1、DSP課程設(shè)計(jì)報(bào)告課設(shè)名稱：聲音強(qiáng)度顯示2（2812平臺(tái)）課設(shè)日期：2013.7.7姓 名：*學(xué) 號(hào)：哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）2012年數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告目 錄1、設(shè)計(jì)題目.21.1實(shí)驗(yàn)背景.21.2 實(shí)驗(yàn)要求. . .22、設(shè)計(jì)原理.22.1整體思路. .22.2TLV320AIC23B. .32.3MCBSP.52.4LED.63、程序代碼. . . . . . . . . . . . . .74、硬件實(shí)現(xiàn).135、心得體會(huì). . . . . . . . . . . . . . .146、參考資料.14一、設(shè)計(jì)題目1.1實(shí)驗(yàn)背景很多音響設(shè)備上有顯示聲音強(qiáng)度的led顯示，采集語音信號(hào)，并用流

2、水燈的亮多少表示聲音的強(qiáng)度。1.2實(shí)驗(yàn)要求A、利用開發(fā)板上的音頻AD采集語音信號(hào)；B、利用流水燈亮的多少顯示聲音強(qiáng)度；C、利用開發(fā)板的資源，拓展功能。二、設(shè)計(jì)原理2.1整體思路實(shí)現(xiàn)聲音強(qiáng)度顯示，首先要AD采集外部語音信號(hào)，為防止燒壞DSP芯片，我們用外圍芯片TLV320AIC23B來實(shí)現(xiàn)，TLV320AIC23B對(duì)外部輸入語音信號(hào)AD處理完成后通過MCBSP送達(dá)DSP，我們?cè)賹?duì)其進(jìn)行八段量化，即把聲音強(qiáng)度分成八段，對(duì)應(yīng)LED亮燈數(shù)量，則功能可實(shí)現(xiàn)。硬件框圖如下：話筒TLV320AIC23BTMS320F2812耳機(jī)LED發(fā)光二極管2.2 TLV320AIC23BTLV320AIC23（以下簡(jiǎn)稱

3、AIC23）是TI推出的一款高性能的立體聲音頻Codec芯片，內(nèi)置耳機(jī)輸出放大器，支持MIC和LINE IN兩種輸入方式（我們用MIC輸入外部語音信號(hào)），且對(duì)輸入和輸出都具有可編程增益調(diào)節(jié)。AIC23的模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADCs）和數(shù)模轉(zhuǎn)換（DACs）部件高度集成在芯片內(nèi)部，采用了先進(jìn)的Sigmadelta過采樣技術(shù)，可以在8K到96K的頻率范圍內(nèi)提供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣（我們采用16bit采樣），ADC和DAC的輸出信噪比分別可以達(dá)到90dB和100dB。與此同時(shí)，AIC23還具有很低的能耗，回放模式下功率僅為23mW，省電模式下更是小于15uW。由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，使

4、得AIC23是一款非常理想的音頻模擬I/O器件，可以很好的應(yīng)用在隨聲聽（如CD，MP3）、錄音機(jī)等數(shù)字音頻領(lǐng)域。TLV320AIC23電路原理圖如下：I我們用MIC輸入聲音信號(hào)，MIC輸入接口主要管腳為： MICBIAS提供麥克風(fēng)偏壓，通常是3/4 AVDD MICIN麥克風(fēng)輸入，放大器默認(rèn)是5倍增益 連接示意圖如下： II.為了更好地對(duì)比顯示效果，程序中保留了聲音輸出的部分。耳機(jī)輸出接口主要管腳為： LHPOUT左聲道耳機(jī)放大輸出 RHPOUT右聲道耳機(jī)放大輸出 LOUT左聲道輸出 ROUT右聲道輸出 LOUT和ROUT沒有經(jīng)過內(nèi)部放大器，所以設(shè)計(jì)中常用LHPOUT和RHPOUT，連接示意圖

