【正文】 法缺乏通用性，因此在C28x上進(jìn)行位區(qū)定義需遵循如下原則：（1）位區(qū)成員在存儲(chǔ)空間中從右向左排列，即寄存器的低有效位或第0位存放在位區(qū)的第一個(gè)位置。從AIC23輸出地?cái)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)DSP的McBSP接口再輸入到DSP芯片F(xiàn)2812中進(jìn)行信號(hào)處理，F(xiàn)2812對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行編碼使信號(hào)成為可以在信道中傳輸?shù)拇a并將這些碼元存儲(chǔ)起來(lái)。時(shí)鐘形式和幀同步的控制信息通過(guò)以下引腳來(lái)傳遞：CLKX（發(fā)送時(shí)鐘）、CLKR（接收時(shí)鐘）、FSX（發(fā)送時(shí)鐘）、FSR（接收幀同步。TI DSP系統(tǒng)中的時(shí)鐘電路主要有三種：晶體電路、晶振電路、可編程時(shí)鐘芯片電路。也可不使用片內(nèi)振蕩電路，直接由外部提供時(shí)鐘信號(hào)。例如，、。具體電路圖如如35所示：圖35 電路轉(zhuǎn)換電路 5 第四章第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)一個(gè)典型應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件電路的設(shè)計(jì)包含著軟件的設(shè)計(jì)思路，軟件的設(shè)計(jì)又能更好的發(fā)揮硬件的功能。C281X ~10倍的倍頻）、看門(mén)狗（WATCHDOG主要用來(lái)見(jiàn)車(chē)軟件和硬件的運(yùn)行狀態(tài)。（5）禁用CPU中斷和清除所有所有CPU中斷指令。（3）等待兩個(gè)時(shí)鐘周期，保證內(nèi)部完全同步。主程序流程圖對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采集的時(shí)候要先對(duì)CPU的頻率和AIC23進(jìn)行初始化，等待McBSP產(chǎn)生中斷如果產(chǎn)生中斷則等待McBSP通道0結(jié)束傳送后讀取語(yǔ)音數(shù)據(jù)并將信號(hào)存起來(lái)再一次等待中斷。在13折線法中，無(wú)論輸入信號(hào)是正是負(fù)，均按8段折線（8個(gè)段落）進(jìn)行編碼。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用到了DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境以及DSP算法等，實(shí)現(xiàn)了以下功能：（1） 首先應(yīng)用TLV320AIC23完成了語(yǔ)音信號(hào)的采集并完成語(yǔ)音信號(hào)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。存儲(chǔ)器經(jīng)過(guò)需要再將語(yǔ)音數(shù)據(jù)通過(guò)DSP芯片F(xiàn)2812的接口McBSP的DR引腳傳送給芯片F(xiàn)2812，F(xiàn)2812將語(yǔ)音碼元進(jìn)行解碼，將解碼后的數(shù)據(jù)仍然通過(guò)McBSP接口的DX引腳傳輸給AIC23，AIC23對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)播放出來(lái)。本課題應(yīng)用的技術(shù)主要是DSP編解碼原理即抽樣、量化和編解碼技術(shù)。學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的良好學(xué)術(shù)氛圍與和諧的人際關(guān)系為我的學(xué)習(xí)和研究提供了良好的外部環(huán)境，衷心感謝實(shí)驗(yàn)室的各位同學(xué)的大力支持與幫助。完成硬件的設(shè)計(jì)接著進(jìn)行軟件部分的設(shè)計(jì)。輸入的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)AIC23的音頻輸入輸出放大器再經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換功能變成數(shù)字信號(hào)，完成信息的采集。