【正文】 同時(shí)對給予我?guī)椭耐瑢W(xué)也表示由衷的感謝，他們對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了許多設(shè)計(jì)理念并提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。利用DSP芯片的編解碼功能完成編解碼，利用AIC23語音信號(hào)采集功能完成抽樣量化。此模塊分為兩部分，一部分是由220V交流電轉(zhuǎn)換成5V的直流電的設(shè)計(jì)。本課題先對硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)論結(jié)論本課題為基于DSP語音編解碼器的設(shè)計(jì)，運(yùn)用DSP芯片F(xiàn)2812的編解碼功能加上語音編解碼芯片的語音采集功能完成語音信號(hào)的采集及編解碼。（2） 然后再對語音信號(hào)進(jìn)行了處理，即對語音信號(hào)進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)換成適合在新島中傳輸?shù)男盘?hào)。將壓縮結(jié)果存儲(chǔ)到系統(tǒng)RAM中進(jìn)行緩存，根據(jù)抽樣率、語音存儲(chǔ)時(shí)間以及系統(tǒng)的RAM的容量設(shè)置語音存儲(chǔ)緩沖區(qū)的大小，帶緩沖區(qū)存滿后，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，然后輸出到SPEAKER接口輸出端。若用8位折疊二進(jìn)制碼來表示輸入信號(hào)的抽樣量化值，其中用第一個(gè)位表示量化值的極性，其余七位（第二位至第八位）則表示抽樣量化值的絕對大小。圖43 語音信號(hào)編解碼流程圖對語音信號(hào)進(jìn)行編解碼的時(shí)候同樣要先對CPU的頻率和AIC23進(jìn)行初始化，等待McBSP產(chǎn)生中斷，如果中斷未產(chǎn)生則繼續(xù)等待中斷；如果產(chǎn)生中斷則等待McBSP通道0結(jié)束傳送后讀取語音數(shù)據(jù)并將信號(hào)進(jìn)行PCM編碼，如果進(jìn)行編碼則調(diào)用編碼函數(shù)進(jìn)行A律壓縮，然后將壓縮后的碼元存放在緩沖區(qū)內(nèi)然后再調(diào)用解碼函數(shù)對碼元進(jìn)行解碼得到聲音數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步將聲音數(shù)據(jù)傳輸?shù)絛sp芯片的mcbsp接口然后再返回進(jìn)一步等待中斷的產(chǎn)生。若McBSP中斷未產(chǎn)生則繼續(xù)等待中斷。（注意：設(shè)置這兩位時(shí)不能修改其所屬的寄存器的其他狀態(tài)）（10）如果需要內(nèi)部產(chǎn)生幀同步信號(hào)，將FRST置位。（4）根據(jù)需要設(shè)置數(shù)據(jù)采集寄存器（比如DXR1,2寫數(shù)）（5）令XRST=RRST=1來使能串口。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）。（6）初始化PIE向量表指針指向的中斷服務(wù)程序（ISR）。中斷仲裁機(jī)制根據(jù)PIE向量表存放的每個(gè)中斷服務(wù)程序的地址確定中斷服務(wù)程序的位置。當(dāng)內(nèi)部計(jì)數(shù)器溢出時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，為了不必要的復(fù)位，要求用戶軟件周期的對看門狗定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位）和以及周邊的時(shí)鐘。在本設(shè)計(jì)中初始化程序主要包括：DSP芯片的初始化和語音編解碼芯片TLV320AIC23的初始化。軟件對整個(gè)系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的，是整個(gè)系統(tǒng)的靈魂，整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行操作都是在軟件的協(xié)調(diào)指揮下進(jìn)行的。如A/D、D/A和運(yùn)放等。這是因?yàn)镈SP一般要承擔(dān)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算，降低DSP內(nèi)部CPU供電的核心電壓可以有效降低系統(tǒng)的功耗。DSP系統(tǒng)一般需要為以下3大類器件和電路供電：（1）DSP芯片。 