实时数字信号处理实验五_SPORT音频采集与播放.pdf

实时数字信号处理 基于ADSP-BF561 的音频采集与播 放系统 姓名： 专业： 学号： 日期： 目录 第一章 SPORT 音频采集与播放系统工作原理3 1.1 TLVAIC23B 音频采集与播放原理3 1.2 I2C 控制总线工作原理3 第二章 SPORT 音频采集与播放系统设计5 2.1 系统硬件结构框图5 2.2 算法流程图设计5 2.2.1 Main 主程序流程图设计5 2.2.2 AIC23B 初始化流程图设计6 2.2.3 I2C 写数据模块工作流程图设计7 2.2.4 SPORT 音频采集中断处理流程图设计7 第三章 SPORT 音频采集与播放系统实现9 3.1 音频采集系统传输参数配置9 3.1.1 AIC23B 参数配置9 3.1.2 SPORT 串口控制器参数配置 10 3.1.3 I2C 控制总线配置 11 3.2 音频采集系统程序实现 12 3.2.1 Main 主程序实现 12 3.2.2 AIC23B 初始化子程序实现 12 3.2.3 SPORT 音频采集中断处理子程序实现 13 3.3 实验结果与分析 13 第一章 SPORT 音频采集与播放系统工作原理 1.1 TLVAIC23B 音频采集与播放原理 AIC23B 是 TI 公司推出的一款高性能、集成有模拟功能的立体声音频 CODEC 。该器件中A/D 和D/A 变换器采用具有集成过取样数字内插滤波器的多 位Σ- Δ技术，数字传输字长可为16、20 、24 和32 位，取样率为8~96 kHz 。它 能以数字和模拟电压运行，这些电压与BF56 1 的I/O 电压是兼容的。能够实现与 ADSP BF561 的SPORT 端口的无缝连接，使系统设计更加简单，而与I2C 和SPI 总线兼容的控制接口能使AIC23 DSP 编解码器作为一个单片AFE 与其它处理器 共同使用。内部集成有增益可调的音频输入/输出放大器，无须外部再加功放， 因而也节省了电路空间，并且使得设计更加灵活。 BF561 与AIC23B 的连接示意图如图1.1 所示： 图1.1 硬件原理框图 在图中可以看出，ADSP BF561 与AIC23B 有两路通道进行数据交互：一路 是SPORT与AIC23B 的音频数据通道进行连接，实现音频数据的传输和接收；另 一路是由PF模拟的I2C 协议与AIC23B进行连接，通过配置寄存器的方式实现 AIC23B 的工作模式的设定。 1.2 I2C 控制总线工作原理 I2C 是INTER-IC 串行总线的缩写，是PHILIPS 公司推出的芯片间串行传输 总线。它以 1 根串行数据线(SDA)和 1 根串行时钟线(SCL)实现双工同步数据传 输。具有接口线少、控制方式简化、器件封装形式小、通信速率较高等优点。 在主从通信中，可以有多个I2C 总线器件同时接到I2C 总线上，通过地址来 识别通信对象。I2C 接口的协议里面包括设备地址信息，可以同一总线上连接多 个从设备，通过应答来互通数据及命令。I2C 总线是一个真正的多主机总线，总 线上多个主机初始化传输，可以通过传输检测和仲裁来防止数据被破坏。 I2C 总线的传输速率有限，标准模式下可达到100Kbps，快速模式下可达到 400Kbps ，高速模式下达到4Mbps ，不能实现全双工，不适合传输很多的数据。 I2C 的工作方式可分为5 个部分来说明： (1)总线数据有效性 a.I2C 总线为单工总线； b.在SCL 时钟高电平时采样SDA 数据，此时SDA 数据必须保持稳定，跳变 发生在 SCL 时钟低电平时刻——将高电平跳变的数据传输起始与结束条件