用DSP进行语音压缩的一个开发实例(PCI总线)

基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩介绍内容课题来源总体描述PCI总线介绍数字信号处理器语音压缩算法硬件设计软件设计总结感谢基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩总体描述（一）基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩总体描述（二）串/并DSPPCI桥PCI总线CPLDPCM基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩PCI总线介绍PCI总线的发展背景PCI总线的工作原理PCI专用桥芯片PCI2040基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩PCI总线的发展背景ISA总线微处理器的高速与总线的低速不同步，造成数据I/O的瓶颈1993年，INTEL提出PCI局部总线，与ISA，EISA兼容独特的中间缓冲器设计，独立于CPU和时钟频率，PCI总线上的设备通过PCI桥与CPU相连基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩PCI总线的特点总线宽度32位，可扩展到64位支持猝发成组工作方式，可提高传送速度总线的工作频率为33MHz，PCI2.0达66MHz数据传送速率高达132MHz——264MHz对PCI扩展卡支持自动配置，实现即插即用实现触发级的中断，可支持中断共享基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩PCI总线的工作原理定义了三种物理地址空间配置空间有256字节，其中预定义头区域为64字节，任何PCI设备都必须支持定义了两种配置机制配置机制1中，通过两个双字I/O地址来对配置空间进行操作。CF8H为地址寄存器，CFCH为数据寄存器基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩专用桥芯片PCI2040（一）TI公司生产的，DSP与PCI总线的桥芯片在PCI口与PCI总线无缝连接在HPI口与DSP的HPI口无缝连接在HPI口可带四片DSP3.3V内核电压，与PCI总线上的3.3V兼容基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩专用桥芯片PCI2040（二）地址数据线AD14和AD13映射到HCS0—HCS4，以选择DSP地址数据线AD12和AD11映射到HCNTL0和HCNTL1，以选择寄存器。HPI口有三个寄存器：HPIC，HPIA和HPID。被映射到存储器空间或I/O空间。映射地址放在PCI配置空间的存储器或I/O基地址寄存器中PCI2040通过访问这三个寄存器来实现对DSP的控制基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩数字信号处理器TMS320VC5402的特点bootloaderHPI接口与操作基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩‘C5402的特点（一）增强型哈佛结构，一个程序总线，三个独立的数据总线40bit的算术逻辑单元ALU可寻址的程序空间达1Mx16bit4Kx16bit片内ROM16Kx16bit双口片内RAM基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩‘C5402的特点（二）片内外设：软件可编程等待状态发生器；片内锁相环时钟发生器；两个多通道缓冲串口；增强型8bit并行HPI口；两个16bit定时器；六通道DMA控制器节电模式IDLE1，IDLE2，IDLE3做功耗控制单周期定点指令（100MIPS）执行时间为10ns基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩Bootloader（一）固化在DSP的ROM中的程序HPI模式并行导入模式标准串行导入模式八位串行EEPROM模式I/O导入模式基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩Bootloader（二）HPI模式加电复位后，bootloader将0x7F清零，向主机发中断请求(HINT)，得到响应后始终检测0x7F的值。将变化后的值作为导入程序的执行起始地址基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩HPI接口与操作增强型的HPI口，可访问所有片内RAM八位数据线，与主机通讯的数据由两个连续的字节组成，由HBIL引脚指示传输的数据是否为第一个字节地址自动增加方式基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩语音压缩算法当前压缩算法介绍压缩技术ADPCM工作原理基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩当前压缩算法介绍用途抽样频率（kHz）压缩标准或系统压缩技术码率（kbit/s）长途电话8G.711G.726G.728PCMADPCMLD-CELP6440/32/24/1616移动电话8GSMIS54，IS95G.729RPE/LTPVSELP,QSELPCS-ACELP13.216,8/4/2/18ISDN，会议电视16G.722SB-ADPCM64,56,48VCD32，44.1，48ISO/IEC10149MPEG1192/128/96基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩压缩技术波形编码：直接对语音时域或频域波形样值进行编码。PCM，ADPCM，SBC，ATC参数编码：对人类语音的生成模型的参数进行编码。混合编码：结合波形编码和参数编码。MPLPC，RPE/LTP，CELP，VSELP可变速率编码：G.727嵌入式编码无失真编码。霍夫曼编码基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩ADPCM工作原理自适应地改变量化幅值确定好量化幅度的最大值和最小值+x量化编码解码增益自适应自适应预测信道输入+基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩硬件设计MT8920TMS320VC5402PCI2040PCIBUSXC957250MHzTPS73HD318JTAG1.8V,3.3V3.3V62256基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩可编程逻辑器件采用XILINX公司的XC9572XL100用原理图设计作用一：完成地址译码作用二：完成总线电平转换基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩软件设计主程序（C语言）语音压缩算法（C54x汇编语言）语音解压算法（C语言）基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩主程序流程开始PCI存在录音卡初始化设置HPIC，HPIA送数据到HPID置标志位0x7F选择录音通道0x7F为0x120x7F为0x34等待从0x100取数据从0x500取数据文件大于1024K创建语音文件退出退出YYYYNNNN基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩DSP程序流程PCM流缓冲区地址：7000H语音输入缓冲区地址：0A00HADPCM压缩预测值缓冲区地址：0A20H量化值缓冲区地址：0A40H压缩编码缓冲区地址：0A60H双缓冲区地址：0100—04FF0500—08FF反线路编码基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩总结取得的成果需改进的地方基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩取得的成果实现了32路录音通道完成了24K的ADPCM压缩，音质清晰，几乎没有杂音硬件实现上采用了较新的数字信号处理器，并考虑了将来的可扩展性基于PCI总线的设计，使得产品可广泛应用基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩需改进的地方可实现256路录音通道，只需多接几片MT8920，DSP轮流取数据即可软件设计上只编写了DOS下的程序，还要将其改为WINDOWS下的程序基于PCI总线的语音信号处理系统硕士研究生论文答辩