5G音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)初稿

PAGEPAGE6 第頁共30頁海南高校學(xué)士學(xué)位論文2.5G音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓名：陸維申請學(xué)位級(jí)別：學(xué)士專業(yè)：通信工程指導(dǎo)老師：陳褒丹2011—5-7原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行討論所取得的成果．除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人擔(dān)當(dāng).論文作者簽名：陸維日期：2011-5-7關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明本人完全了解海南高校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)海南高校可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采納影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。（保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）論文作者簽名:導(dǎo)師簽名：日期:2011—5-7中文摘要隨著信息技術(shù)革命的深化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)已經(jīng)逐漸進(jìn)展成為一門關(guān)鍵的技術(shù)學(xué)科.數(shù)字信號(hào)處理是伴隨數(shù)值計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展而飛快進(jìn)展起來的新興學(xué)科，格外是數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的消滅，使其理論得以廣泛應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)之中而DSP芯片的消滅則為數(shù)字信號(hào)處理算法的實(shí)現(xiàn)供應(yīng)了可能。這一方面極大地促進(jìn)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)展；另一方面,它也使數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域得到了極大的拓展。在國外DSP芯片已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于當(dāng)今技術(shù)革命的各個(gè)領(lǐng)域;在我國，DSP技術(shù)也正以極快的速度被應(yīng)用到科技和國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域.本次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過運(yùn)用DSP，介紹了音頻系統(tǒng)音頻信號(hào)頻譜分析的原理以及其所涉及的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)是基于快速傅立葉變換(FFT）的方法對采集的音頻信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,得到音頻信號(hào)的頻率及功率，F(xiàn)FT算法采納MATLABLE編寫DSP程序?qū)崿F(xiàn)。現(xiàn)可以完成256點(diǎn)的FFT運(yùn)算，頻率分辨率達(dá)到100Hz，輸入信號(hào)電壓（峰峰值）可以達(dá)到100mV到4V。關(guān)鍵詞：音頻系統(tǒng)；數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）；音頻信號(hào)；快速傅立葉變換；頻譜分析。ABSTRACTAlongwiththedeepeningoftheinformationtechnologyrevolutionandtherapiddevelopmentofcomputertechnology。Digitalsignalprocessingtechnologyhasgraduallydevelopedintoakeytechnicaldisciplines.Digitalsignalprocessingisanewsubjectthatimprovequicklytogetherwithnumericalcomputertechnologyandcomputertechnology.EsprciallywithappearanceofDigitalSignalProcessor（DSP),itstheoryisappliedwidelytopracticalsystems。MakeitstheorytowidelyappliedintheactualsystemoftheemergenceofDSPchipistherealizationofdigitalsignalprocessingalgorithmtoprovidethepossibility。Ontheonehand,greatlypromotethedigitalsignalprocessingtechnologyfurtherdevelopment.Ontheotherhand,italsomakedigitalsignalprocessingapplicationshasbeengreatlyextend.Inforeigndigitalsignalprocessor（DSP）hasbeenwidelyusedintoday'stechnologyrevolutioninvariousfields。Inourcountry，DSPtechnologyhasbeenappliedtothetechnologyandnationaleconomicinvariousfieldswithgreatspeed.Thegraduationdesignintroducedtheaudiosystemaudiosignalspectrumanalysisprincipleanditsinvolvesthehardwarestructureandsoftwaredesign。