基于TMS320C5416DSP芯片的音频信号频谱分析的设计系统(已处理)

南京师范大学毕业设计（论文）（届）题目：学院：专业：姓名：学号：指导教师：南京师范大学教务处制基于TMS320C 5416的FIR滤波器算法研究与实现Research and Implementation on Algorithm for FIR Digital Filter based onTMS320C5416摘要数字滤波器是语音、图象处理、模式识别以及谱分析中的基本运算的处理运算。

DSP由于其本身具有并行的硬件乘法器、流水结构以及快速的片内存储器等资源，其技术已广泛地应用于噪声及振动的各个领域。

本文研究DSP中有限冲击响应(FIR)滤波器的原理并结合基于TM320C5416开发板,介绍FIR滤波器设计及DSP中FIR滤波器的实现方法。

并给出了基于TM320C5416相应的实现程序。

关键词:数字滤波FIR TMS320C5416 窗函数法Abstract:Digital filter is the basic arithmetic of speech, image processing, model recognition and spectrum analysis. And with many excellent features, DSP is used widely in various fields such as vibration and noisy filter recently. This paper presents a research on the principal of FIR digital filter which is used in digital signal processor (DSP). The methods of designing FIR filter and implement FIR in DSP are also introduced combining with the sampling board we developed based on TMS320C5416.At last, the main program of DSP is given. This algorithm has been well used in data acquisitive system based on Ethernet.Keywords: digital filter FIR algorithm TMS320C5416 window function目录第一章引言 (1)1.1 数字滤波器的优越性 (2)1.2 国内外相关领域的研究进展 (3)1.3 数字滤波器的实现方法 (3)1.4 主要研究内容 (4)第二章FIR滤波器基础 (5)2.1 FIR滤波器的特点 (5)2.2 FIR滤波器的设计方法 (5)2.2.1 利用窗函数法设计FIR滤波器 (5)2.2.2 用频率抽样法设计FIR滤波器 (7)2.2.3 利用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器 (8)2.3 FIR滤波器的实现方法 (10)2.3.1 FIR滤波器的实现结构 (10)第三章DSP系统简介 (12)3.1 DSP的基本特征 (13)3.1.1 总线结构 (14)3.1.2 中央处理单元 (14)3.1.3 内部存储器 (15)3.1.4 片内外设 (16)3.2 DSP系统的设计和开发 (17)3.2.1 DSP的特点 (17)3.2.2 DSP系统的设计流程 (17)3.2.3 DSP系统的开发工具CCS (17)第四章FIR滤波器在DSP上实现 (19)4. 1 FIR滤波器设计思路 (19)4. 2 FIR数字滤波器的实现结构 (19)4. 3 FIR滤波器的C语言算法实现 (20)4.3.1 输入信号x ( n) 的获取： (20)4. 4 FIR滤波器的DSP实现 (20)4.5 C语言程序流程图 (21)4.6 FIR滤波器CCS的调试 (22)第五章总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)第一章绪论在信号处理中,滤波占有十分重要的地位。

基于TMS3205416的CVSD语音编解码实现
李伟
【期刊名称】《变频技术应用》
【年(卷),期】2015(010)003
【摘要】介绍了一种利用TI公司的TMS320VC5416定点DSP芯片实现
16kbpsCVSD语音编解码的方案，给出了算法的详细设计过程，
【总页数】2页(P39-40)
【作者】李伟
【作者单位】陕西烽火电子股份有限公司,陕西宝鸡721106
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.CVSD语音编解码的DSP实现 [J], 董津生;孙耀杰;贾静蕾;张保敬
2.基于FPGA的32 Kbit/s CVSD语音编解码器的实现 [J], 陈普跃;潘克修
3.基于TMS320C6713的多路CVSD语音编解码 [J], 苏凌旭;徐智敏
4.基于嵌入式系统的CVSD语音编解码器的实现 [J], 郭秋平;项杰
5.基于FPGA的CVSD语音编解码器的设计与实现 [J], 屈星;唐宁;严舒
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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THE DESIGN OF SPEECH RECORDING ANDPLAYING BASED ON TMS320C5416 DSP CHIPABSTRACTThe use of DSP technology in the field of audio processing is increasingly wider. At present, many speech processing systems are used in speech-recording module, acquisition scene speech and stored for later playback. Speech processing System with real-time, power consumption, size, and the speech signal fidelity is a key factor which is affecting system performance. Therefore, speech recording and playing design is very necessary.The design of high-speed chip used TMS320C5416 DSP, the maximum frequency can reach 160 MIPS,which is a good solution to the real-time system; the figures used in the codec chip TLV320AIC23 (hereinafter referred AIC23) is 16 ~ 32 Sampling precision, recording playback mode only 23 mw of power. Therefore, The Audio Decoder Chip and the combination TMS320C5416 DSP Mobile Digital Audio Recording and Playback System Speech Acquisition scene, is the ideal solution.This paper firstly introduces the Speech Recording and Playback System of principle based on TMS320C5416 DSP chip, given the overall design of the plan and diagram, and then gives the system hardware design program; Secondly V oice Recording and Playback System software design based on TMS320C5416 DSP chip .Throughout the design process, we used TLV320AIC23 DSP core chips for audio-recording device interface, TMS320C5416 DSP combination of chips, Speech Data Storage Flash memory, and so on the hardware design. Software is a modular design method, the assembly language to achieve.The speech recording of the design is to complete speech acquisition, broadcast, store, playback, the basic realization of the Speech Recording and Playback function.KEY WORDS：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，Speech recording and playing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)§1.2.1 TMS320C5416DSP数字信号处理接口电路模块 (5)§1.2.2 TLV320AIC23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)§2.3.1 MCBSP的配置 (20)§2.3.2 AIC23的初始化 (22)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)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。

