【正文】 以最小臺(tái)階 為單位，最大信號(hào)需用 L=128X16=2048= 個(gè)量化級(jí)表示，既需要 11位編碼。；依次取第八段為 V~V/2,第七段為 V/2~V/4；第一段為 V/128~0。 A律可用 13段折線逼近（相當(dāng)于 A=），便于用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。 (1)、 μ 律壓擴(kuò) μ 律壓擴(kuò)的數(shù)學(xué)解析式： 其中： x 為輸入信號(hào)的歸一化值； y 為壓擴(kuò)后的信號(hào)。但是均勻量化有缺點(diǎn)，在信 號(hào)動(dòng)態(tài)范圍較大而方差較小的時(shí)候，其信噪比會(huì)下降 。 PCM編碼即脈沖編碼調(diào)制。 3． 要求完成的任務(wù) （ 1）編寫 C語(yǔ)言程序，并在 CCS集成開發(fā)環(huán)境下調(diào)試通過(guò)。 2． 設(shè)計(jì)思路 語(yǔ)音信號(hào)的幅度（發(fā)音強(qiáng)度）并非均勻分布，由于小信號(hào)占的比例比大信號(hào)大很多，因此可以進(jìn)行非均勻量化。 （ 2）采用 A/D轉(zhuǎn)換器從 MIC輸入口實(shí)時(shí)采集語(yǔ)音信號(hào)，進(jìn)行壓縮后存儲(chǔ)到 DSP的片內(nèi)和片外 RAM存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)時(shí)間不小于 10秒。 2 / 28 （ 3）存儲(chǔ)器存滿之后，使用 DSP進(jìn)行實(shí)時(shí)解壓縮，并從 SPEAKER輸出口進(jìn)行回放輸出。達(dá)到這一目標(biāo)的基本做法是，對(duì)大信號(hào)使用大的量化間隔，而小信號(hào)則使用小的臺(tái)階。 （ 2）實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要求的各項(xiàng)功能。 波形編碼的最簡(jiǎn)單形式就是脈沖編碼調(diào)制（ Pulse code modulation），這種方式將語(yǔ)音變換成與其幅度成正比的二進(jìn)制序列，而二進(jìn)制數(shù)值往往采用脈沖表示，并用脈沖對(duì)采樣幅 度進(jìn)行編碼，所以叫做脈沖編碼調(diào)制。 國(guó)際上有兩種非均勻量化的方法： A 律和 u律， u律是最常用的一種。對(duì)話音信號(hào)編碼，常采用 μ=255 ，這樣適量化信噪比改善約 24dB。 13段折線的壓縮特性如下圖。 第二步：把每段均勻劃分為 16等份，每一份表示一個(gè)量化級(jí)，顯然 8段共 16x8=128= 個(gè)量化級(jí)，需要二進(jìn)制 7 位編碼表示。這樣非均勻編碼使小信號(hào)量化臺(tái)階縮小了 16倍，相當(dāng)于小信號(hào)信噪比改善了 20dB。第一段斜率 其他段為 : 。所以原來(lái)的 16段折線變?yōu)?13段折線。DSP 將解壓后的數(shù)據(jù)放在緩沖串口的發(fā)送寄存器中，只要運(yùn)行發(fā)送指令，緩沖串口就會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。這 7位碼由 3位段落碼和 4位段內(nèi)碼組成。該處理比軟件實(shí)現(xiàn)快，不利之處在于處理完后沒(méi)有同步信息通知 CPU和 DMA。 另外，在通常情況下 McBSP 先傳輸信號(hào)的高位后傳輸?shù)臀?，但是在字長(zhǎng)為 8比特的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)， McBSP提供了比特倒序的功能，即可以先 傳輸?shù)臀缓髠鬏敻呶弧?8位的壓縮結(jié)果存儲(chǔ)到系統(tǒng) RAM中進(jìn)行緩存，根據(jù)抽樣率、語(yǔ)音存儲(chǔ)時(shí)間以及系統(tǒng) RAM的容量設(shè)置語(yǔ)音存儲(chǔ)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(jìn)行解壓 縮，然后輸出到 SPEAKER接口輸出端。 本實(shí)驗(yàn)用到的信號(hào)采集和輸出口有 3 個(gè)： 立體音輸入接口linein(J5，直接接電腦的語(yǔ)音輸出端口 )/麥克風(fēng)輸入接口 (J7)/耳機(jī)音頻輸出接口 (J6)。 擴(kuò)展存儲(chǔ)空間需占VC5502的多個(gè) 空間。其特點(diǎn)有： 全雙工同步串行口 ； 可直接與系統(tǒng)中的其它 C55x 器件、編碼解碼器、串行 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換器以及其它的串行器件直接 相連； 內(nèi)置μ 律和 A律壓擴(kuò)硬件 ； 支持傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字長(zhǎng)有 1 1 24或 32bit。 