若使用A/D轉(zhuǎn)換器，必須首先對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初始化設(shè)置，即設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器工作模式、輸入增益以及抽樣頻率等。若在讀取出語(yǔ)音數(shù)據(jù)后未進(jìn)行PCM編碼則聲音信號(hào)要通過(guò)DSP芯片的McBSP接口傳出進(jìn)一步等待中斷的開(kāi)始。（11）接收器和發(fā)送器有效前需要等待兩個(gè)時(shí)鐘周期。MCBSP的初始化流程為：（1）使寄存器SPCR1和SPCR2中的XRST=RRST=FRST= 之前是DSP復(fù)位，則不需要這一步。所有的中斷都是通過(guò)PIE中斷擴(kuò)展單元連接到各自相關(guān)的中斷線上的）：禁用CPU中斷。初始化包括在該課題中所用到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部鏈接器件的初始化。使用時(shí)，應(yīng)該根據(jù)引腳對(duì)電源的要求將DSP系統(tǒng)的所有電源引腳連接到各自的供電電源上。DSP芯片上有4類(lèi)典型的電源引腳：① I/O電源引腳；② CPU核電源引腳；③ Flash編程電源引腳（僅C2000系列DSP有）；④ 模擬電路電源引腳（僅C2000系列DSP有）。VC540VC540，建議采用晶體時(shí)鐘電路；綜合各方面本課題采用如下時(shí)鐘電路 圖33 時(shí)鐘電路此電路只需晶體和兩個(gè)電容，價(jià)格便宜，體積小，能滿足時(shí)鐘信號(hào)電平要求，但驅(qū)動(dòng)能力差，不可提供多個(gè)器件使用，頻率范圍小（20kHz～60MHz），使用時(shí)還須注意配置正確的負(fù)載電容，使輸出時(shí)鐘頻率精確、穩(wěn)定。圖中A IC23工作在主模式，時(shí)鐘信號(hào)、DAC和ADC的幀同步信號(hào)FSXO和FSRO都由AIC23提供。圖32如上圖所示，MCBSP包括數(shù)據(jù)流路徑和控制數(shù)據(jù)，它們通過(guò)8條線連接到外部設(shè)備。 14 第三章第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)總體介紹圖31 語(yǔ)音編解碼總體框圖如圖所示，語(yǔ)音信號(hào)即圖中所示的模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器將輸入功率放大，輸入到TLV320AIC23芯片當(dāng)中，AIC23是一個(gè)高性能的多媒體數(shù)字語(yǔ)音編解碼器，它的內(nèi)部ADC和DAC轉(zhuǎn)換模塊帶有完整的數(shù)字濾波器，內(nèi)部集成有增益可調(diào)的音頻輸入/輸出放大器，無(wú)需外部再加功放。增加位區(qū)定義操作外設(shè)寄存器時(shí)，經(jīng)常需要直接操作寄存器中的特定位，為寄存器增加位區(qū)定義則可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)寄存器位的直接操作。(5)重新編寫(xiě)寄存器文件結(jié)構(gòu)體類(lèi)型，使其包含位區(qū)定義和共用體定義。最后生成的是COFF格式可下載到DSP中運(yùn)行的文件。圖27 CCS窗口TI的DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具主要包括以下3個(gè)方面：（1）代碼生成工具（編譯器、鏈接器、優(yōu)化C編譯器、 轉(zhuǎn)換工具等）（2）系統(tǒng)集成及調(diào)試環(huán)境與工具（3）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 基于C語(yǔ)言的DSP程序的基本構(gòu)成一個(gè)最小的C應(yīng)用程序項(xiàng)目至少包含如下幾個(gè)文件：（1） 有且必須有一個(gè)包含main( )函數(shù)的C語(yǔ)言源文件（.c）作為C程序的入口點(diǎn)。集成代碼生成工具，包括匯編器、優(yōu)化的 C編譯器和連接器等。（2）完成線輸入、傳聲器輸入。為了使音頻解碼器能夠正常工作并產(chǎn)生預(yù)期的音頻效果，必須對(duì)相應(yīng)的寄存器配置。如果沒(méi)有外部阻抗，默認(rèn)的增益是5MODE串行接口模式?！獺PGND模擬揚(yáng)聲器放大器接地HPVDD模擬揚(yáng)聲器放大器電源。在音頻主模式，AIC23產(chǎn)生信號(hào)并將其發(fā)送給DSP芯片。同時(shí)。雖然它支持絕大部分MCBSP的應(yīng)用，但也有一些實(shí)現(xiàn)上的限制：不支持CLKS；CLKR/CLKX引腳作為外部移位時(shí)鐘。