【文章內(nèi)容簡介】 :TMS320DM642，工作頻率高達(dá) 720MHz，處理能力可達(dá)5760MIPS、 SRAM:4MX64位，工作時鐘 133MHz Flash:4M*8位， 70ns(20年數(shù)據(jù)保存， 1000000次擦寫 ) 視頻輸入 :4通道， DB26連接器， PAL/NTSC標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻信號 視頻輸出 :1通道， DB26連接器， PAL/NTSC標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻信號 音頻輸入 :4通道， DB26連接器， Microphone 輸入、或 Line In輸入， 支持 8kHz96KHz@16/21/24/32位采樣 音頻輸出 :4通道，標(biāo)準(zhǔn) Audio Jack連接器， Line Out輸出 異步串口 :2通道， DB26連接器， RS232/RS422/RS485可編程配置， 數(shù)字 I/O:8路開入、 8路開出， DB26連接器 PCI接口 :32位、 33MHz，支持主 /從模式的 ATA接口 :帶圍墻的 40芯 IDC針式插座，實現(xiàn) ATA的 1工作溫度 :070℃ 1機械尺寸 :標(biāo)準(zhǔn) PCI半長卡 (175mm*107mm) 控制 —— 顯示部分 本部分由 AT89S51芯片及其外圍電路完成。其框圖如下 L C D預(yù) 預(yù) 預(yù)串行通信控制 圖 4 控 制顯示框圖 AT89S51是一個功能強大性價比很高的一款芯片，在嵌入式控制應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用，它的特點有： 兼容 MCS51微控制器。 4KBFlash存儲器，支持在系統(tǒng)編程 ISP， 1000次擦寫周期。 128xsbit片內(nèi) RAM。 全靜態(tài)時鐘 024MHz 三級程序加密 32個可編程 1/0端口。 2個 16位定時 /計數(shù)器。 6個中斷源 可編程串口通信信道。 低功耗支持 Idle和 Powerdown模式。 硬件電路設(shè)計 DSP接口電路設(shè)計 由 于串口通信方便且穩(wěn)定性高等優(yōu)點，本文采用串口實現(xiàn) DSP 開發(fā)板與控制顯示板的通信。在 SEEDVPM642上配置有二個通用異步串口，接口標(biāo)準(zhǔn)可由軟件配置為 RS232/RS422/RS485，它采用 TL16C752B 通用異步收發(fā)器 UART，其上包含二路相互獨立的異步收發(fā)器，接收和發(fā)送各帶 64字節(jié) FIF0，并各自帶有 Modem接口信號，最高傳輸速率可達(dá) 。 TL16C752B采用 8位異步并行存儲器接口，并采用 +，可以與 TMS320DM642 的外部存儲器接口 (EMIFA)直接連接。 TL16C752B 每個通道包含 18 個寄存器，通過地址 A2A0 及寄存器位對它們進(jìn)行尋址， A、 B 二通道分別由片選信號選通，本系統(tǒng)采用 A通道。 SEEDVPM642 將 TL16C752B配置在 DM642的 CEI空間， A通道所占地址范圍為： 0x900800000x90080007。在本設(shè)計中， TL16C752B 的輸入時鐘為 ，波特率設(shè)為 9600，連接電路圖如下： L21 00L11 00C21 0u FC11 0u FY13 .6 8 64 M H ZR E S TREWEV C CT X AR X AX1X2GNDD0D1D2D3D5D6D7A0A2C S A / BI C RI O WR E S TD4A1I N T B / AVCCT X DR X DR S TT L 1 6 C 7 52 圖 5 DSP 接口電路 如圖所示， TL16C752 的 X1 與 X2 外接振蕩電路， TXA 接轉(zhuǎn)換電路的TXD,RXA 接轉(zhuǎn)換電路的 RXD， D0~D7 接 DSP 的 D0~D7， A0~A2 接 DSP 的A0~A2， ???????? BCSA/ 與 DSP的 ??CS 相連， ????ICR 與 DSP的 ??RE 相連， ?????ICW 與 DSP的 ??WE相連， INTB/A接 DSP的 INT1，兩個芯片的復(fù)位電路相連，至此電路連接完成。 串行接口電路設(shè)計 本文采用 RS232串行 接口標(biāo)準(zhǔn)。 RS232是 PC機與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛一種串行接口，是低速率串行通信中增加通信距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。典型的 RS232信號在正負(fù)電平之間擺動，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平范圍是+5~+lV；負(fù)電平范圍是 5~15V。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時，線上為 TTL，從開始傳送數(shù) 據(jù)到結(jié)束，線上電平從 TTL電平到 RS232 電平再返回 TTL 電平。接收器典型的工作電平范圍是 + 3~+12V 與 3~12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2~3V，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大約 15m，最高速率為 20kbit/s。 RS232 是為點對點 (即只用一對收、發(fā)設(shè)備 )通信而設(shè)計，所以 RS232適合本地設(shè)備之間的通信。