【正文】 通常有 16 個按鍵，其中有 10 個數(shù)字鍵 09 和 6 個功能鍵 *、 、 A、 B、 C、 D。另外，它也可以在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中廣泛地用來實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)流和語音等信息的遠程傳輸。 數(shù)字式電話的 16 個鍵分別代表了 16 種不同的復頻組合，借助于對頻率組合的偵測，計算機可分辨出所按的是 哪一個鍵，從而達到與電話另一端的使用者互動控制的目的。雙音多頻 (DTMF)技術以其簡單、快速的特點不僅可以廣泛的應用于無線傳輸中的先期調(diào)制階段和工業(yè)遙控領域，而且經(jīng)雙音多頻技術調(diào)制的信息可以直接通過電話線進行傳輸，實現(xiàn)電話網(wǎng)絡的復合應用。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） II The detecting of the signal DTMF based on the TMS320VC5402 Abstract DTMF(the DualTone Multifrequency)is one kind of methods delivering signal in correspondence technique. The DTMF signal is the stiring number signal of the audio frequency telephone. DTMF is also applied in recent years, interactive control, such as the language menu, language , phone banking and ATM terminals. DTMF generation and detection on software is more valuable in engineering applications. This text introduces a kind of methods according to the examination method of the DTMF signal of the TMS320 C5402 series DSP chip. This system’s hardware design uses TMS320VC5402 main controller that is a part of TI Company’5000 serial DSP which is high quality. The Goertzel calculate way is a kind of suitable methods for CPU to carry out the examination of the audio frequency signal efficiently. The filter has a pair of extremities, can examine an audio frequency signal. Goertzel calculate way carries out FFT, this calculate way is simplify, and each frequency need a real amount coefficient then we can get the worth of flap. In addition, the Goertzel calculating way can handle immediately acquiring any sample, before acquiring all samples, this way can raise speed. The Goertzel calculate way is the core of the DTMF signal examination, it uses IIR filter of two extremities to pute FFT value, withdrawing a frequency chart information of the input signal quickly and effectively. Based on the theory analysising and researching software and hardware, we eventually realized the dualtone multifrequency signal detecting, pleted the design. Keywords： DTMF。 Goertzel 算法 與 執(zhí) 行離散傅立葉變換 (Discrete Fourier Transform，DFT)相比 ， 這個算法較為精簡 ， 只要獲得采樣 點 就可以立刻處理，不必獲得全部采樣 點之后才處理，可明顯地提高速度。 本文介紹一種基于 DSP TMS320C5402 芯片的 DTMF 信號的檢測方法 ， 使得 DTMF 信號的檢測變 得 準確、 迅速和簡單 。 內(nèi)蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 題 目： 基于 TMS320VC5402的雙音多頻信號的檢測 學生姓名： 趙 保 學 號： 0605118122 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 信息 061 指導教師： 崔麗珍 教授 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） I 基于 TMS320VC5402 的雙音多頻信號的檢測 摘 要 雙音多頻 （ DualTone Multi Frequency， DTMF） 是音頻電話中的撥號信號 ，是通信技術中的一種信號傳輸方法 。 本設計 在 硬件 方面，采用 TI 公司 5000 系列 DSP 中的高性能 的 TMS320VC5402 為主要控制器 ， 采用 Goertzel 算法 來實現(xiàn)雙音多頻信號的檢測。 Goertzel 算法是 DTMF 信號檢測的核心，它利用二極點的 IIR 濾波器計算離散傅立葉變換值，快速有效的提取輸入信號的頻譜信息。 TMS320VC5402。因而雙音多頻編碼解碼技術作為一較新的課題與常規(guī)的脈沖編碼方式相比，有較強的適 應性，應用在無線數(shù)據(jù)傳輸領域方便和 快捷，不受電纜和光纜長度的限制， 應用在有線數(shù) 據(jù)傳輸領域可復用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和電話控制。通過這種技術可以使計算機將控制命令從復雜的聲音訊號中判別出來，從而使我們能夠通過電話按鍵控制計算機的運作。雙音多頻 DTMF 信令，逐漸在全世界范圍內(nèi)使用在按鍵式電話機上， 因其提供更高的撥號速率，迅速取代了傳統(tǒng)轉盤式電話機使用的撥號脈沖信令。由于按照組合原理，一般應有 8 種不同的單音頻信號。同時 ， 這些頻率的選擇也是經(jīng)過了對人體聲學的研究后得到的，是人的聲帶使用最少的頻率組合。T 技術規(guī)范，對 DTMF 信號有如下定義： 最大傳輸速度為 10 個 /秒，一個號碼占 100ms 的時間片 ； 在 100ms 時間片內(nèi)雙音信號持續(xù)不少于 45ms 且不多于 55ms 的時間，其余為靜音，用于區(qū)分先后的雙音信號。 