5、如下： III. DSP Mode模式DSP與AIC23的連接可以采用I2S模式也可以采用DSP模式，區(qū)別僅在于DSP的McBSP幀信號(hào)的寬度。前者的幀信號(hào)寬度必須為一個(gè)字（16bit）長(zhǎng)，而后者的幀寬度可以為一個(gè)bit長(zhǎng)，比如在字長(zhǎng)16bit（即左右聲道的采樣各為16bit），幀長(zhǎng)為32bit的情況下，如果采用I2S，幀信號(hào)寬度應(yīng)為16bit；而采用DSP Mode幀信號(hào)寬度1bit即可。 為了與AIC23通信，DSP的串口時(shí)鐘也應(yīng)該正確的設(shè)置。DSP的McBSP時(shí)鐘為了減少外圍電路通常都選擇由內(nèi)部CPU時(shí)鐘分頻得到，比如在AIC23采樣速率為8K的情況下，McBSP串口時(shí)鐘應(yīng)為832256

6、K，這時(shí)，DSP工作時(shí)鐘/256K需要設(shè)置的分頻因子。 需要注意的是，DSP的串口分頻因子最大為0xff（256），所以如果采用內(nèi)部時(shí)鐘分頻的辦法，DSP工作時(shí)鐘不能超過64M。(我們采用MCBSP實(shí)現(xiàn)無縫連接)。2.3 MCBSP McBSP是TI公司生產(chǎn)的數(shù)字信號(hào)處理芯片的多通道緩沖串行口，英文Multichannel Buffered Serial Port 的縮寫。McBSP是在標(biāo)準(zhǔn)串行接口的基礎(chǔ)之上對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展，因此，具有與標(biāo)準(zhǔn)串行接口相同的基本功能。McBSP包括一個(gè)數(shù)據(jù)通道和一個(gè)控制通道，通過7個(gè)引腳與外部設(shè)備連接。數(shù)據(jù)發(fā)送引腳DX負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送，數(shù)據(jù)接收引腳DR負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收

7、，發(fā)送時(shí)鐘引腳CLKX，接收時(shí)鐘引腳CLKR，發(fā)送幀同步引腳FSX和接收幀同步引腳FSR提供串行時(shí)鐘和控制信號(hào)。它為DSP和系統(tǒng)其他設(shè)備之間提供了一個(gè)直接的串行接口，實(shí)現(xiàn)與兼容的MCBSP設(shè)備（如AIC）之間進(jìn)行通信，并且能同步的發(fā)送、接收8/16/32位串行數(shù)據(jù)。2.4 LED前面交代了數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸，而要完整實(shí)現(xiàn)所需功能就要用LED發(fā)光二極管部分來顯示了。我們把處理完之后的16位數(shù)字信號(hào)做8個(gè)強(qiáng)度段判斷，使之隨聲音強(qiáng)度大小點(diǎn)亮前一個(gè)燈、前兩個(gè)燈、前三個(gè)燈前七個(gè)燈、全八個(gè)燈。電路原理圖如下（共陽發(fā)光二極管）：三、程序代碼由于篇幅限制，僅附上主程序如下，各部分的初始化以及調(diào)用程序略去：#

8、include DSP28_Device.h#define SPI_SEL_REG *(Uint16 *)0x3400#define LED_SPI 0X00Const Unite16 LedCode=0XFF3F, 0XF49F, 0XF61F,0XF33F, 0XF25F,0XF05F, 0XFF1F,0XF01F,0XF21F;unsigned int count;unsigned int *LEDADDR = (unsigned int *) 0x3800;Uint16 hh;int ADbuf500;int DA_wptr,DA_rptr,y;int play_mode;void d

9、elay(unsigned int);void ldelay(unsigned int);void WriteLED(unsigned int);void main(void) unsigned int temp,i;InitSysCtrl();/初始化系統(tǒng)控制寄存器、PLL、看門狗和時(shí)鐘 EALLOW; / Allow access to EALLOW protected registers GpioMuxRegs.GPFMUX.all=0x3fff; / 設(shè)置相應(yīng)的引腳為 McBSP 引腳 / 設(shè)置口 F MUX - x111 1110 0000 0000 EDIS; DINT;/關(guān)中斷I