1.DSP与GPS概述 (1)1.1 TMS320C54x系列芯片特点 (1)2.TMS320VC5416的体系结构 (1)2.1总线结构 (1)2.2内部存储器 (2)3.基于TMS320C5416的GPS解调器硬件平台搭建 (6)3.1 硬件系统设计 (6)3.2 硬件系统平台搭建 (7)4.DSP基本电路设计 (8)4.1 仿真口设计 (8)4.2 复位电路设计 (8)4.3 时钟电路设计 (9)4.4电源电路设计 (11)4.4.1 电平转换设计 (11)4.4.2 电源电路设计 (12)4.4.3 电源监控电路设计 (12)参考文献 (14)1.DSP与GPS概述1.1 TMS320C54x系列芯片特点TMS320C54x是TI公司1996年推出的新一代16位定点DSP产品,它采用先进的哈佛结构,片内集成8条总线(1条程序存储器总线、3条数据存储器总线和4条地址总线)、在片存储器和在片复用外设。

速度由30～532MIPS不等。

是为实现低功耗、高性能而设计的定点DSP芯片，该系列芯片的内部结构（图2.1）及指令系统都是全新设计的，它的主要特点如下:(1)运算速度快。

VC5416指令周期为6.25ns。

(2)优化的CPU结构。

它内部有1个40位的算术逻辑单元，2个独立的40位的累加器，1个17x17的乘法器和1个40位的桶形移位器，4条内部总线和2个地址产生器。

另外，内部还集成了维特比译码器，用于提高维特比编译码的速度。

（3）低功耗方式。

TMS320C5x的主要特点是低功耗，可以在3.3V或2.7V工作，有三中种低功耗方式:IDLE1、IDLE2、IDLE3，可以节省DSP的功耗。

（4）智能外设。

除了标准的串行口和时分复用(TDM)串行口外，还提供了自动缓冲串行口BSP(auto-Buffered Serial Port)和与外部处理器通信的HPI(Host Port Interface)接口。

dsp课程设计报告--TMS320C5416的信道编码器设计嵌入式系统A（DSP）课程设计报告题目TMS320C5416的信道编码器设计学院自动化与电气工程学院专业班级学号学生姓名任课教师完成日期摘要摘要循环码是一种系统码，通常前K位是信息码元，后R位是监督码元。

它除具有线性分组码的一般性质外，还具有循环性，也据好循环性，也就是说当循环码中的任一码组循环移动一位后，所的的码组仍为该循环码的一个准用码组。

它是在严密的代数基础上建立起来的，具有许多特殊代数的性质，因此有助于按照所要求的纠错能力系统的构成这类码，并且简化译码方法。

循环码还具易实现的特点，编码和译码的设备都不太复杂，而且性能良好，不仅能纠正独立的随机错误，也能纠正突发错误。

本课程设计主要介绍了循环码的特点以及循环码的编、译码原理在DSP课程设计中，系统应用平台为TIC5416芯片，使用CCS软，通过正确编写并运行程序，进行仿真，使得运行结果与理论分析一致，实现设计目的。

