TMS320C6727的音频采集处理与回放系统设计

基于双DSP和FPGA的导航处理系统设计张良庆;宋开臣【摘要】机电技术的发展为惯性测量系统的大量应用奠定了基础.针对深海导航应用场合,为了提高深海惯性导航的精度和实时性,设计了基于双数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑门阵列(FPGA)的捷联惯性导航计算机,成功构建了低成本、小型化的捷联惯性导航系统(SINS).重点描述了双DSP和FPGA导航计算机的硬件设计思路.扼要介绍了系统软件的框架结构.与目前大多数的惯性导航系统相比,该系统体积小、重量轻、功耗低,适用于运算复杂的嵌入式惯性导航系统.实验室车载实验结果证明了上述设计的正确性和可行性.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2010(027)005【总页数】4页(P38-40,55)【关键词】捷联惯性导航系统;导航计算机;信号完整性仿真;数字信号处理器;可编程逻辑门阵列【作者】张良庆;宋开臣【作者单位】浙江大学,流体传动及控制国家重点实验室,浙江,杭州,310027;浙江大学,生物医学工程与仪器科学学院,浙江,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】TP212.9;U666.1捷联惯性导航系统是一种自主式导航基准系统,它成本低廉、结构简单、可靠性好,在军事领域作用明显[1]。

现在,许多应用场合都要求系统小型化,如:汽车调平系统、空中机器人导航系统、深海导航系统等。

如果捷联惯性导航系统仍然使用个人PC作为导航计算机,无疑会制约其在小型领域内的推广使用。

针对这种现状,结合捷联惯性导航系统特点,本研究设计了基于双DSP(TMS320C6727)和FPGA的深海导航专用计算机,进行捷联惯性导航系统软件程序的编写,成功地实现了深海捷联惯性导航系统,并取得了很好的效果,对导航系统在深海惯性导航领域的推广应用具有实际意义。

深海捷联惯导系统的组成(如图1所示):传感器为六自由度惯性组件(IMU)和DS18B20温度传感器;系统接口管理是FPGA;系统计算核心器件是双DSP导航计算机;上位机是控制计算机。

基于TMS320C6727的串行自动加载和二次加载技术毕林林;葛志雄;徐燕【摘要】近年来,DSP被广泛用于扬声系统和扩声系统系统,其能高效的完成音频信号的采集、滤波、分频、均衡、抗噪和抑制反馈等,这使得音频工作者在声音处理上取得了突破性的进步.而自动加载外部存储器中的应用程序是DSP开发过程中的一项关键技术.基于新型的音频处理芯片TMS320C6727介绍一种高速的串行加载技术,且打破传统自动加载对程序大小的限制,介绍了二次加载技术.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2015(039)010【总页数】4页(P65-68)【关键词】音频处理;TMS320C6727;串行自动加载;AIS文件;二次加载【作者】毕林林;葛志雄;徐燕【作者单位】北京航天微系统所,北京100094;北京航天微系统所,北京100094;北京航天微系统所,北京100094【正文语种】中文【中图分类】TP368TMS320C6727是一款新型的音频处理芯片，其被广泛用于扬声系统和扩声系统中。

集成该芯片的扬声系统主要用其完成信号频率和相位的调整，实现各功能单元之间的匹配。

同时该芯片也被用于扩声系统中，实现对音频信号的滤波、分频和均衡。

为了得到较好的声音效果，许多厂商也利用此款DSP实现反馈抑制算法，细化声反馈频率点，降低声反馈的影响[1]。

近期推出的采用DSP处理技术的音响产品获得了更好的音质，且定位的准确性也得到了大幅度提升。

可见DSP芯片在音频处理方面的应用，较大程度的降低了声音的失真度、提高了声音处理的实时性。

因此本文对TMS320C6727高性能浮点信号处理器，在音频处理系统设计当中的串行自动加载与二次加载技术进行介绍，利用此技术可以更高效地进行音频处理平台的设计和相关嵌入式系统的开发。

