【文章內(nèi)容簡介】 E:片選信號輸入線，高電平有效。D0D7:數(shù)據(jù)總線。 圖8 LCD接口電路如上圖，在硬件設(shè)計電路中，LCD的8位數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的P0口相連，中間接了一片74LS245總線收發(fā)器作為數(shù)據(jù)線的中繼。R/。至此LCD與單片機(jī)的硬件連接全部完成.4 軟件實(shí)現(xiàn) DSP的軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境是TI公司推出的一個集成性DSPs軟件開發(fā)工具 CCS(Code Composer Studio)。在一個開放式的插件(pluin)結(jié)構(gòu)下，CCS內(nèi)部集成了以下軟件工具:C6000代碼產(chǎn)生工具(包括C6000的C編譯器、匯編優(yōu)化器、匯編器和連接器)；軟件模擬器(Simulator)；實(shí)時基礎(chǔ)軟件 DSP/BIOS；主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間的實(shí)時數(shù)據(jù)交換軟件RTDX；實(shí)時分析和數(shù)據(jù)可視化軟件。在CCS下，可以對軟件進(jìn)行編輯、編譯、調(diào)試、代碼性能測試(profile)和項目管理等所有工作。除此之外，它還提供了實(shí)時分析和數(shù)據(jù)可視化功能，大大降低了DSP系統(tǒng)的開發(fā)難度。 端點(diǎn)檢測端點(diǎn)檢測是指用數(shù)字處理技術(shù)來從含噪聲的環(huán)境中檢測出語音信號的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置。從語音信號中排除無聲段，系統(tǒng)采用短時能量和過零率來實(shí)現(xiàn),前者描述了信號的幅度,后者描述了1 幀信號穿越0 電平的次數(shù)。在計算時能量前,對信號進(jìn)行預(yù)加重,目的在于濾除低頻干擾,將高頻成分提高。然后對語音信號加漢明窗,再計算能量值進(jìn)行判斷。當(dāng)語音信號的連續(xù)幾幀的過零率超過過零率門限，那么就認(rèn)為語音信號開始，如果語音信號的連續(xù)幾幀的平均能量低于能量門限，那么就認(rèn)為語音信號結(jié)束。根據(jù)語音學(xué)的知識,清音的過零率大多要比濁音的過零率高,幅度小。門限的點(diǎn)檢測算法可以準(zhǔn)確地檢測出語音信號中有效的成份,為特征參數(shù)提取作充分的準(zhǔn)備。圖9 語音信號的短時能量和過零率 語音特征提取語音信號的特征參數(shù)的提取是語音識別的關(guān)鍵，經(jīng)常使用的特征參數(shù)有能量、間距頻率、短時間頻率、倒頻線性預(yù)測系數(shù)等。一些研究報告指出，間距頻率是能表示個性的參數(shù)，在用線性預(yù)測系統(tǒng)、聲道截面積函數(shù)、倒頻譜等表示個性參數(shù)時倒頻譜最好。一般情況下對特征參數(shù)的要求是能絕對有效的代表語音特征，包括聲道特征和聽覺特征，具有很好的區(qū)分性，各節(jié)參數(shù)之間有良好的獨(dú)立性, MFCC的抗噪聲能力優(yōu)于LPCC綜合考慮決定采用Mel頻率倒譜系數(shù)（MFCC）作為語音的特征參數(shù)MFCC的計算流程可以簡單的概括一下五個步驟： MFCC參數(shù)是目前大多數(shù)語音識別系統(tǒng)中廣泛使用的特征參數(shù)，它是基于人耳的聽覺特性。人耳的聲音音調(diào)的感受與其頻率并不成線性關(guān)系。而Mel倒譜尺寸，則更符合人耳的聽覺特性。MFCC與基于線性預(yù)測的LPCC相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是不依賴于全極點(diǎn)語音產(chǎn)生模型的假定，因而在噪聲環(huán)境下表現(xiàn)出更強(qiáng)的魯棒性圖10 MFCC計算過程 模式識別——動態(tài)時間規(guī)整（DTW）將語音信號的每一幀信號的特征參數(shù)提取出來，就轉(zhuǎn)化為了一組特征向量。語音的識別就是要將這個特征向量同模板庫中已經(jīng)存在的語音特征向量（參考模板）進(jìn)行模板匹配，尋找距離最短的模板，由于讀入的語音信號和參考模板語音長短不同，因此需要通過動態(tài)計算兩個長度不同的模板之間的相似程度，或者叫做失真距離。