【正文】 （ 8）根據(jù)需要設(shè)置數(shù)據(jù)采集寄存器（比如 DXR1,2 寫(xiě)數(shù)） （ 9）令 XRST=RRST=1 來(lái)使能串口。由于 CPU 沒(méi)有能力處理所有的 CPU 級(jí)的中斷，因此 C281X 的 CPU 除了支持 16 個(gè) CPU 級(jí)中斷外還有一個(gè)中斷擴(kuò)展控制器來(lái)仲裁外設(shè)中斷。如 A/D、 D/A 和運(yùn)放等。 C6000、 C55 C5409A、 C541 C54 C5421 和 C5441 等 DSP 片內(nèi)無(wú)振蕩電路，不能用晶體時(shí)鐘電路 。 語(yǔ)音 信號(hào)的輸出： DSP 可以將語(yǔ)音數(shù)據(jù)通過(guò) McBSP 接口發(fā)送給AIC23,AIC23 的 DA 器件將他們變成模擬信號(hào)輸出。 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 。 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。 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。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。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。 ADC 和 DAC 的輸出信噪比分別可達(dá) 90dB 和 100dB。 （ 9）可產(chǎn)生外部時(shí)鐘信號(hào)和幀的同步信號(hào)。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。 C28x 系列的主要芯片種為 TMS320F2810 和 TMS320F2812。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。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。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。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。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)。第四章詳細(xì)的對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。為此，國(guó)際電信聯(lián)盟 (ITU)推出了 標(biāo)準(zhǔn)，即 PCM 編碼調(diào)制。 1937 年 提出了脈沖編碼調(diào)制 PCM(Pulse Code Modulation)理論開(kāi)創(chuàng)了語(yǔ)音數(shù)字化通信的歷程。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。 本文主要討論 標(biāo)準(zhǔn)的編碼以及其在基于 TMS320F2812 實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。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，稱之為均勻量化，否則稱為非均勻量化。其中，壓擴(kuò)運(yùn)算還可以采用兩種標(biāo)準(zhǔn)：A 律和 u 律。 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。 第二章 15 （ 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。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。在音頻主模式， AIC23 產(chǎn)生信號(hào)并將其發(fā)送給DSP 芯片。如果沒(méi)有外部阻抗，默認(rèn)的增益是 5 MODE 串行接口模式。 （ 2）完成線輸入、傳聲器輸入。 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)。 (5)重新編寫(xiě)寄存器文件結(jié)構(gòu)體類型，使其包含位區(qū)定義和共用體定義。 第三章 23 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)總體介紹 T L V 3 2 0 A I C 23T M S 3 2 0 F2 8 1 2電 源 模 塊 數(shù) 據(jù) 輸 入 數(shù) 據(jù) 輸 出 時(shí) 鐘 信 號(hào) 同 步 信 號(hào) 模 擬 輸 入 模 擬 輸 出時(shí) 鐘 電 路 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。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。 DSP 芯片上有 4 類典型的電 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 C20xx 系列 DSP 有）； ④ 模擬電路電源引腳（僅 C20xx 系列 DSP 有）。在本設(shè)計(jì)中初始化程序主要包括： DSP 芯片的初始化和語(yǔ)音編解碼芯片TLV320AIC23 的初始化。為了使 MCBSP 接口工作在所希望得模式下，必須在初始化時(shí)對(duì)相關(guān)寄存器進(jìn)行正確得配置（在程序中子讓會(huì)用到一些寄存器， MCBSP 寄存器有 24 個(gè)控制寄存器）。 由上圖可知對(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)。芯片 TMS320F2812 有一個(gè)多通道緩沖串行口（ MCBSP），在本設(shè)計(jì)中該串行口與語(yǔ)音編解碼芯片 AIC23 相連。本測(cè)控系統(tǒng)軟件的編寫(xiě)主要采用 C 語(yǔ)言編寫(xiě) ， C 語(yǔ)言具有良好的模塊化通用性。 C1 采用 1000u 的平滑電容， C2 為防止發(fā)生振蕩和抑制高頻干擾，采用 的陶瓷電容， C3 為穩(wěn)定輸出電容，對(duì)于降低輸出紋波、輸出噪聲及負(fù)載電流變化的影響有良好的效果， R2， C4 進(jìn)一步對(duì)輸出電壓進(jìn)行濾波，確保電壓的穩(wěn)定。其中 SDIN 與 SDA 為數(shù)據(jù)線， SCLK與 SCL 為串行時(shí)鐘線。 一旦寄存器的位區(qū)和共用體定義確定，寄存器文件結(jié)構(gòu)就可以使用共用體的形式來(lái)定義。 (3)為指定的外設(shè)寄存器增加位區(qū)的定義。數(shù)據(jù)圖形顯示工具，可繪制時(shí)域 /頻域波形、眼圖、星座圖等，并可以自動(dòng)刷新。