关键词DSP；循环码；编码；译码；CCS；仿真目录摘要 (1)1引言 (3)1.1选题的背景与意义 (4)1.2TMS320C5416DSP及开发系统的特点 (4)1.3TMS320C5416DSP在音频处理领域中的应用 (4)参考文献 (5)2整体设计 (5)2.1整体方案的选择 (5)2.2各模块功能的概述 (6)3具体模块（或硬/软/程序）分析 (9)3.1生成多项式和循环码的生成矩阵 (8)3.2系统原理图 (9)4系统调试及运行结果 (10)5设计总结与展望 (13)1引言循环码是线性分组码中最重要的一种子类，是目前研究得比较成熟的一类码。

循环码具有许多特殊的代数性质，这些性质有助于按照要求的纠错能力系统地构造这类码，并且简化译码算法，并且目前发现的大部分线性码与循环码有密切关系。

循环码还有易于实现的特点，很容易用带反馈的移位寄存器实现其硬。

正是由于循环码具有码的代数结构清晰、性能较好、编译码简单和易于实现的特点，因此在目前的计算机纠错系统中所使用的线性分组码几乎都是循环码。

毕业设计（论文）题目：基于DSP的音频信号处理姓名：马新峰系（部）：电气工程与自动化专业：应用电子技术指导教师：赵小明年月日摘要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分析模块，采集现场的声音并进行频谱分析。

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，音频信号的分析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，采样频率范围从8kHz~96kHz。

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、现场语音分析系统的理想解决方案。

本文首先介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音分析系统的工作原理，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；接着介绍了基于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C语言来实现。

该语音录放器的设计能够完成语音采集，存储，滤波，频谱分析，基本实现了语音分析功能。

关键词：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，语音分析THE DESIGN OF SPEECH ANAL YSOR BASED ON TMS320C5416 DSP CHIPABSTRACTThe use of DSP technology in the field of audio processing is increasingly wider. At present, many speech processing systems are used in speech-analysis module, acquisition scene speech and stored for speech-process. Speech-processing System with real-time, power consumption, size, and the speech signal fidelity is a key factor which is affecting system performance. Therefore, speech recording and playing design is very necessary.The design of high-speed chip used TMS320C5416 DSP, the maximum frequency can reach 160 MIPS , which is a good solution to the real-time system。

1 绪论1.1 课题研究背景从20世纪80年代第一片数字信号处理器(DSP: Digital Signal Processor)芯片诞生以来，DSP就以数字器件特有的稳定性、可重复性、可大规模集成、尤其是可编程性和易于实现自适应处理等特点，给数字信号处理技术的发展带来巨大的机遇，使得信号处理手段更加灵活，功能更加强大。

伴随着微电子技术、数字信号处理技术的快速发展，数字信号处理器逐渐得到了日新月异的进步，在处理速度、运算精度、处理器的结构、指令系统、指令编程等诸多方面都有较大的提高。

DSP己经渗透到消费、军用、民用、商业等各个领域，以及人们生活的方方面面，成为许多电子系统的技术核心。

目前，DSP产品正向高性能、低功耗、多功能、多领域等方向发展。

在当今众多DSP生产厂家的中，最成功的当数美国德州仪器公司(Texas Instruments 简称TI)的一系列产品，其DSP市场份额占全世界份额近50%。

目前TI公司的DSP产品中，C1x、C2x、C2xx、C5xx、C54x、C62x等系列是定点运算指令系统的DSPS(数字信号处理解决方案)； C3x、C4x、C67x等系列是浮点运算指令系统的DSPS； C8x等系列是多DSPS集成系统； AV7100、AV7110等系列是用于视频、音频领域的专用数字压缩产品。

DSP作为可编程数字信号处理专用芯片是微型计算机发展的一个重要分支，是一种特殊结构的微处理器。

为了快速进行数字信号处理，DSP芯片还采用特殊的软硬件结构。

总的来说，DSP器件的发展，要兼顾3P的因素，即性能(performance)、功耗(power consumption)和价格(price)。

随着VLSI技术的高速发展，现代DSP器件在价格显著下降的同时，仍然保持着性能的不断提升和单位运算量的功耗不断降低。

通过下面两种方法实现：(1) 是通过并行提升DSP芯片的性能传统的DSP芯片通过采用乘加单元和改进的哈佛结构，使其运算能力大大超越了传统的微处理器。