基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计

基于TMS320C5402的DSP实验开发系统的设计的开题报告一、选题背景及意义随着数字信号处理技术的不断发展，在通信、音视频处理、自动控制等领域中，数字信号处理技术得到了广泛应用。

而DSP（Digital Signal Processor）作为数字信号处理核心部件，其灵活、高效、低功耗等特性，成为数字信号处理领域中最为重要的处理器之一。

本课题选用TMS320C5402作为研究对象，设计并实现一个基于TMS320C5402的DSP实验开发系统。

该系统主要面向高校教学和科研领域，旨在为学生提供更好的教学环境及科研平台，帮助学生更好地理解和应用数字信号处理技术。

二、项目内容1. 系统硬件设计：系统硬件主要包括TMS320C5402核心板和外设扩展板，外设扩展板包括通用输入输出、LCD显示屏、音频输入输出、AD、DA、网络接口等。

2. 系统软件设计：系统软件主要包括DSP板支持库、应用程序开发、数据采集与处理、算法实现等。

其中，算法实现部分将选用经典数字信号处理算法，如FFT、数字滤波器等。

3. 系统测试与评估：通过对系统的性能测试和评估，了解系统实现的效果，并对系统进行改进和优化。

三、研究方法1. 硬件设计：通过原理图设计、PCB设计等方式，设计硬件电路，并进行模拟仿真和实际测试，验证电路设计的正确性。

同时，通过外设扩展板的设计，拓展TMS320C5402的应用范围和功能，提高系统的可拓展性和可复用性。

2. 软件设计：根据系统需求和硬件设计，进行DSP板支持库的开发、应用程序开发、数据采集与处理、算法实现等。

其中，算法实现部分将选取合适的数字信号处理算法，并采用MATLAB等工具进行仿真和算法验证，保证算法的正确性和可行性。

3. 系统测试与评估：通过对系统性能进行测试和评估，了解系统实现的效果，并对系统进行改进和优化。

其中，系统测试包括相关性能指标的测试，如运行速度、稳定性、抗干扰性等；系统的评估则需要将系统与其它类似系统进行对比，并分析出差异所在，并做出改进建议。

基于TMS320VC5402的DTMF信号检测系统的开题报告一、项目背景DTMF (Dual Tone Multi-Frequency)技术是一种用于电话系统中的信号传输技术。