雙音多頻低 頻 頻 率 組 高 頻 頻 率 組 1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz 1 2 3 A 4 5 6 B 7 8 D 9 C * 0 697Hz 770Hz 852Hz 941Hz 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 3 (DTMF)的優(yōu)點在于 用話音頻率發(fā)送數(shù)字，可以避免占用額外的信道 資源，又比脈沖方式節(jié)約時間，從而大大增加了通信的 有效性。 本章小結 本章主要介紹了 DTMF 信號的產(chǎn)生、發(fā)展、應用 和該論文的選題背景，另外規(guī)劃了論文的整體結構。 下面將各個章節(jié)一一介紹。 1982 年日本的 Hitachi 公司推出了第一個采用 CMOS工藝生產(chǎn)浮點 DSP 芯片。在這么多的 DSP 芯片種類中，最成功的是美國德克薩斯儀器公司（ Texas Instruments，簡稱 TI）的一系列產(chǎn)品。 DSP 芯片內(nèi)部關鍵的乘法器部件從 1980 年的占模區(qū)的 40 左右下降到 5 以下，片內(nèi) RAM 增加一個數(shù)量級以 上。根據(jù)數(shù)字信號處理的要求， DSP 芯片一般具有如下的一些主要特點： （ 1） 在一 個指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法； （ 2） 程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時訪問指令和數(shù)據(jù)； （ 3）片內(nèi)具有快速 RAM， 通?？赏ㄟ^獨立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時訪問； 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 5 （ 4） 具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉的硬件支持； （ 5）快速的中斷處理和硬件 I/O 支持； （ 6） 具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器； （ 7） 可以并行執(zhí)行多個操作； （ 8）支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。 這些特點使得 TMS320 系列 DSP 芯片可以實現(xiàn)快速的 數(shù)字信號處理 運算，并使大部分運算 （ 例 如 ） 乘法 能夠在一個指令周期內(nèi)完成。諾曼（ Von Neuman）結構的并行體系結構，其主要特點是將程序和數(shù)據(jù)存儲在不 同的存儲空間中，即程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是兩個相互獨立的存儲器，每個存儲器獨立編址，獨立訪問。取指令和取數(shù)據(jù)都訪問同一存儲器，數(shù)據(jù)吞吐率低。例如在一個三級流水線操作中，取指、譯碼和執(zhí)行操作可以獨立地處理，這可使指令執(zhí)行能夠完全重疊。對每個濾波器抽頭，必須做一次乘法和一次加法。在 TMS320 系列中，由于具有專用的硬件乘法器，乘法可在一個指令周期內(nèi)完成。如果采用特殊的 DSP 指令或采用 TMS320C54X 等新一代的 DSP 芯片，可進一步降低 FIR 抽頭的計算時間。 TMS32020 中的另一個特殊指令是 LTD，它在一個指令周期內(nèi)完成 LT、 DMOV 取指 N+2 N2 N+1 N+1 N1 N1 N N N 執(zhí)行 譯碼 CLK 圖 三級流水線操作 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 7 和 APAC 三條指令?？焖俚闹噶钪芷谑沟?DSP 芯片能夠?qū)崟r實現(xiàn)許多 DSP 應用。 TI 作為全球 DSP 的領導者，目前主推的三個 DSP 平臺： TMS320C20TMS320C5000 和 TMS320C6000。 TMS320C6000 系列的 DSP 主要用于高速寬帶和圖像處理等高端應用，如寬帶通信、3G 基站和醫(yī)療圖像處理等。 CCS 支持如下所示的開發(fā)周期的所有階段。 （ 2） 安裝 CCS。 SETUP 程序允許 CCS 使用為目標板所安裝的驅(qū)動程序。 C 編譯器 （ C Cpiler） 產(chǎn)生匯編語言源代碼； 圖 CCS 開發(fā)周期 設計 概念性規(guī)劃 編程和編譯 創(chuàng)建工程文件，編寫源程序和配置文件 調(diào)試 語法檢查，探測點設置和日志保存 分析 實時調(diào)試、統(tǒng)計和跟蹤 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 9 匯編器 （ Assembler） 把匯編語言源文件翻譯成機器語言目標文件，機器語言格式為公用目標格式（ COFF） ； 連接器 （ Linker） 把多個目標文件組合成單個可執(zhí)行目標模塊。如果沒有絕對列表器，這些操作將需要冗長乏味的手工操作才能完成。 ②創(chuàng)建應用程序 應用程序通過工程文件來創(chuàng)建， 工程文件中包括 C 源程序、匯編源程序、目標文件、庫文件、連接命令文件和包含文件。 （ 3） DSP/BIOS 實時內(nèi)核插件及其應用程序接口 API 主要為實時信號處理應用而設計。在生成目標程序和程序庫的過程中，建立不同程序的跟蹤信息，通過跟蹤信息對不同的程序進行分類管理； （ 5） 基本調(diào)試工具具有裝入執(zhí)行代碼、查看寄存器、存儲器、反匯編、變量窗口等功能，并支持 C 源代碼級調(diào)試； （ 6） 斷點工具，能在調(diào)試程序的過程中，完成 軟 硬件斷點和條件斷點的設置； （ 7） 探測點工具，可用于算法的仿真，數(shù)據(jù)的實時監(jiān)視等； （ 8） 分析工具，包括模擬器和仿真器分析，可用于模擬和監(jiān)視硬件的功能、評價代碼執(zhí) 行的時鐘； （ 9） 數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可以將運算結果用圖形顯示 ,包括顯示時域 /頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并能進行自動刷新； （ 10） 提供 GEL工具。仿真接口提供主機一側的 JTAG連接，如 TI XSD510。另外， RTDX 通過主機和 DSP APIs 提供主機和DSP 之間的雙向?qū)崟r數(shù)據(jù)交換，它能夠使開發(fā)者實時連續(xù)地觀察到 DSP 應用的實際工作方式。內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 12 開發(fā)者通過調(diào)用 RTDX 軟件庫的 API 函數(shù)將數(shù)據(jù)輸入或輸出目標系統(tǒng)的 DSP，庫函數(shù)通過在片仿真硬件和增強型 JTAG 接口將數(shù)據(jù)輸入或輸出主機平臺，數(shù)據(jù)在 DSP 應用程序運行時實時傳送給主機。 數(shù)字信號處理仿真 /教學實驗系統(tǒng) DES320PPU 簡介 圖 數(shù)字信號處理仿真 /教學實驗系統(tǒng) DES320PPU 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 13 圖 為數(shù)字信號處理仿真 /教學實驗系統(tǒng) DES320PPU，該實驗系統(tǒng)有如下特點：