基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放器的设计

I基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放器的设计摘要DSP技术在音频处理领域的应用越来越广。目前，在很多语音处理系统中都用到了语音录放模块，采集现场的声音并存储起来供以后回放。语音处理系统的实时性、功耗、体积、以及对语音信号的保真度都是很影响系统性能的关键因素。因此，语音录放器的设计是非常必要的。本设计采用的高速TMS320C5416DSP芯片，最高频率能达到160MIPS，能够很好的解决系统的实时性；采用的数字编解码芯片TLV320AIC23(以下简称AIC23)具有16~32位采样精度，录音回放模式下仅23mW的功耗。因此，该音频编解码芯片与TMS320C5416DSP的结合是可移动数字音频录放系统、现场语音采集系统的理想解决方案。本文首先介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的工作原理，给出了整体设计方案和工作框图，然后给出了系统的硬件设计方案；然后介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的软件设计。在整个设计过程中，我们采用了TLV320AIC23DSP芯片为核心音频录放接口器件，结合TMS320C5416DSP芯片，语音数据存储FLASH存储器等进行了硬件设计。软件部分则采用模块化的设计方法，用汇编语言来实现。该语音录放器的设计能够完成语音采集，播放，存储，回放，基本实现了语音录放功能。关键词：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，语音录放IITHEDESIGNOFSPEECHRECORDINGANDPLAYINGBASEDONTMS320C5416DSPCHIPABSTRACTTheuseofDSPtechnologyinthefieldofaudioprocessingisincreasinglywider.Atpresent,manyspeechprocessingsystemsareusedinspeech-recordingmodule,acquisitionscenespeechandstoredforlaterplayback.SpeechprocessingSystemwithreal-time,powerconsumption,size,andthespeechsignalfidelityisakeyfactorwhichisaffectingsystemperformance.Therefore,speechrecordingandplayingdesignisverynecessary.Thedesignofhigh-speedchipusedTMS320C5416DSP,themaximumfrequencycanreach160MIPS,whichisagoodsolutiontothereal-timesystem;thefiguresusedinthecodecchipTLV320AIC23(hereinafterreferredAIC23)is16~32Samplingprecision,recordingplaybackmodeonly23mwofpower.Therefore,TheAudioDecoderChipandthecombinationTMS320C5416DSPMobileDigitalAudioRecordingandPlaybackSystemSpeechAcquisitionscene,istheidealsolution.ThispaperfirstlyintroducestheSpeechRecordingandPlaybackSystemofprinciplebasedonTMS320C5416DSPchip,giventheoveralldesignoftheplananddiagram,andthengivesthesystemhardwaredesignprogram;SecondlyVoiceRecordingandPlaybackSystemsoftwaredesignbasedonTMS320C5416DSPchip.Throughoutthedesignprocess,weusedTLV320AIC23DSPcorechipsforaudio-recordingdeviceinterface,TMS320C5416DSPcombinationofchips,SpeechDataStorageFlashmemory,andsoonthehardwaredesign.Softwareisamodulardesignmethod,theassemblylanguagetoachieve.IIIThespeechrecordingofthedesignistocompletespeechacquisition,broadcast,store,playback,thebasicrealizationoftheSpeechRecordingandPlaybackfunction.KEYWORDS：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，SpeechrecordingandplayingIV目录前言...........................................................................................................1第1章语音录放器的技术方案及硬件电路设计.....................................2§1.1语音录放器的性能指标和硬件方案......................................................2§1.1.1语音录放器的主要性能......................................................................................2§1.1.2硬件设计方案.........................................................................................................3§1.2语音录放系统的硬件电路设计.............................................................4§1.2.1TMS320C5416DSP数字信号处理接口电路模块.......................................5§1.2.2TLV320AIC23语音录放接口电路模块.........................................................9§1.2.3语音数据存储接口电路模块............................................................................12§1.2.4音频接口电路模块..............................................................................................13§1.2.5电源接口电路模块..............................................................................................15第2章语音录放器的应用软件设计...........................................................17§2.1语音录放器应用软件系统的设计方案..............................................17§2.2主程序模块.......................................................................................17§2.3语音录放模块程序设计.....................................................................20§2.3.1MCBSP的配置.....................................................................................................20§2.3.2AIC23的初始化...................................................................................................22结论...........................................................................................................26参考文献.....................................................................................................27致谢...........................................................................................................28附录...........................................................................................................291前言DSP处理速度快，功耗低，性能好，基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放器存储容量大，语音录放时间长，具有很好的通信音质等特点，因此被广泛应用于很多领域中。本设计实现的语音录放系统具有如下优点：1．音频数据占用资源少2．音质通信级3．开发难度低4．语音芯片与DSP接口电路简单5．体积小在论文完成过程中，我首先在图书馆查阅相关书籍研究如何进行基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放器的方案设计，然后对系统内部所需要的各个模块进行设计并对芯片做了详细研究；其次参阅相关资料在计算机和实验板上进行应用软件的设计、编程与调试，然后在老师指导下进行硬件与软件的联合调试；最后自己对毕业设计资料进行整理，总结，完成毕业设计论文。在整个设计过程中，本文首先介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的工作原理，给出了整体设计方案和工作框图，然后给出了系统的硬件设计方案；在硬件设计中，我们采用了TLV320AIC23DSP芯片为核心音频录放接口器件，结合TMS320C5416DSP芯片，语音数据存储FLASH存储器等基本完成了语音录放器硬件的设计过程；最后介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的软件设计，软件部分则采用模块化的设计方法，用汇编语言来实现。该语音录放器的设计能够完成语音采集，播放，存储，回放，基本实现了语音录放功能。随着技术的进步，TMS320C5416DSP与TLV320AIC23的结合的语音编码方案将会有更好的应用前景。2第1章语音录放器的技术方案及硬件电路设计在当今的数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，是集成电路中发展最快的电子产品，并成为电子产品更新换代的决定因素。DSP芯片已经被广泛地应用于当今技术革命的各个领域，而且DSP技术也正以极快的速度被应用在通信、电子系统、信号处理系统等许多领域中。基于TMS320C5416DSP芯片的