在电话系统中，DTMF信号可以传输数字和字母等信息。

DTMF信号由两个频率组成，分别称为高频和低频，用于控制电话线路上的拨号序列、菜单选项等。

本项目基于TMS320VC5402数字信号处理器，实现DTMF信号检测系统。

该系统可以对输入的DTMF信号进行解码，提取出数字和字母等信息。

二、项目目的本项目旨在实现基于TMS320VC5402的DTMF信号检测系统。

具体目标包括：1、设计合适的DTMF信号解码算法，并实现在TMS320VC5402芯片上。

2、实现高质量的DTMF信号录音和回放功能。

3、设计人机交互界面，方便用户控制系统和查询结果。

三、项目技术路线1、硬件设计本项目的硬件平台是基于TMS320VC5402数字信号处理器，其中包括音频接口电路、外部存储器、按键输入电路等。

详细的硬件设计将会根据软件设计需求进行设计。

2、软件设计软件设计分为两部分：DTMF信号解码算法设计、人机交互界面设计。

DTMF信号解码算法设计在软件设计过程中，DTMF信号解码算法的设计是至关重要的。

该算法需要实现对输入DTMF信号的快速处理和解码，提取数字和字母等信息。

常见的通用DTMF信号解码算法如Goertzel算法、FFT算法等，我们需要根据芯片的性能和应用场景确定采用哪种算法。

人机交互界面设计为了方便用户使用DTMF信号检测系统，我们需要设计一个易用的人机交互界面。

该界面应该能够显示用户输入的DTMF信号及其解码结果，提供录音和回放功能，以及查询历史记录等功能。

四、项目预期成果1、DTMF信号解码算法成功设计实现适合于TMS320VC5402数字信号处理器的DTMF信号解码算法，并进行实现。

2、DTMF信号检测系统成功实现基于TMS320VC5402的DTMF信号检测系统，能够对输入的DTMF信号进行解码，并提取数字和字母等信息。

DSP课程设计报告书题目: 基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计专业：电气工程及其自动化班级：电气F1102学号： 201123910507学生姓名：唐智强指导教师：张世杰课程设计题目：基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计指导教师评语：成绩：指导教师：张世杰年月日基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计李迎春王玉峰王达伟(北华航天工业学院电子工程系,河北廊坊065000)摘要:TMS320VC5402是由TI公司生产的性价比极高的定点DSP芯片。

主要研究了基于TMS320VC5402的最小系统板的软硬件设计。

针对电源电路、复位电路、时钟电路、JTAG接口电路、DSP芯片电路提出可行的设计方案。

同时,给出了一个点亮LED灯的完整汇编源代码。

关键词:DSP;TMS320VC5402;最小系统;硬件设计;软件设计基金项目:河北省教育厅青年基金项目(2010206);北华航天工业学院教研项目(JY-2010-003-Y)收稿日期:2011-12-04作者简介:李迎春(1976-),女,讲师,博士,湖北荆门人,主要从事DSP和图像处理的教学和科研工作。

目录引言 - 4 -1 TMS320VC5402简介 - 4 -2 系统硬件设计 - 5 -2. 1 电平转换 - 5 -2. 2 电源控制电路 - 5 -2. 3 复位电路 - 6 -2. 4 时钟电路 - 6 -2. 5 译码电路 - 7 -2. 6 输入接口电路 - 7 -2. 7 输出接口电路 - 7 -2. 8 存储器扩展电路 - 8 -2. 9 JTAG仿真接口电路 - 8 -3 系统软件设计 - 9 -3. 1 引导程序 - 9 -3. 2 用户程序 - 11 -参考文献-15-4 总结 - 16 -引言在仪器仪表迅速发展的同时，计算机和网络技术也在迅速发展，PC机已经从高速增长进入到平稳发展时期，单纯由PC机带领电子产业蒸蒸日上的时代己经成为历史，嵌入式系统的出现和广泛应用，使计算机和网络进入了后PC时代。

目录摘要 (Ⅰ)第1章概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)第2章系统硬件设计方案 (2)2.1 TMS320VC5402芯片的基本原理 (2)2.2 语音采集与输出模块 (4)第3章软件设计与系统仿真 (5)3.1软件设计流程图 (5)3.2 CCS操作过程 (5)3.3系统仿真 (5)第4章课程设计总结 (8)参考文献 (9)附录：源程序代码 (10)第1章概述1.1设计目的在CCS环境下基于TMS320VC5402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C5402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。

第2章系统硬件设计方案2.1 TMS320VC5402芯片的基本原理TMS320VC5402 数字信号处理器是TI公司为实现低功耗，高速实时信号处理而专门设计的16位定点数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适用于远程通信等实时嵌入式应用的需要。

广泛应用于电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中。

TMS320VC5402具有的主要优点如下：(1) 围绕一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和操作的灵活性。

(2) 具有高度的并行性和专用硬件逻辑的CPU设计，提高了芯片的性能。

(3) 具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统，更适用于快速算法的实现和高级语言编程的优化。

(4) 模块化结构设计，使派生器件得到了更快的发展。

基于TMS320C5402的语音压缩和解压缩系统08041811班郑由展学号08224541引言语音压缩编码是数字通信和多媒体通信的基础,为了提高通信的容量和质量，对语音处理系统提出的要求也越来越高，即在尽可能低的比特率下最大限度地提取语音信号的特征信息，在接收端恢复尽可能清晰自然的语音信号。

随着语音算法的日益复杂，许多语音处理器的运算速度需要达到10~20MIPS（百万条指令每秒）。

一个完备的语音信号处理系统不但要具备语音信号的采集和回放功能，而且更重要的是要能完成复杂的语音信号分析和处理算法（如压缩和解压缩处理）。

一、方案论述考虑到成本及功耗，兼顾算法的复杂度，我们采用数字信号处理器DSP（TI公司的TMS320C5402）来实现语音的处理系统，主要是语音的压缩与解压缩（采用G. 723.1编解码算法），一方面能提高了语音传输的质量，另一方面能够满足语音压缩的实时性要求。