電源模塊設(shè)計(jì)供電電源的設(shè)計(jì)是DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分供電電源的設(shè)計(jì)是DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分?！　6000、C55C5409A、C541C54C5421和C5441等DSP片內(nèi)無振蕩電路，不能用晶體時(shí)鐘電路。 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)原則：　　系統(tǒng)中要求多個(gè)不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，首選可編程時(shí)鐘芯片，這樣有利于時(shí)鐘信號(hào)的同步。選用其中F2812的McBSP0與AIC23進(jìn)行通信，信號(hào)連接如圖所示。 AIC23是可編程芯片，內(nèi)部有11個(gè)16位寄存器，編程設(shè)置這些寄存器可得到所需的采樣頻率、輸入輸出增益和傳輸數(shù)據(jù)格式等。 語音信號(hào)的輸出：DSP可以將語音數(shù)據(jù)通過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。然后根據(jù)需要將存儲(chǔ)起來的碼元從存儲(chǔ)器中調(diào)出來有F2812進(jìn)行解碼處理，經(jīng)過F2812的DS引腳傳送給語音編解碼器AIC23，然后由AIC23進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，輸出就聽到了聲音。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，由于總是對整個(gè)寄存器進(jìn)行訪問，這些寄存器使用時(shí)就不需要位區(qū)定義。 （2）編譯器限制定義的位區(qū)長度最大不超過一個(gè)整數(shù)大小，位區(qū)最長不超過16位。 對其余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。采用寄存器文件的方法定義寄存器時(shí)，低地址的寄存器在結(jié)構(gòu)體的開始位置，高地址的寄存器放在結(jié)構(gòu)體的后面，對于保留的地址空間，則采用不使用的變量保留相應(yīng)的空間，如rsvdrsvd2等。(4)為訪問位區(qū)或整個(gè)寄存器增加共用體定義。 TMS320C28x的C編程TMS320C28x系列DSP的主要應(yīng)用在嵌入式控制系統(tǒng)中，為方便用戶開發(fā)并提高C代碼的執(zhí)行效率，TI公司提供了硬件抽象層的方法來訪問外設(shè)寄存器，即采用寄存器文件結(jié)構(gòu)和位區(qū)定義的形式，以方便訪問寄存器及寄存器中的位。CCS在編譯標(biāo)準(zhǔn)C語言程序時(shí)，首先將其編譯成相應(yīng)匯編語言程序，再進(jìn)一步編譯成目標(biāo)DSP的可執(zhí)行代碼。（3）：C運(yùn)行庫提供了編譯器提供的所有功能，包括初始化Ｃ語言環(huán)境、設(shè)置堆棧及提供標(biāo)準(zhǔn)Ｃ的庫函數(shù)如printf等。提供 GEI 工具，用戶可以根據(jù)需要編寫自己的控制面板/菜單，從而方便直觀地修改變量，配置參數(shù)。斷點(diǎn)工具，支持硬件斷點(diǎn)、數(shù)據(jù)空間讀/寫斷點(diǎn)、條件斷點(diǎn)等。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 C、匯編、.h文件、.cmd文件等。最早由GO DSP公司為TI的VC6000系列開發(fā)，后來TI收購GO DSP，并將CCS擴(kuò)展到其它系列。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。它是使用DSP芯片的MCBSP0通道向AIC23發(fā)送控制信息，采用SPI方式。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)然也可以通過軟件編程實(shí)現(xiàn)對音頻輸出的控制。對SPI和兩線控制模式，這是串行數(shù)據(jù)輸入，也用作復(fù)位后的控制協(xié)議選擇VMID解耦電壓輸入。電壓水平是額定AVDD的3/4MICIN對使用駐極體傳聲器偏差調(diào)整緩沖的放大器的輸入。在音頻主模式，AIC23產(chǎn)生幀信號(hào)，并將其發(fā)送到DSP芯片。