假設(shè)測試和參考模板分別用T和R表示，為了比較它們之間的相似程度，可以計算他們之間的距離D[T,R],距離越小則相似度越高，為了計算這一失真距離，應(yīng)從T何R中各個對應(yīng)幀之間的距離算起。設(shè)n和m分別是T和R中任意選擇的幀號，d[T(n),R(m)]表示這兩幀特征矢量之間的距離。距離函數(shù)取決于實(shí)際采用的距離度量，在DTW算法中通常采用歐式距離。如果把測試模板的各個幀號n=1—N在一個二維坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)標(biāo)出，把參考模板的各幀號m=1—M在縱坐標(biāo)軸上標(biāo)出，通過這些表示幀號的整數(shù)坐標(biāo)畫出一些縱橫線即可形成一個網(wǎng)路，網(wǎng)格中的每一個交叉點(diǎn)（n,m）表示測試模板中的某一幀與訓(xùn)練模板中的某一幀的交匯點(diǎn)，DTW算法可以歸結(jié)為尋找一條通過此網(wǎng)格若干格點(diǎn)的路徑，路徑通過的格點(diǎn)即可測試和參考模板中進(jìn)行距離計算的幀號。路徑不是隨意選擇的，首先任何一種語音的發(fā)音快慢都有可能變化，但是其各部分的先后秩序不可能改變，因此所選擇的路徑必定是從左下角出發(fā)，在右上角結(jié)束，如圖所示。為了使路徑不至于過分傾斜，—2的范圍內(nèi)。 通過將測試模板和模板庫中各個參考模板分別進(jìn)行模板匹配DTW運(yùn)算，就可以找到與測試模板匹配距離最小的參考模板，這樣就識別出了輸入的語音信號。 圖11 DTW算法搜索路徑 圖12 系統(tǒng)軟件流程圖 圖13 識別模塊流程圖 整個系統(tǒng)工作在對串口的查詢方式下，如串口有輸入即根據(jù)輸入進(jìn)行處理。另外，語音的采集也采用查詢方式。 FLASH引導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)程序(也稱 Boot Loader程序)的設(shè)計是開發(fā)DSP應(yīng)用系統(tǒng)必須做的最后一步工作。在DSP的應(yīng)用中，系統(tǒng)上電后需要將用戶程序從FLASH存儲器加載到高速數(shù)據(jù)存儲器中運(yùn)行。這就需要給通過JTAG口調(diào)試通過的應(yīng)用程序添加一個引導(dǎo)代碼，然后將生成的目標(biāo)文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換使其能在線燒寫，將轉(zhuǎn)換過的文件利用FLASH燒寫程序通過JTAG口在線燒寫到FLASH中。本文實(shí)現(xiàn)了自引導(dǎo)程序的編寫、文件格式轉(zhuǎn)換、命令文件的編寫以及在線燒寫的步驟和方法。從而整個系統(tǒng)可脫機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了真正的嵌入式開發(fā)。對于DSP芯片來說，它的內(nèi)部ROM空間是有限的，生產(chǎn)商在這個小容量的ROM中固化了一些程序和查找表，當(dāng)上電復(fù)位后，程序指針自動指向ROM中的一個稱為Boot的小程序，這個程序會根據(jù)環(huán)境選用相應(yīng)的 Boot Loader方法將外部FLASH中的程序搬移到DSP片上的RAM中或片外的SDRAM中，并將程序指針移到執(zhí)行程序的第一行處。而TMS320C64XDSP這個過程稍有不同，芯片上的ROM中的 Boot Loader程序會把FLASH中第一個lK字節(jié)的程序搬移到DSP內(nèi)部的RAM中，然后程序指針指向此lK字節(jié)的程序開始執(zhí)行。而用戶的應(yīng)用程序一般都要大于1K字節(jié)，所以這lK字節(jié)的程序一般為用戶自己開發(fā)的引導(dǎo)程序，通過執(zhí)行此引導(dǎo)程序把用戶應(yīng)用程序搬移到RAM中，程序指針跳轉(zhuǎn)到程序入口處，開始執(zhí)行用戶應(yīng)用程序。完成FLASH的自舉引導(dǎo)，首先要修改一下工程中的命令文件(.cmd)。命令文件就是指導(dǎo)連接器如何將程序各段分配到相應(yīng)的RAM中。編寫命令文件時，有一點(diǎn)需要注意，那就是在很多情況下需要對某段說明兩個不同的地址:加載地址和運(yùn)行地址。加載地址決定了二進(jìn)制程序代碼的存儲位置和程序的引導(dǎo)地址，但在運(yùn)行過程中對于該段的任何引用則是以它的運(yùn)行地址作為參考的。因此，當(dāng)用戶對某段分別說明了加載地址和運(yùn)行地址時，只有將該段從加載地址復(fù)制到運(yùn)行地址上，該段才可以被訪問。完成存儲器配置文件后就要編寫用戶引導(dǎo)代碼。