10、nitPieCtrl();/初始化PIE控制寄存器，參考DSP28_PieCtrl.C文件 IER = 0x0000;IFR = 0x0000; InitSpi(); /初始化SPItemp = 0;count=0;SPI_SEL_REG=LED_SPI;/使能LED SPI for (i=0;i9;i+) WriteLED(i);ldelay(50);InitSpi1();InitAic23();/初始化AIC23 chipldelay(10);InitMcbsp();ldelay(10);InitPieCtrl();/初始化PIE控制寄存器InitPieVectTable();/初始化中斷

11、向量表 EALLOW;PieVectTable.MXINTA = &ISRMcbspX; PieVectTable.MRINTA = &ISRMcbspR;EDIS; IER |= M_INT6; /使能CPU INT6PieCtrl.PIEACK.all = 0xFFFF; /使能 PIE 驅(qū)動(dòng)一個(gè)脈沖進(jìn)入CPUPieCtrl.PIEIER6.bit.INTx6 =1; /使能 PIE Group 6，INT6PieCtrl.PIEIER6.bit.INTx5 =1; /使能 PIE Group 6，INT5/PieCtrl.PIEIFR6.bit.INTx6 =0;EINT;/使能全局中斷

12、ERTM;/ GpioDataRegs.GPASET.all|=0x8000; /測(cè)試置位McbspRegs.DXR1.all = 20000;while(1) /判斷聲音強(qiáng)度大小，用LED燈個(gè)數(shù)顯示出來 if (hh0x1FFF) *LEDADDR =254; delay(10000000); else if (hh0x3FFF) *LEDADDR =252; delay(10000000); else if( hh0x5FFF) *LEDADDR =248; delay(10000000); else if( hh0x7FFF) *LEDADDR =240; delay(10000000)

13、; else if ( hh0x9FFF) *LEDADDR =224; delay(10000000); else if( hh0xBFFF) *LEDADDR =192; delay(10000000); else if( hh0xDFFF) *LEDADDR =128; delay(10000000); else if (hh0) k-; delay(50000);void delay(unsigned int t)while(t0)t-;interrupt void ISRMcbspR(void) /數(shù)據(jù)可以在這采集 PieCtrl.PIEACK.all = 0xFFFF; /使能PI

14、E驅(qū)動(dòng)一個(gè)脈沖進(jìn)入CPUPieCtrl.PIEIFR6.bit.INTx5 = 0; /使能 PIE Group 6，INT5ERTM; hh = McbspRegs.DRR1.all; interrupt void ISRMcbspX(void)/在此處發(fā)送 PieCtrl.PIEACK.all = 0xFFFF;/使能PIE驅(qū)動(dòng)一個(gè)脈沖進(jìn)入CPUPieCtrl.PIEIFR6.bit.INTx6 =0; /使能 PIE Group 6，INT6McbspRegs.DXR1.all = McbspRegs.DRR1.all;/放音 IER |= M_INT6;EINT;ERTM;四、硬件實(shí)現(xiàn)開發(fā)板連接pc，安裝驅(qū)動(dòng)，安裝仿真器驅(qū)動(dòng)， CCS編譯成功，打開并連接開發(fā)板，燒錄到開發(fā)板中，在麥克口接一話筒，說句話會(huì)看到LED亮燈數(shù)量不斷跳動(dòng)，即設(shè)計(jì)成功。附上效果圖如下：五、心得體會(huì)我們是四個(gè)人一組去完成這一題目的，起初感覺很難，沒有頭緒無從下手，但是通過利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館以及開發(fā)板配套的資料及例程，組員之間的共同探討互補(bǔ)，以及請(qǐng)教其他同學(xué)，感覺