C6727支持EMIF端口扩展并行的非易失性存储器，同时也支持SPI、I2C等扩展模式。

因SPI口的数据传输速率可达到10 Mbit/s，完全不逊色于并行存储器的加载速度，且串行扩展可释放EMIF端口，用于其他外扩开发，所以本文给出了基于SPI接口的串行扩展模式，并主要介绍C6727B在SPI Master模式下的自动加载方法和自动加载文件的生成方法。

摘要传统的磁带语音录放系统因其体积大、使用不便,在电子与信息处理的使用中受到许多限制。

本文提出的体积小巧，功耗低的数字化语音存储与回放系统将完全可以替代它。

数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字化控制。

其中，关键技术在于，为了增加语音存储时间，提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信号进行压缩后再存储，而在回放时再进行解压缩，同时,对输入语音信号进行数字滤波以抑制杂音和干扰,从而确保了语音回放的可靠质量。

该系统对语音信号分别采用了数据采集直寸直取,欠抽样采样和自相似增量调制等三种方法,完成了对语音信号32.7s、65.5s、147.4s的存储与回放。

前直AGC将语音信号控制在A/D转换器可控制的范围之内以保证话音信号采样不失真。

带通滤波器合理的通带范围有效的滤除了带外噪声，减小了混叠失真。

通过π的校正，回放语音清/πf/后级补偿电路对输出的语音信号进行了()()s fff/sin晰。

系统具有自动录音、手动录音、录放音时间显示以及掉电后保护语音信号等功能。

关键词：数字化存储，回放，数字滤波，采样，模/数转换，校正AbstractTraditional tape record system because of heavy using inconvenient volume their, receive a lot of restrictions in the use of the electron and information processing. The volume that this text puts forward is small and exquisite，the digitized pronunciation of the low power dissipation can substitute it with the playback system to store. Digitized pronunciation store systematic basic principle recording and to put sound in pronunciation digital control with playback. Among them, key technology lies in : For increase pronunciation store time , raise utilization ratio of memory , adopt non- distorted to compress algorithm go on after compressing storing to pronunciation signal, decompress in the playback ; Meanwhile, to input pronunciation signal carry on figure strain wave by suppressing noising and interfering, thus guaranteed the reliable quality of the playback of the pronunciation.Introducing the direct store & access of data collection，and AGC on acoustic signal respectively ，this system implements the storage an playback of acoustic signal which lasts for 32.7 seconds ,65.5sends or 147.4 seconds ; To insure the undistorted sampling of speech signal, the pre-AGC limits the speech signal within１the range that can be processed by A/D converter; the reasonable handwidth of hang-pass filter removes the out-hand noise efficiently and decrease the overlapdistortion; With the ()()ssffff/sin//ππemendation by latter compensable circuit ，the playback voice is very clear; Beside all above ，this system also realize the following funcitions: automatic recording manually recording manually recording ,record , record/play time display and the saving of speech signal when power-off .Keywords: Digital store，Playback Digital Filter，Sample，A/D Convert，Correct目录摘要...............................................................１ A b s t r a c t...........................................................１ 1绪言.............................................................３1.1课题背景...................................................３1.2课题研究的目的和意义.......................................３1.3国内外概况.................................................３ 2方案比较与论证...................................................４2.1方案一.....................................................４2.1.1语音编码方案：........................................４2.1.2A/D、D/A及存储芯片的选择.............................４2.2方案二.....................................................５2.2.1控制方式..............................................５2.2.2放大器及A/D、D/A芯片的选择...........................５2.3方案三.....................................................６ 3系统总体结构.....................................................６ 4电路设计.........................................................７4.1拾音器.....................................................７4.2放大器的设计...............................................８4.3有源带通滤波器设计.........................................９4.4可调稳压电源的设计.......................................１１4.5M C S—51系列单片机.......................................１１4.6D/A、A/D转换器..........................................２１4.6.1D/A转换器D A C0832的介绍............................２１4.6.2A/D转换器A D574介绍................................２２4.6.3单片机A T89C51和A D574的接口原理...................２３4.6.4存储器的选取........................................２５ 5软件设计.......................................................２７ 6总结与展望.....................................................２９ 7致 谢..........................................................３０２8参考文献.......................................................３１ 附录.............................................................３２绪言本文阐述了数字化语音存储与回放系统的研究背景、现状及发展方向，明确指出了传统的语音存储与回放系统的缺陷和面临的问题，以及数字化语音存储与回放系统的优点和发展前景。