二、总体设计系统结构如图：三、原理分析原理如图所示：输入的语音信号首先进行带限滤波和抽样,然后进行A/D变换将信号变换成数字比特流。

DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理,如进行一系列的乘累加操作(MAC)。

数字处理是DSP的关键,经过处理后的数字样值再经D/A变换转换为模拟样值,之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。

系统中各模块是同时进行处理，以流水线的方式进行工作的。

四、硬件设计1、硬件电路①高保真的音频系统应该具有较宽的动态范围，选择16位的ADC 和DAC能完全捕获或恢复高保真的音频信号，这里采用具有∑-△采样特性的TLV320AIC10。

TLV320AIC10是TI公司生产的语音数模转换接口芯片，它集成16位A/D和D/A，采样速率可达22.05kb/s,其采样速率可通过DSP编程来设置。

②存储器扩展根据实际存储的需要，可适当扩展存储器。

基于TMS320C5402的语音压缩与解压缩系统的设计摘要：根据TMS320C5402能实现语音压缩与解压缩的特点并结合外围的电路，设计了一个基于DSP芯片和单片机的语音录放系统，主要研究了硬件实现、调试和软件设计流程。

一、设计要求采用DSP芯片TMS320C5402及一些外围器件，设计一个语音压缩与解压缩系统——基于TMS320C5402的语音录放系统。

二、方案论证该系统主要是通过对语音信号进行压缩，以实现高效率数字录音，可用于电话留言、语音应答等场合。

数字录音相比较传统的磁带录音，优点突出，不仅查找速度快，而且对录音信息进行编辑整理也非常方便，更为方便的是数字录音信息可以转存在计算机硬盘等存储设备上以便长期保存。

但是，数字录音的缺点是要实现长时间录音需要很大的存储空间，因此，该系统一方面采用存储量为16MB的单片闪速存储器，另一方面采用2.0Kb／s的速率对语音进行压缩，以达到尽可能好的效果。

三、总体设计整个系统能实现对语音信号转换的功能。

采样芯片MCl4LC5480对语音信号进行采集，由性价比较高的DSP芯片TMS320C5402对语音信号进行处理，通过语音压缩算法实现语音压缩存储，由单片机AT89C51主控制器完成系统的控制和键盘处理、显示等功能。

该系统的工作过程如下：系统加电后，AT89C51复位后控制TMS320C5402复位。

TMS320C5402复位后，通过内部固化的自引导程序(Boot)将存于EPROM的程序和数据搬至高速RAM。

其录音过程是，由话筒将采集的模拟语音信号经A／D转换为要处理的数字信号，并将其存入DSP中的缓存区中，然后TMS320C5402开始运行语音压缩算法，对缓存区的语音信号进行压缩存储；其放音过程与之相反。

整个系统由AT89C51实现录放的控制操作。

四、原理分析1．元件选择1)DSP芯片TMS320C5402是TI公司推出的高性能16位定点DSP。

其高性能和低功耗成为各种无线和有线通信的理想器件。

湖北民族学院科技学院信息工程系D S P课程设计报告书题目：基于TMS320VC5402的语音信号采集系统设计专业：电气工程自动化班级:学号：学生姓名：指导老师：2011年4月29日信息工程学院课程设计任务书学号学生姓名专业（班级）电气工程及其自动化（）设计题目基于TMS320VC5402的语音信号采集系统设计设计技术参数时钟设计参数：芯片的主频为100MHZ；外部时钟频率只需要10～20MHzAD转换设计参数：采样率fs=MCLK/(128*N) 或MCLK/(512*N)电平转换设计参数：5V TTL器件输出驱动3.3V TTL器件(LVC)输入时，控制驱动器的输出不超过3.6V，3.3V TTL器件输出驱动5V TTL器件输入时，VIH和VIL电平分别是2V和0.8V设计要求（1）绘制系统框图(VISIO)；（2）包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、A/D接口电路设计（P240）、JTAG接口设计等，用Protel软件绘制原理图和PCB图；(3）研究语音信号处理算法，并在MATLAB环境下仿真；(4）给出程序流程图，编写初始化程序及数据处理程序；工作量7000字左右，图纸12张。