（10）采樣率產(chǎn)生器可對(duì)內(nèi)部采樣和幀的同步信號(hào)控制進(jìn)行編程。（2）雙倍緩沖的傳送和三倍緩沖的接收，并適用于連續(xù)的數(shù)據(jù)流。本文結(jié)合應(yīng)用實(shí)踐,詳細(xì)分析了F2812的中斷系統(tǒng)和中斷處理過(guò)程.圖24 C28x的中斷源和復(fù)用情況圖24列出了C28x的中斷源和復(fù)用情況，其中RESET和NMI是非屏蔽中斷；XINT1和XINT2為外部中斷；定時(shí)器1和定時(shí)器2預(yù)留給操作系統(tǒng)使用，其中斷分配給INT13和INT14；也可以選擇NMI中斷同定時(shí)器1復(fù)用INT13，其余12個(gè)可屏蔽中斷直接連接在外設(shè)中斷擴(kuò)展模塊PIE上，以供外部中斷和DSP的外設(shè)使用。3. 外設(shè)幀PF：片內(nèi)數(shù)據(jù)空間映射了3個(gè)外設(shè)幀 PF0、PF1及PF2，專(zhuān)門(mén)作為外設(shè)寄存器的映射空間，即除了CPU寄存器之外的所有寄存器均映射到此空間，相應(yīng)的映射到PF0、PF1或PF2空間。兩種芯片的差別是：F2812內(nèi)含128K*16位的片內(nèi)Flash存儲(chǔ)器。其中，壓擴(kuò)運(yùn)算還可以采用兩種標(biāo)準(zhǔn)：A律和u律。取樣值存儲(chǔ)量可用下式表示：v=fBs／8式中，v為取樣值存儲(chǔ)量(bit/s)，偽取樣頻率(kHz)，B為量化位數(shù)(bit)，s為聲道數(shù)。如果量化階距是相同的，或者說(shuō)是量化值的分布是均勻的，稱(chēng)之為均勻量化，否則稱(chēng)為非均勻量化。 （1）取樣過(guò)程：模擬音頻信號(hào)是一個(gè)在時(shí)間上和幅值上都連續(xù)的函數(shù)f(f)。編碼器發(fā)送的主要信息是語(yǔ)音生成模型的參數(shù)，相當(dāng)于語(yǔ)音的主要特征，而并非語(yǔ)音的波形幅值。波形編碼就是根據(jù)語(yǔ)音的信號(hào)波形導(dǎo)出相應(yīng)的數(shù)字編碼形式，令在接收端的解碼器能恢復(fù)出與輸信號(hào)波形相一致的原始語(yǔ)音。清華大學(xué)語(yǔ)音技術(shù)中心緊隨其后，語(yǔ)音界老前輩方棣棠教授、吳文虎教授于1979年創(chuàng)立語(yǔ)音技術(shù)中心(原名語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室)，現(xiàn)已有27年的歷史。在保證語(yǔ)音質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步降低比特率，仍然是語(yǔ)音編碼研究的主要焦點(diǎn)。波形編碼具有抗噪性能強(qiáng)、語(yǔ)音質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，但需要較高的數(shù)碼率，一般為16kbps~ 64kbps。(Pulse Code Modulation)理論開(kāi)創(chuàng)了語(yǔ)音數(shù)字化通信的歷程。關(guān)鍵詞:語(yǔ)音壓縮編碼， TMS320F2812。為此，國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)，即PCM編碼調(diào)制。Ⅰabstract近年來(lái)，隨著多媒體信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字語(yǔ)音壓縮技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，目的是在保證語(yǔ)音一定質(zhì)量的前提下盡可能降低其編碼比特率，便于在有限的傳輸帶寬內(nèi)讓出更多的信道來(lái)傳送圖像、文檔、計(jì)算機(jī)文件和其他數(shù)據(jù)流。第四章詳細(xì)的對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。本世紀(jì)30年代以前，語(yǔ)音信號(hào)的處理及傳輸均是以模擬的方式進(jìn)行。解碼是相反過(guò)程，將接收的數(shù)字序列經(jīng)解碼和濾波后恢復(fù)成模擬信號(hào)。最新的參數(shù)編碼器有正弦變換編碼器、波形內(nèi)插編碼器等。