音频信号采集回放系统设计与算法优化一、概述音频信号采集回放系统是一种应用广泛的系统，可以用于音乐制作、录音棚、会议室等领域。

本文就音频信号采集回放系统的设计和算法优化进行详细探讨。

二、音频信号采集系统设计音频信号的采集可以通过麦克风、话筒等方式实现。

在设计音频信号采集系统时，需要考虑以下几个方面。

1. 麦克风选择麦克风种类繁多，选择适合自己的麦克风至关重要。

一般可以分为指向性麦克风、全向麦克风、卡夫麦克风等几类。

根据不同的采集环境和需求，选择不同类型的麦克风。

2. 音频接口选择常见的音频接口有USB、Firewire、Thunderbolt等。

需要选择适合的音频接口，并保证音频接口与麦克风的相互兼容性。

3. 驱动程序选择音频设备需要安装相应的驱动程序，以实现采集功能。

驱动程序的稳定性和兼容性非常重要。

4. 采样率和位数选择采样率和位数是影响音频质量的两个重要参数。

在选择时需要根据采集的需求和环境选择。

5. 采集软件选择音频信号采集软件有很多种，需要选择稳定、易用、功能强大的软件，以满足不同的采集需求。

三、音频信号回放系统设计音频信号的回放可以通过扬声器、耳机等方式实现。

在设计音频信号回放系统时，需要考虑以下几个方面。

1. 扬声器选择扬声器种类繁多，选择适合自己的扬声器至关重要。

一般可以分为立体声扬声器和环绕声扬声器等几类。

根据不同的回放环境和需求，选择不同类型的扬声器。

2. 音频接口选择常见的音频接口有USB、Firewire、Thunderbolt等。

需要选择适合的音频接口，并保证音频接口与扬声器的相互兼容性。

3. 驱动程序选择音频设备需要安装相应的驱动程序，以实现回放功能。

驱动程序的稳定性和兼容性非常重要。

4. 回放软件选择音频信号回放软件有很多种，需要选择稳定、易用、功能强大的软件，以满足不同的回放需求。

4. 环境控制音频信号的回放环境也非常重要。

需要保证回放环境安静、不受干扰，以确保音频信号的质量。

21科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON信 息 技 术TMS320C672X系列DSP是TI 公司高性能的32/64位浮点处理器的新一代产品,无线通信、语音识别、多媒体、因特网等新应用,都有赖于DS P提供强大的实时处理能力。

随着DSP系统的广泛应用,其程序规模也随之不断扩大,使用芯片本身自带的Boot程序来引导DSP程序,往往受到程序大小和结构的制约,因此越来越需要更加灵活的引导方式。

1 概述在C C S 开发环境下,P C 机通过不同类型的J T A G 电缆与用户目标系统中的D S P 通信,帮助用户完成调试工作。

当用户在CCS环境下完成开发任务,编写完成用户软件之后,需要脱离依赖PC机的CCS环境,并要求目标系统上电后可自行启动并执行用户软件代码,这就需要用到BootLoader 技术。

系统上电后,由DSP本身自带的Boot程序将DS P的应用程序加载到DS P应用板上的高速存储器(如内部S R A M 、S D R A M 等)中,这个过程称为Boot loader。

采用SPI从方式方便灵活,接口简单,速度可达10mbps,成为引导D S P 的应用程序佳选。

不同的D S P 有不同的引导方式。

以T I 公司系列芯片TMS320C672X为例,TMS320C672X共可实现4种引导方式,分别为EMIF引导、HPI引导、SPI、I2C主方式引导、SPI、I2C从方式引导。

本文针对SPI从方式引导深入了解BootLoader 技术,一般采用EMIF引导使用NorFLASH,但该芯片体积大,成本高,因此采用SPI从方式由上位处理器加载DSP程序,更方便,更灵活,可扩展性强,又丰富了DS P接口。

