘 要 在研究數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)上 ， 提出了一個(gè) 基于 DSP TMS320VC5402 和 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TLC320AD50的語(yǔ)音信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 。 給出了該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 ， 具體硬件電路 ,包括系統(tǒng) 電源設(shè)計(jì)、復(fù)位電路設(shè)計(jì)、時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)、 A/D 接口電路設(shè)計(jì)、 JTAG接口設(shè)計(jì) 、 DSP與 A/D芯片的連接等 ，以及軟件流程圖。 實(shí)驗(yàn)表明 : 所設(shè)計(jì) 的基于 DSP的硬件和軟件系統(tǒng)是一個(gè)很好的 語(yǔ)音 信號(hào)采集系統(tǒng) ,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰 ， 電路簡(jiǎn)潔 ， 易于實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞 ： 語(yǔ)音信號(hào) ； 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(jì)（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(jì) ......................................................... 11 DSP 核心模塊的設(shè)計(jì) .......................................... 11 A\D轉(zhuǎn)換模塊 ................................................ 12 3 詳細(xì)設(shè)計(jì) ......................................................... 13 硬件設(shè)計(jì) ................................................... 13 DSP 芯片 .................................................. 13 電源設(shè)計(jì) ................................................. 13 復(fù)位電路設(shè)計(jì) ............................................. 14 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ............................................. 15 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì) ....................................... 15 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展設(shè)計(jì) ........................................ 16 JTAG 接口設(shè)計(jì) ............................................. 16 A/D 接口電路設(shè)計(jì) .......................................... 17 軟件設(shè)計(jì) ................................................... 18 MATLAB 環(huán)境中的語(yǔ)音信號(hào)采集和處理仿真 .................... 18 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .............................................. 19 4 總結(jié) ............................................................. 25 參考文獻(xiàn) ........................................................... 26 信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 6 1 任務(wù)提出與方案論證 20世紀(jì) 50年代以來(lái) ， 隨著數(shù)字信號(hào)處理各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展 ， 語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù) 得到不斷提高 , 語(yǔ)音合 成、 語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音記錄與語(yǔ)音控制等技術(shù)已開始逐步成熟并得到應(yīng)用。在語(yǔ)音信號(hào)處理過程中 , 要實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)的精確性、 實(shí)時(shí)性目的 ， 語(yǔ)音信號(hào)采集和無(wú)誤差存儲(chǔ)成為語(yǔ)音信號(hào)處理中的前提。 TMS320VC5402是 TI公司推出的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器 ， 它采用修正的哈佛結(jié)構(gòu) ， 包括 1個(gè)程序存儲(chǔ)總 線、 3個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)總線和 4個(gè)地址總線 ， 這種結(jié)構(gòu)允許同時(shí)執(zhí)行程序指令和對(duì)數(shù)據(jù)操作 ， 運(yùn)行速度快 ， 單周期定點(diǎn)指令執(zhí)行時(shí)間為 10ns， 遠(yuǎn)高于語(yǔ)音信號(hào)采集和處 理的要求。 在語(yǔ)音信號(hào)采集中 , 模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換 （ ADC)的精度和實(shí)時(shí)性對(duì)后續(xù)信號(hào)處理過程起到了重要作用。 設(shè)計(jì)中采用 TLC320AD50完成語(yǔ)音信號(hào)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(gè)抽取濾波器以提高輸入信號(hào)的信噪比 , 其采樣頻率最高可達(dá) Kb/s， 滿足語(yǔ)音信號(hào)處理中關(guān)于采樣頻率的要求 。 TMS320VC5402 介紹 TMS320VC5402是基于一個(gè)先進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu) :一個(gè)指令存儲(chǔ)總線和三個(gè)數(shù)據(jù)