相反， DSP 芯片的數(shù)字信號(hào)可經(jīng)過(guò) MCBSP1 傳送至 AIC23 芯片，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換以語(yǔ)音信號(hào)的形式輸出。 MICBIAS 對(duì)駐極體傳聲器偏差調(diào)整緩沖的低噪聲電壓。 表 29 管腳的名稱與功能在下表 ： 引腳 功能 AGND 模擬地 AVDD 模擬電源供應(yīng)輸入。 （ 16）選擇首先發(fā)送 /接收高八位或者低八位。 MCBSP 接口介紹 MCBSP 的特性： MCBSP 是建立在 TMS320C2X ,C20X, C5X 以及 C54X 設(shè)備上的標(biāo)準(zhǔn)串行口。 2. 中 斷向量：圖 23中指出了 M0向量、 PIE向量、 BootROM向量及 XINTF向量使能時(shí)的條件及 各自的映射空間 。量化的任務(wù)是由模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字的過(guò)程，但會(huì)引入量化誤差，應(yīng)盡量采用較小 的量化間隔來(lái)減小這一誤差。所有的取樣值可能出現(xiàn)的范圍被劃分成有限多個(gè)小階距 (量化步長(zhǎng) )的集合，把凡是 落入某個(gè)量化階距內(nèi)的取樣值都賦予相同的值，即量化值。當(dāng)前，對(duì) 標(biāo)準(zhǔn)中算法的研究一直在進(jìn)行，并且取得了很大的成績(jī)，程序得到了很大的優(yōu)化。語(yǔ)音編碼的目的，是在給定的編碼速率下，使得從解碼恢復(fù)出的重構(gòu)語(yǔ)音的質(zhì)量盡可能高。應(yīng)用廣泛的線性預(yù)測(cè)LPC(Linear Predictive Coding)聲碼器是典型的語(yǔ)音參數(shù)編碼器。 1939 年 Dudley 研制成功第一個(gè)聲碼器，從此奠定了語(yǔ)音產(chǎn)生模型的基礎(chǔ)，這一工作在語(yǔ)音信號(hào)處理領(lǐng)域具有劃時(shí)代的意義。目前的 DPS 芯片以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能而在通信和其他信號(hào)處理領(lǐng)域得到廣泛注意，并已成為開(kāi)發(fā)應(yīng)用的熱點(diǎn)技術(shù)。 ABSTRACT Ⅱ Abstract DSP Processor is designed for realtime digital signal the great Progresses and a series of breakthrough in VLSI technologies， integrated DSPs process out soon after. Integrated DSPs Possess many advantages ， such as pactness， low Power cost， and high working speed and so on which are mostly suitable in speech signal pressing. Present DSPs are getting more and more attentions in the information field， due to its Powerful signal Processing ability，being a hotpoint technique in munication and other relating signal nrocessing areas. With the rapid development of Multimedia munication technology and Inter technology, Application of Digital speech Coding is more widely in recent years. Digital speech Coding can reduce rate of bits ,for the purpose of provided more channels to transfer image、 document、 puter files and other Data stream, but the operation must assure quality of speech. So ITU introduce , a voice pressing criterion, 64kbps rate speech criterion have the advantages of high speech quality、 low time delay and good stability， which can be applied in the area of digital speech munication and be worth researching highly. First of all the development course and tendency of Speech Compress Coding has been introduced. On the basis of analysis and research to theory of criterion arithmetic ， realization of the algorithm of speech coding’s system based on TMS320F2812 is narrated .Due to large operation when arithmetic is run in realtime， several methods of optimized codes was put forward .Loaded optimized codes in TMS320F2812 and simulated， the arithmetic’s performance was pared如果希望有較高的編碼質(zhì)量，當(dāng)編碼速率在下降時(shí)，其合成語(yǔ)音的性能會(huì)下降得很快。隨后，全國(guó)各地從事這方面研究的機(jī)構(gòu)越來(lái)越多，比較著名的有清華大學(xué)電子工程系、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所、中國(guó)科技大學(xué)、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院語(yǔ)言研究所 (在語(yǔ)音學(xué)研究方面，吳宗濟(jì)先生的起步更早 )、北京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等等。參數(shù)編碼器可以有效地降低編碼比特率，目前小于 16kbps 的低比特率語(yǔ)音編碼都采用參數(shù)編碼。取樣的過(guò)程就是在時(shí)間上將函數(shù) f(1)離散化的過(guò)程。 語(yǔ)音壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 是一種工作在 8KHz 采樣率模式下 的脈