2 系统设计关于TI公司的TMS320C6X芯片在许多文献都介绍过,二次Bootloader的运行过程,由DS P本身自带的Boot程序只能将DS P的应用程序加载到D S P 的片内R A M 中,由于片内R AM 大小有限,该Bo ot 程序只能加载小型的应用程序,本文不作分析,本文描述通用的Bootloader过程,采用二次Bootloader 方式,即由芯片本身自带的Boot程序将二次Bootloader程序加载运行起来,然后由二次Bootloader程序负责把DSP的应用程序加载到指定的运行区域上运行。

目录1 概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)1.3 语音信号压缩A律设计基本原理 (1)1.3.1 语音信号压缩编码技术的发展 (1)1.3.2 DSP硬件实现数据压缩解压的简单流程 (2)1.3.3 A律语音信号压缩 (2)2 系统硬件设计方案 (4)2.1 DSP芯片的基本原理 (4)2.2 指令缓冲单元（I） (5)2.3 程序流程单元（P） (5)2.4 地址程序单元（A） (5)2.5 数据计算单元（D） (6)3 语音信号压缩A律设计的CCS实现 (6)3.1 简述CCS环境 (6)3.1.1 CCS主要特点 (7)3.1.2 DSP/BIOS和API函数以及RTDX插件 (7)3.2 CCS配置 (7)3.3 CCS环境中工程文件的使用 (8)3.3.1 建立工程文件 (8)3.3.2 创建新文件 (9)3.4 编译链接和运行目标文件 (9)3.4.1 对程序进行编译链接并装载.out文件 (10)4 软件设计与系统仿真 (10)4.1软件设计流程图 (10)4.2 CCS操作过程 (11)4.3 程序代码实现 (11)5 课程设计总结 (20)6参考文献 (21)1 概述1.1设计目的在CCS环境下基于TMS320VC55X芯片的语音采集压缩存储与回放。

通过这次课程设计，加深对CCS集成开发环境的以及DSP试验系统箱的使用。

锻炼逻辑思维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知识作准备。

1.2设计要求（1）了解DSP开发工具及其安装过程（2）熟悉DSP开发软件CCS使用（3）熟悉工程文件的建立方法、汇编程序开发调试过程（4）熟悉常用C55X系列指令的用法（5）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。

1.3 语音信号压缩A律设计基本原理1.3.1 语音信号压缩编码技术的发展随随着通信、计算机网络等技术的飞速发展，语音压缩编码技术得到了快速发展和广泛应用，尤其是最近20年，语音压缩编码技术在移动通信、卫星通信、多媒体技术以及IP电话通信中得到普遍应用，起着举足轻重的作用。

TMS320C672x DSP引导程序设计钟俊;吕盼稂;王欢;竺长安【摘要】针对TMS320C672x DSP引导装载过程开发困难的问题,提出一种新的引导程序开发方法.在单片机内;设计从RS232接口到DSP中的SPI接口的数据转换程序,实现PC直接与DSP通信,在PC上使用VC对引导程序进行编译.应用结果表明,该方法使开发过程更方便、快捷.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2010(036)004【总页数】4页(P267-270)【关键词】数字信号处理器;引导程序;RS232协议;SPI协议【作者】钟俊;吕盼稂;王欢;竺长安【作者单位】中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥,230027;中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥,230027;中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥,230027;中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥,230027【正文语种】中文【中图分类】TP311.111 概述随着计算机技术的飞速发展，数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)技术的应用范围越来越广泛，几乎在整个电子、信息产业都有应用。

其中应用最广泛的是美国 TI公司生产的DSP系列产品。

在这些DSP系列的系统设计中，引导程序设计是其中的难点之一，系统启动引导的成功与否决定了应用程序的运行环境是否能正确构建，即系统启动成功是正确应用运行的前提[1]。

目前，大多数数字信号处理器不带内部可擦写存储器，程序一般在系统上电时，从外部只读存储器(Read-Only Memory, ROM)读入 DSP程序空间随机存取记忆体(Random Access Memory, RAM)中，然后从指定的地址开始运行程序空间RAM 中的指令，该过程称为DSP程序的引导装载过程。