工作计划8周：图书馆查阅相关资料；9周：系统总体设计构思；9周:系统详细设计；10周：整理形成设计报告。

参考资料[1]乔瑞萍，崔涛，张芳娟.TMS320C54X DSP原理及应用西安西安科技大学出版社 2005[2]彭启琮，李玉柏，管庆.DSP技术的发展与应用北京高等教育出版社 2002[3]苏涛，蔡建隆，何学辉.DSP接口电路设计与编程西安西安电子科技大学出版社 2002[4]王世一.数字信号处理[M]. 北京理工大学出版.1997.6[5]程佩青.数字信号处理教程[M].清华大学出版社.2001.8[6]苏涛，蔡建隆，何学辉.DSP接口电路设计与编程西安西安电子科技大学出版社 2002指导教师签字2011年4月29日信息工程系课程设计成绩评定表学生姓名：学号：专业（班级）：课程设计题目：基于TMS320VC5402的语音信号采集系统设计指导教师评语：成绩：指导教师：1 概述 (6)1.1TMS320VC5402的介绍 (6)1.2TLC320AD50介绍 (7)2系统设计 (7)2.1 DSP核心模块的设计 (8)2.2 A\D转换模块 (9)3 详细设计 (9)3.1 硬件设计 (9)3.1.1 DSP芯片 (9)3.1.2 电源设计 (10)3.1.3 复位电路设计 (10)3.1.4 时钟电路设计 (11)3.1.5 程序存储器扩展设计 (12)3.1.6数据存储器扩展设计 (12)3.1.7 JTAG接口设计 (13)3.1.8 A/D接口电路设计 (14)3.2 软件设计 (15)3.2.1系统软件设计 (15)3.2.2 MATLAB 环境中的语音信号采集和处理仿真 (20)4 总结 (22)参考文献 (23)摘要在研究数字信号处理的基础上，做一个基于DSP TMS320VC5402和A/D转换芯片TLC320AD50的语音信号采集系统的设计。

1.DSP简介1.1 DSP 的应用领域在近 20 多年时间里，DSP 芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。

主要应用有信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。

DSP 主要应用市场为3C 领域，占整个市场需求的 90%。

数字蜂窝电话是 DSP最为重要的应用领域之一。

由于 DSP 具有强大的计算能力，使得移动通信的蜂窝电话重新崛起，并创造了一批诸如 GSM、CDMA 等全数字蜂窝电话网。

在Modem 器件中，DSP 更是成效卓著，不仅大幅度提高了传输速率，且具有接收动态图像能力。

另外，可编程多媒体 DSP 是 PC 领域的主流产品。

以XDSL Modem为代表的高速通信技术与 MPEG 图像技术相结合，使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。

目前的硬盘空间相当大，这主要得益于CDSP（可定制 DSP）的巨大作用。

预计在今后的 PC 机中，一个 DSP 即可完成全部所需的多媒体处理功能。

DSP 也是消费类电子产品中的关键器件。

由于 DSP的广泛应用，数字音响设备的更新换代周期变得非常短暂。

用于图像处理的 DSP，一种用于 JPEG 标准的静态图像数据处理；另一种用于动态图像数据处理。

1.2 DSP的特点DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器，其处理速度比最快的 CPU 还快 10-50 倍，具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点，被广泛应用于具有实时处理要求的场合。

DSP 系统以 DSP 芯片为基础，具有以下优点。

1．高速性，DSP 运行速度高达 1000MIPS 以上2．编程方便，可编程DSP 可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。

3．稳定性好，DSP 系统以数字处理为基础，受环境温度及噪声的影响比较小，可靠性高。

4．可重复性好，数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响，便于测试、调试和大规模生产。