中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所的俞鐵城教授應(yīng)該說(shuō)是中國(guó)最早涉足這一領(lǐng)域的人之一，他于1977年在《物理學(xué)報(bào)》發(fā)表了全國(guó)第一篇關(guān)于語(yǔ)音識(shí)別的論文。語(yǔ)音編碼主要可分為兩種：波形編碼和參數(shù)編碼。它根據(jù)對(duì)人的發(fā)聲機(jī)理的第一章緒論分析，著眼于構(gòu)造語(yǔ)音生成模型，該模型以一定的精度模擬發(fā)聲者的聲道，接收端根據(jù)該模型還原生成發(fā)聲者的語(yǔ)音。但是這些研究更多的是集中在如何減小整個(gè)算法的復(fù)雜度方面，完全獨(dú)立在DSP平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)則相對(duì)很少。在這一處理過(guò)程中，涉及到對(duì)模擬音頻信號(hào)的采樣、量化和編碼。通常這個(gè)量化值是用二進(jìn)制來(lái)表示的。量化位數(shù)越多，量化值越接近于取樣值，其精度越高，但要求的信息存儲(chǔ)量越大。最后，編碼完成的數(shù)字化的最后工作，在編碼的過(guò)程中，應(yīng)保存信息的有效位，而且算法應(yīng)利于快速計(jì)算，無(wú)論是編碼還是解碼。C28x系列的主要芯片種為T(mén)MS320F2810和TMS320F2812。通過(guò)第五章的學(xué)習(xí)可以知道，當(dāng)ST1的位VMAP=0時(shí)，CPU的中斷向量映射至程序存儲(chǔ)器0x000000~0x00003F，共計(jì)64個(gè)字；當(dāng)VMAP=1時(shí)，CPU的中斷向量映射至程序存儲(chǔ)器0x3FFFC0~0x3FFFFF。由于F2812的中斷源多、中斷機(jī)制復(fù)雜,在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中如果中斷處理不好,中斷程序的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生混亂,而使得系統(tǒng)崩潰。MCBSP有以下特性： （1）全雙工通信方式。（9）可產(chǎn)生外部時(shí)鐘信號(hào)和幀的同步信號(hào)。圖26 MCBSP內(nèi)部功能框圖C28X的MCBSP模塊從屬于TI系列的MCBSP。ADC和DAC的輸出信噪比分別可達(dá)90dB和100dB。BCLKI2S串行位時(shí)鐘。對(duì)于兩線控制模式，該輸入定義了器件地址位的第7位DIN對(duì)于sigmadelta立體聲DAC,I^2C格式的串行數(shù)據(jù)輸入DGND數(shù)字地DOUT從sigmadelta立體聲 DAC,I^2C格式的串行數(shù)據(jù)輸出DVDD數(shù)字電源輸入。電壓水平是額定AVDD的3/4MICIN對(duì)使用駐極體傳聲器偏差調(diào)整緩沖的放大器的輸入。實(shí)際最終的音頻輸出時(shí)模擬音頻、經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換的音頻和傳聲器輸入3個(gè)的疊加，當(dāng)然也可以通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻輸出的控制。音頻處理模塊的主要功能有：（1）完成音頻信號(hào)的初步處理，并與DSP芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。CCS環(huán)境特點(diǎn)：集成可視化代碼編輯界面，可以方便地直接編寫(xiě) C、匯編、.h文件、.cmd文件等。提供 GEI 工具，用戶可以根據(jù)需要編寫(xiě)自己的控制面板/菜單，從而方便直觀地修改變量，配置參數(shù)。CCS在編譯標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言程序時(shí)，首先將其編譯成相應(yīng)匯編語(yǔ)言程序，再進(jìn)一步編譯成目標(biāo)DSP的可執(zhí)行代碼。(4)為訪問(wèn)位區(qū)或整個(gè)寄存器增加共用體定義。 對(duì)其余CPU定時(shí)器及其它外設(shè)模塊的寄存器文件結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間分配時(shí)，使用相同的方法。并不是所有的寄存器都需要有位區(qū)定義，如定時(shí)器計(jì)數(shù)器TIMERTIM及定時(shí)器周期寄存器TIMERPRD等，由于總是對(duì)整個(gè)寄存器進(jìn)行訪問(wèn)，這些寄存器使用時(shí)就不需要位區(qū)定義。 語(yǔ)音信號(hào)的輸出：