DSP加電復(fù)位后，片上的ROM程序從CEI空間(本工程中CEI空間映射到FLASH上，首地址為0x90000000)拷貝IK數(shù)據(jù)(用戶引導(dǎo)代碼)到RAM的0地址處然后從0地址處開始執(zhí)行指令。完成存儲器配置文件的設(shè)置和用戶引導(dǎo)程序的編寫后，在CCS中設(shè)置Release版本即發(fā)行版。，F(xiàn)LASH不支持這種格式，所以不能直接寫入FLASH。格式轉(zhuǎn)換工具為T1提供的hex6x，具體步驟如下:2.\ti\e6000\egtools\bin目錄下的hex6x可執(zhí)行文件考到converter文件夾內(nèi)。..。 (WinXP)的命令行提示符中把converter目錄設(shè)置成當(dāng)前目錄，敲入hex6x 。 FLASH的燒寫FLASH燒寫需保證DSP板通過JTAG口與計算機(jī)連接正常。利用TI公司提供的一個名為FlashBurn的插件程序，先擦除FLASH中的全部內(nèi)容，然后根據(jù)插件程序的圖形界面進(jìn)行相應(yīng)的配置即可燒寫?！@示板軟件設(shè)計控制——顯示板的軟件設(shè)計分為3部分：串口中斷編程，鍵盤鍵值掃描，LCD寫數(shù)據(jù)及寫控制命令。程序流程圖如圖12。 圖14 控制顯示程序流程圖串口初始化。向串口控制與狀態(tài)寄存器(SCON)寫入0x40，選擇工作方式1，初始化波特率發(fā)生器，波特率選擇9600，與DSP開發(fā)板匹配。禁止Tl中斷，允許串口中斷，開中斷，允許接收，串行口初始化完畢。串口數(shù)據(jù)收發(fā)采用中斷方式。采用4號中斷，3號寄存器。程序流程圖如圖13所示。圖15 串口收發(fā)程序流程圖 LCD程序設(shè)計LCD程序設(shè)計分為兩方面，寫控制指令，寫數(shù)據(jù)。液晶顯示模塊指令系統(tǒng)。1）、清屏RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000000001運(yùn)行時間(250KHz)：功能：清DDRAM和AC值2）、歸位RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000000001*運(yùn)行時間(250KHz)：功能:AC=0，光標(biāo)、畫面回HOME位3）、輸入方式設(shè)置RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000000001I/DS運(yùn)行時間(250KHz)：40us功能：設(shè)置光標(biāo)、畫面移動方式。其中：I/D=1:數(shù)據(jù)讀、寫操作后，AC自動增一。 I/D=1:數(shù)據(jù)讀、寫操作后，AC自動減一。S=l:數(shù)據(jù)讀、寫操作后，畫面平移S=0:數(shù)據(jù)讀、寫操作后，畫面不動4）、顯示開關(guān)控制RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000001DCB運(yùn)行時間(250KHz):40us功能:設(shè)置顯示、光標(biāo)及閃爍開、關(guān)。其中:D表示顯示開關(guān):D=1為開，D=0為關(guān)。C表示顯示開關(guān):C=1為開，C=0為關(guān)。B表示顯示開關(guān):B=1為開，B=0為關(guān).5）、光標(biāo)、畫面位移RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000000S/CR/L**運(yùn)行時間(250KHz):40us功能:光標(biāo)、畫面移動，不影響DDRAM。其中:S/C=1:畫面平移一個字符位。S/C=0:光標(biāo)平移一個字符位。R/L=1:右移。R/L左移。6）、功能設(shè)置RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000000DLNF**運(yùn)行時間(250KHZ):40us功能:工作方式設(shè)置(初始化指令)。其中:DL=1，8位數(shù)據(jù)接口。DL=0，4位數(shù)據(jù)接口。N=1，兩行顯示。N=0，一行顯示。F=1， 點(diǎn)陣字符。F=0，5 7點(diǎn)陣字符。7）、DDRAM地址設(shè)置RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0001A6A5A4A3A2A1A0運(yùn)行時間(250KHz):40us功能:設(shè)置DDRAM地址。N=0，一行顯示A6AO