對于兩線控制模式，該輸入定義了器件地址位的第7位DIN對于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。～CLKOUT時(shí)鐘輸出。BCLKI2S串行位時(shí)鐘。上述優(yōu)點(diǎn)使得TLV320AIC23成為一款非常理想的音頻編解碼器，與TI的DSP系列相配合更是相得益彰。ADC和DAC的輸出信噪比分別可達(dá)90dB和100dB。時(shí)鐘形式和幀同步的控制信息通過以下引腳來傳遞：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）。圖26 MCBSP內(nèi)部功能框圖C28X的MCBSP模塊從屬于TI系列的MCBSP。（13）支持SPI設(shè)備。（9）可產(chǎn)生外部時(shí)鐘信號(hào)和幀的同步信號(hào)。（5）多通道選擇模塊允許和中止每一個(gè)通道的傳輸。MCBSP有以下特性： （1）全雙工通信方式。PIE模塊共支持96個(gè)不同的中斷，這些中斷分成12個(gè)組，每組又有8個(gè)中斷，每個(gè)組的中斷都對應(yīng)CPU內(nèi)核的12條中斷線（INT1~INT12）的一條上。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。表24 PF0各寄存器的映射分布情況名稱地址范圍大?。?6）訪問類型器件仿真寄存器0x000880~0x0009FF384EALLOW保護(hù)保留0x000A00~0x000B00128Flash寄存器0x000A80~0x000ADF96EALLOW保護(hù)、CSM保護(hù)代碼安全模塊0x000AE0~0x000AEF16EALLOW保護(hù)保留0x000AF0~0x000B1F48XINTF寄存器0x000B20~0x000B3F32非EALLOW保護(hù)保留0x000B40~0x000BFF192CPU定時(shí)器寄存器0x000C00~0x000C3F64非EALLOW保護(hù)保留0x000C40~0x000CDF160PIE寄存器0x000CE0~0x000CFF32非EALLOW保護(hù)PIE向量表0x000D00~0x000DFF256EALLOW保護(hù)保留0x000E00~0x000FFF512表25 PF1各寄存器的映射分布情況名稱地址范圍大?。?6）訪問類型eCAN寄存器0x006000~0x0060FF256（12832）部分eCAN控制寄存器為EALLOW保護(hù)eCAN郵箱寄存器0x006100~0x0061FF256（12832）非EALLOW保護(hù)保留0x006200~0x006FFF3584表26 PF2各寄存器的映射分布情況名稱地址范圍大?。?6）訪問類型保留0x007000~0x00700F16系統(tǒng)控制寄存器0x007010~0x00702F32EALLOW保護(hù)保留0x007030~0x00703F16SPIA寄存器0x007040~0x00704F16非EALLOW保護(hù)SCIA寄存器0x007050~0x00705F16非EALLOW保護(hù)保留0x007060~0x00706F16外部中斷寄存器0x007070~0x00707F16非EALLOW保護(hù)保留0x007080~0x0070BF64GPIO多路選擇寄存器0x0070C0~0x0070DF32EALLOW保護(hù)GPIO數(shù)據(jù)寄存器0x0070E0~0x0070FF32非EALLOW保護(hù)ADC寄存器0x007100~0x00711F32非EALLOW保護(hù)保留0x007120~0x0073FF736EVA寄存器0x007400~0x00743F64非EALLOW保護(hù)保留0x007440~0x0074FF192EVB寄存器0x007500~0x00753F64非EALLOW保護(hù)保留0x007540~0x00774F528SCIB寄存器0x007750~0x00775F16非EALLOW保護(hù)保留0x007760~0x0077FF160McBSP寄存器0x007800~0x00783F64非EALLOW保護(hù)保留0x007840~0x007FFF1984 TMS320F2812的中斷系統(tǒng)原理中斷是由軟件或硬件驅(qū)動(dòng)的信號(hào)，該信號(hào)可以使C28x暫停目前執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行一個(gè)中斷服務(wù)子程序。通過第五章的學(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。C28x片內(nèi)共有18K16位的SARAM，分別是：（1）0和M1：每塊的大小為1K16位，其中M0映射至地址000000H~0003FFH，M1