本文阐述了TMS320C672x(以下简称C672x) DSP的引导方式，并提出一种便捷的DSP引导程序开发方法。

基于McASP的8通道音频采集系统设计
陈伟;陈建平;李奎
【期刊名称】《南通大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(12)1
【摘要】为了实现多通道音频采集系统各通道音频输入和输出,同时保证音频质量,提出一种基于TMS320C6727多通道音频串行口(McASP)的8通道音频采集系统的设计方案.选取PCM4204和PCM4104作为模/数、数/模转换芯片,给出系统硬件接口电路设计、McASP接口及相关硬件的配置和软件关键代码.通过AIM6727开发平台进行系统测试,并利用MATLAB工具软件和PC机声卡采集、显示输出波形图.结果表明,该系统可同时采集8路音频信号,没有任何失真和延迟.
【总页数】6页(P18-23)
【作者】陈伟;陈建平;李奎
【作者单位】南通大学电子信息学院,江苏南通226019
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.基于虚拟仪器的音频采集分析系统设计 [J], 蔡大伟;
2.基于SOPC的8通道地震数据采集系统设计 [J], 孙富津;张林行;曹家铭;杜赫然
3.基于LabVIEW和声卡的音频信号采集、分析系统设计 [J], 卢泽宇;亓夫军;石娇;
4.基于多线程和翻译的网络爬虫鸟类音频数据采集系统设计与实现 [J], 刘江;刘国
玺;张雁;吕丹桔
5.基于STM32的音频采集与传输系统设计 [J], 许光; 胡益群; 曾倪香; 袁昌权因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

语音信号采集与回放系统设计
【本科组】
一、任务
要求设计并制作一个语音信号采集与回放系统，其原理框图如下：
二、要求
1．基本要求
（1）前置放大器电压增益20 dB --40dB可调；
（2）带通滤波器：通带为300Hz～3.4KHz ；
（3）ADC采样频率为8KHz，DAC变换频率为8KHz；
（4）语音存储时间≥20秒；
2．发挥部分
在保证语音质量的前提下：
（1）ADC采样频率为16KHz，DAC变换频率为16KHz；
（2）语音存储时间增加至50秒以上；
（3）系统具有1/2慢放功能和2倍快放功能；
（4）（在扬声器处）输出正弦波，频率范围500 H z~3 KH z、步进1H z。

（5）其它。

四、说明
不能使用单片语音专用芯片实现本系统，图中前置放大器、带通滤波器、ADC三个模块需独立设计不得采用专用集成电路，对应DAC、带通滤波器、功率放大器也不得采用专用集成电路，三个模块独立设计。

一种基于DSP的音频采集与回放系统肖启洋;方元【期刊名称】《计算机与现代化》【年(卷),期】2012(000)006【摘要】介绍一种基于DSP的音频信号处理系统.该系统采用TI公司的低功耗数字信号处理器TMS320VC5509A作为主处理器,采用能与之无缝连接的TLV320AIC23作为音频CODEC芯片.在此基础上完成系统硬件平台的搭建和软件设计,可以作为对音频信号处理的通用平台.本文详细介绍DSP与CODEC芯片的接口设计方法,提出一种利用DMA中断的方式进行数据传送的方法,大大提高了处理速度.%An audio signal processing system based on DSP is introduced. The system adopts TI' s low power consumption DSP TMS320VC5509A as the main processor, and TLV320A1C23 as the audio codec chip. Therefore, the system's hardware platform and software design are completed based on them, which can be used as a universal platform for other audio signal processing. The paper expounds in detail the method of interface that connects codec chip with DSP. At last, it provides an example of data transmission based on DMA interruption, which upgrades procession speed largely.【总页数】5页(P147-151)【作者】肖启洋;方元【作者单位】南京大学电子科学与工程学院,江苏南京210093;南京大学电子科学与工程学院,江苏南京210093【正文语种】中文【中图分类】TP368.1【相关文献】1.基于SOPC嵌入式数字存储音频采集与回放系统设计 [J], 王海荣2.基于DSP的语音采集回放处理系统的设计 [J], 代淑芬3.基于DSP的语音采集和回放系统的实现 [J], 王丽琴;史航;4.基于TMS320VC5416的音频信号采集及回放系统 [J], 徐运武5.一种基于TMS320VC5509的音频采集与回放系统 [J], 雷宏江;程方;明艳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。