基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计

3、研究/设计的目标 系统要紧由TMS320VC5402数字信号处理芯片、音频编解码部分为核心，以及附加必要的外围电路。由于DSP的数据处理和传输的并行性，从而极大地提升了系统的运行效率。具有高速、实时、灵活的特点，能够用有限的储备空间储备较多的数字语音信号，完成多种语音处理功能。在此基础上编写C语言处理程序，完成了语音信号的处理，实现通过PC机操纵实现语音的录放功能。 4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、运算、实验方法和步骤等）： 本课题研究的是基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计，通过对语音信号处理系统软硬件的设计，来实现数字化语音采集和处理系统，同时通过学习TMS320VC5402芯片的结构特点，从而对语音信号处理系统各功能模块进行设计。具体设计方案如下。 1．信号处理系统的设计 本课题的设计步骤，如图1所示。 定义系统性能指标信号分析和算法验证选择DSP芯片和系统外围设备软件设计和调试硬件设计和调试系统集成和测试 图1 设计流程图 2．系统硬件设计方案 麦克TLV320AIC23耳机DSPTMS320VC5402以太网接口RTL8019AS程序数据储存器SRAM电源电压转换模块时钟电路JTAG接口PC机 图2 系统总体结构图 系统硬件设计如图2所示。将需要处理的语音信号通过A/D转换器完成语音信号的数字化采样，并将转换完的数据传给DSP芯片进行处理．通过处理后的数字样值再经D／A变换转换为模拟信号，经由扬声器还原成语音信号。DSP芯片构成本系统的操纵和处理核心，由它来和谐各功能模块的工作；利用其快速的运算能力完成语音信号的运算考虑到需要存放语音处理数据和程序，用储备器存放语音处理程序和主操纵程序。用网络接口芯片实现DSP与PC机通信。 选用TMS320VC5402作为系统的核心处理器，要紧来完成系统的操纵、运算处理等功能，选用TLV320AIC23为TMS320VC5402的模拟接口电路，包括放大、滤波和AD转换，在硬件接口方面，TMS320VC5402多通道缓冲串口时序和音频模块AIC数据接收和发送时序是吻合的，专门方便接口，JTAG采纳IEEE1149.1标准逻辑电路用于在线仿真和测试。 3．系统软件设计方案 硬件制作完成后，要编写相应的底层软件进行软硬件联调。软件设计包括系统软件和信号处理软件。系统软件按照实际需要可包括系统操纵软件、人机接口、数据输入/输出治理以及和主机的接口等。信号处理软件要紧是编写一些信号处理算法的程序，完成特定的处理功能。图3为本课题的软件设计流程图。 开始BOOT程序加载代码DSP初始化AD初始化DMA中断？中断处理程序 图3 软件流程图 用C编写的主框架程序调用初始化程序。DSP初始化程序的要紧功能是设置系统的工作状态，AD初始化程序则要紧是DSP芯片通过设置AD芯片TLV320AIC23的工作模式。 5、方案的可行性分析 基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计，系统以DSP芯片和语音CODEC 芯片为核心，具有专门强的数据处理能力和灵活的外围接口电路， 无疑会成为体积更加小巧，性能稳固，同时界面友好，功耗更低的数字化语音储备与回放系统，能够有效的解决传统的语音录放系统在电子与信息处理的使用中受到的限制。 6、该设计的创新之处 本课题中系统以TMS320VC5402和AIC23为核心，利用多通道缓冲串口结合DMA传输方式，并在此基础上完成了几种语音信号处理的功能。同时，只要扩展少量的外围器件和编制相应的语音处理程序，就可完成更多的语音处理功能。 7、设计产品的要紧用途和应用领域 语言是人类相互沟通信息的重要工具。随着现代科学技术的进展，专门是语音通信和各种语音产品的广泛普及，语音信号的数字化处理在越来越多的领域中发挥着庞大的作用。数字信号处理器以及语音处理大规模集成电路的进步，语音合成，语音识别，语音储备和回放技术的应用越来越广泛。本课题提出的语音信号处理系统引用DSP技术，其体积小巧，功耗低的数字化语音储备与回放特点将会超越传统的语音录放系统。