由于 TTL電平與標(biāo)準(zhǔn)的 RS232并不兼容，需要加上電平轉(zhuǎn)換 IC(在本文中采用 MAX232 芯片 )方可與 RS232 接口相連。電路圖如下 C A P 1 +1R R I N 28C A P 6C A P 2 5C A P 1 3C A P +2C A P 2 +4R T O U T 27R O U T 29T I N 210T I N 111R O U T 112R R I N 113R T O U T 114GND15V C C16M A X 2 32162738495J1D B 9+ C41 0u F+ C21 0u F+C31 0u FV C C+ C11 0u F 圖 6 串行接口電路 如圖 MAX232芯片是美信公司專門為電腦的 RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電。 1 腳和 3 腳之間接一個 10uF 的電容， 4 腳和 5 腳之間接一個 10uF的電容， 2腳通過一個 10uF的電容接 5V電壓， 6腳通 過 10uF電容接地，其 11 腳和 12腳與單片機的 10腳和 11 腳相連，至此完成電平轉(zhuǎn)換電路。 單片機串行通信接口設(shè)計 AT89S51單片機通過管腳 RXD(串行數(shù)據(jù)接收端 )和管腳 TXD(串行數(shù)據(jù)發(fā)送端 )與外界通信。 SBUF是串口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同的名字和地址空間，但不會出現(xiàn)沖突，因為一個只能被 CPU 讀出數(shù)據(jù)，另一個只能被 CPU寫入數(shù)據(jù)。單片機接口電路圖如下 +C71 0u FC53 3u FC63 3u FR38 .2 KR21 0KR11 0KY1 1. 0 95 M H ZV C CV C CS1S W S P S TE A / V P P31X T A L 119X T A L 218R S T / V P D9P 3. 7 / R D17P 3. 6 / W R16P 3. 2 / I N T 012P 3. 3 / I N T 113P 3. 4 / T 014P 3. 5 / T 115P 1. 0 / T1P 1. 1 / T2P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 0. 039P 0. 138P 0. 237P 0. 336P 0. 435P 0. 534P 0. 633P 0. 732P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E / P R O G30P 3. 1 / T X D11P 3. 0 / R X D10V c c40G n d20A T 8 9S 5 1A T 89 S 5 1 圖 7 單片機最小系統(tǒng)電路 89S51的 19和 18腳與兩個 33uF的電容和一個 振蕩電路， 9 腳外接一個手動上電復(fù)位電路，使能端通過一個電阻接到 5V電源上。至此，單片機最小系統(tǒng)電路完成。 LCD電路設(shè)計 液晶顯示器 LCD 體積小，重量輕，功耗極低，應(yīng)用十分廣泛。本文采用的是北京精電篷遠(yuǎn)的 MDLS2046點陣字符液晶顯示模塊。它由 TN型液晶顯示器、CMOS 驅(qū)動器和 CMOS 控制器組成，模塊內(nèi)集成有字符發(fā)生器和數(shù)據(jù)存貯器，采用單一 V電源供電。 MDLS2046有 16條引腳，本文用 14條，現(xiàn)分別介紹： VSS:地線輸入端。 VDD:+5V電源輸入端。 VO:液晶顯示面板亮度 調(diào)節(jié)，通過 0~10 的電阻接到 +5V和地之間起調(diào)節(jié)作用。 RS:寄存器選擇信號輸入線，低電平選通指令寄存器，高電平選通數(shù)據(jù)寄存器 R/W:讀 /寫信號輸入線，低電平為寫入，高電平為讀出。 E:片選信號輸入線，高電平有效。 D0D7:數(shù)據(jù)總線。 G19D I R1A12B118A23B217A34B316A45B415A56B514A67B613A78B712A89B8117 4 L S 2 4 5D0D1D2D3D4D5D6D7V C C12345678910111213141516J1 L C DV C C R11 0 K 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。 RS接單片機的 。R/W接。E接 。至此 LCD與單片機的硬件連接全部完成 . 4 軟件實現(xiàn) DSP的軟件實現(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)；實時基礎(chǔ)軟件 DSP/BIOS；主機與目標(biāo)機之間的實時數(shù)據(jù)交換軟件 RTDX；實時分析和數(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。 端點檢測 端點檢測是 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和終點 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： log 3中的結(jié)果轉(zhuǎn)化為到 Mel 頻表下 DCT變換 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)點是不依賴于全極點語音產(chǎn)生模型的假定，因而在噪聲環(huán)境下表現(xiàn)出更強的魯棒性 預(yù) 預(yù) 預(yù) F F T預(yù) 預(yù) 預(yù) 預(yù)預(yù) 預(yù) 預(yù) 預(yù)