DSP的音频信采集系统设计方案.docVIP

基于DSP的音频信号采集系统设计 辽宁省葫芦岛市辽宁工程技术大学电子与信息工程学院 摘要：本设计是一个基于TMS320VC5402的音频信号采集系统。介绍该系统的总体方案和硬件设计利用TMS320VC5402来实现音频信号的采集和输出本系统主要分为以下几个部分：电平转换电路、 AD转换电路、静态存储与动态存储、USB接口以及 JTAG部分。所设计的基于DSP的硬件系统是一个很好的音频信号采集系统。 The design of audio signal acquisition system based on DSP Liaoning province Huludao city Liaoning Technical University School of electronic and Information Engineering Abstract: The design is audio signal acquisition system based on a TMS320VC5402. Introduced the implementation and hardware design of the overall system, using a TMS320VC5402 chip for the realization of audio signal acquisition and outputThis system is mainly divided into the following sections: the level converting circuit, the AD conversion circuit , the static storage and dynamic storage, USB interface and the JTAG portion.By the end of the DSP system simulation mode, proved that the design based on DSP hardware system is a very good audio signal acquisition system. Keywords: DSP TMS320VC5402 audio signal acquisition and processing 近年来，随着DSP技术的普及和低、高性能DSP芯片的出现，DSP已越来越多地被广大的工程师所接受，并越来越广泛地被应用于各个领域，例如：语音处理、图像处理、模式识别及工业控制等，并且已日益显示出其巨大的优越性。DSP是利用专门或通用的数字信号处理芯片，以数字计算的方法对信号进行处理，具有处理速度快、灵活、精确、抗干扰能力强、体积小及可靠性高等优点，满足了对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。该系统主要应用于工业生产中，通过采集的声音信号与数据库中的数据相比较，来检测生产设备的运行状态等。系统主要分为以下几个部分：电平转换电路、 AD转换电路、静态存储与动态存储、USB接口以及 JTAG部分。系统通过采集声音信号来检测器械的裂纹、密合度等。将 DSP高速处理数字信号的能力与 USB高速传输数据的能力结合起来，使其服务于工业生产，是该系统的主要设计目的。硬件设计思想人类可以听到的声音信号是范围在20-20kHz的模拟信号，所以首先需要传感器接收该声音信号，接着需要进行转换，使声音信号由模拟信号变为数字信号。之后通过分析噪声产生的原因和规律，利用被测信号的特点和相干性，检测被覆盖的声音信号。在检测方法上有频域信号的相干检测、时域信号的积累平均、离散信号的计数技术、并行检测等方法。 图1 硬件系统框图 Figure 1 block diagram of hardware system 器件的选择 DSP芯片的选择 本系统中 DSP采用的是 TI公司的 TMS320VC5402（以下简称 5402），其操作速率达 100 MIPS，由于其具有改进的哈佛结构，所以它可以在一个指令周期内完成 32x32bit的乘法，亦可以迅速完成数学运算最常用的乘加运算。它有 4条地址总线、3条 16位数据存储器总线和 1条程序存储器总线， 40位算术逻辑单元 (AIU)，一个 17×17乘法器和一个 40位专用加法器。8个辅助寄存器及一个软件栈，允许使用最先进的定点 DSP的 C语言编译器，内置可编程等待状态发生器、锁相环(PLL)时钟产生器、两个多通道缓冲串行口、一个 8位并行与外部处理器通信的 HPI口、2个 16位定时器以及 6通道 DMA控制器，特别适合电池供电设备． 本设计中选用的 AD转换芯片是 TI公司的TLC320AD50C。