四、 【 程序設(shè)計(jì)、調(diào)試與結(jié)果分析 】 8 / 28 程序流程圖： 程序代碼 ： 開始 初始化 DSP 及串行口 初始化 A/D 轉(zhuǎn)換器 D/A轉(zhuǎn)換器 語(yǔ)音經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器輸入 數(shù)據(jù)壓縮 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 解壓縮經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換器回放 結(jié)束 9 / 28 （ 1）、 cmd文件： MEMORY { MMR : origin = 0000000h, length = 00000c0h SPRAM : origin = 00000c0h, length = 0000040 VECS : origin = 0000100h, length = 0000100h DARAM0 : origin = 0000200h, length = 0007E00h DARAM1 : origin = 0008000h, length = 0008000h CE0 : origin = 0010000h, length = 03f0000h /* 對(duì)應(yīng) ZBTRAM空間 */ FLASH : origin = 0400000h, length = 0100000h /* Flash 空間 */ /* FLASH : origin = 0410000h, length = 00f0000h*/ EXTEND : origin = 0500000h, length = 0300000h /* 狀態(tài)／控制寄存器、 UARTA、 UARTB、 USB、和擴(kuò)展總線所對(duì)應(yīng)的空間 */ SDRAM : origin = 0800000h, length = 03FFFFCh /* SDRAM 空間 */ CE3 : origin = 0c00000h, length = 03f8000h /* SDRAM 空間 */ PDROM : origin = 0ff8000h, length = 07f00h RESET_VECS : origin = 0ffff00h, length = 000ffh /* reset vector */ } SECTIONS { .vectors : {} VECS /* interrupt vector table */ .cinit : {} DARAM1 .text : {} DARAM1 .Audio_in_data1: {} SDRAM .Audio_in_data2: {} SDRAM .Audio_in_data3: {} SDRAM .Audio_a_data1: {} SDRAM .Audio_b_data1: {} SDRAM .stack : {} DARAM0 .sysstack: {} DARAM0 .sysmem : {} DARAM0 .cio : {} DARAM1 .data : {} DARAM1 10 / 28 .bss : {} DARAM1 .const : {} DARAM1 .csldata: {} DARAM0 .dmaMem: {} DARAM0 } (2)A律和 u律主程序 ： include include include include include include include include include include include undef CODEC_ADDR define CODEC_ADDR 0x1A define SIGN_BIT (0x80) /* Sign bit for a Alaw byte. */ define QUANT_MASK (0xf) /* Quantization field mask. */ define NSEGS (8) /* Number of Alaw segments. */ define SEG_SHIFT(4) /* Left shift for segment number. */ define SEG_MASK (0x70) /* Segment field mask. */ define GPIODATA (*(volatile ioport Uint16*)(0x3401)) /*static short seg_end[8]={0x1F,0x3F,0x7F,0xFF,0x1FF,0x3FF,0x7FF,0xFFF}。 Uint32 SourData3[65536]={0}。 pragma DATA_SECTION (SourData2,.Audio_in_data2)。 define AUDIOTRY 0xAA0A//音頻試聽 define AUDIOCOPY 0xAA07//音頻存貯并回放 define TESTCOMMAND 2 //操作命令選擇 // 定義 McBSP的句柄 MCBSP_H