ThedesignisbasedonfastFouriertransform（FFT）methodtotheaudiosignalscollectedspectralanalysis.Getaudiosignalfrequencyandpower。FFTalgorithmadoptsMATLABLEwriteDSPprogramrealization。Thatcanbecomplete256pointFFToperationsnow.Thefrequencyresolutionachieve100Hz.Theinputsignalvoltage(fengfengvalue）canbeachieved100mVto4V。Keywords:Audiosystem；Digitalsignalprocessor（DSP）;Audiosignal;FastFouriertransform；Spectrumanalysis。1。緒論……………….……….。11。1設(shè)計(jì)背景.。.。...。.。。。。。.。。。。。.。。。.。。。..。.。.。..。。。..。.。.。。..。。。。。.。..。.。.。。.。。。.。。...。..。。。。。。。。。。。.。。。.。。..。。。.。.。.。11。2設(shè)計(jì)目的。.。。..。.。。..。。。..。..。..。。。..。。..。。。。。...。。。。..。.。。.。。.。。。。.。。。。。。...。。.。。。。。..。。...。.。。12硬件電路。.。。。...。。。。。。..。..。.。。。。。.。.。。。。。.。.。..。.。。.。..。..。。.。。.。。。.。。.。..。。.。.。。..。。.。。....。..。。.。。.。.。.。。.。。.。32.1系統(tǒng)框圖...。。。。.。..。。。..。.。。.。。.。...。..。。。。.。。。.。.。.。.。.。。...。..。.。。。..。。。.。..。..。。...。..。。。。.。.。..。..。。32。2信號(hào)處理部分。..。..。..。.。.。.。.。。。.。。。。.。。...。..。.。。。...。..。。.。。。..。.。。.。。。。...。。..。。。...。.。。。.。..。。.。。.。。。...。。32.2.1信號(hào)疊加電路...。。.。.。。。。。。。.。。。.。.。。。。.。。。...。。.。.。。.。。。..。.。..。。。.。.。。...。.。.。。。..。。..。.。。.32.2。2低通濾波器.。。。。。.。.。。.。。。。..。。。。..。。。.。.。。。.。。.。。。。。..。。。.。。.。。.。.。。.。..。..。..。.。.。..。。.。...。。.。。。。.。32.2。350Hz陷波電路。。。.。..。。。.。。.。..。。。.。.。。...。。.。。。。。。..。。。.。..。。。.。。.。...。。。..。。.。。.。..。。.。。。。..。。.。..。42。2.4電平轉(zhuǎn)換電路。。.。。。。。。。.。.。.。.。。。.。。.。。。。..。。。...。。。...。.。..。..。.。。.。。.。...。。.。。。...。。..。42。2。5信號(hào)采集部分。.。。..。.。。.。。.。。..。。.。。。。。。.。。。。..。。。.。。。..。。...。。.。。。。。...。。。...。.。..。。.。。。。..。。..。。.。42.3時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路。。。.。。。。。。。...。。.。。。.。。.。。。.。..。。.。。.。。。。。.。...。..。。..。。.。.。。。。.。.。。。..。。.。...。.。。。。..。。。。...133軟件設(shè)計(jì)。。。.。..。。。。..。。。。.。.。。.。.。。.。。。。.。..。。...。.。。。.。。.。。...。。。。.。。。.。.。。。...。..。。.。.。。.。。。..。。。。。.143。1DSP初始化..。。.。。。。。..。..。..。.。。.。。。。。.。..。。.。。。..。。.。..。.。.。。。.。。。。...。。。.。.。。。。.。.。。...。.。.。。。..。143.2AD50初始化.。.。.。。。。。。..。。。.。。.。。。..。.。。..。。.。。.。.。。。。.。。。。。。。..。。。。。。。.。。.。..。。....。。..。...。.。..。。...。.。..143.3設(shè)置DSP中斷。.。.。。..。...。。。。...。.。。.。。..。。。..。。。.。。..。。。。。。...。。。..。。。。.。。。.。.。。。..。..。。.。。.。..。..。。..。..。143。4數(shù)據(jù)存儲(chǔ).。.。。。..。。。。..。。..。.。.。。.。..。。。.。。..。...。..。。。。。.。。。.。..。。。.。。。。.。。.。。..。...。。.。。。。。。.。。...。。。。。..。.143。5數(shù)據(jù)輸出。.。.。。.。。。.。..。。。。。..。..。。.。..。。。。...。。。。。.。...。。。。。...。。...。。。。。。。。。。..。。。。...。.。.。。..。.。。。.。.。。.。。...。。143。6FFT算法..。。....。。.。。。。..。。。.。..。。。。..。..。。.。。..。。。。.。.。。。。....。。。。..。.。。。..。...。。。。.。.。.。。.。。。。。144總結(jié).。.。。..。.。.。。。。。。...。。.。.。.。。。.。。。。。。...。。.。。。。。。.。..。.。。。。。..。...。。。。。..。。。..。。..。。..。..。..。。。。。17參考文獻(xiàn).。。。。。..。..。..。..。。..。.。...。..。。.。.。。..。.。。。。。.。..。..。。..。。..。...。..。。.。.。。。..。。..。。.。。..。。。。.。..。。.。。。..。。。..。.。。.。19附錄…………...。.?！??！?。.………201緒論1。1背景隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的進(jìn)展，1982年世界上誕生了首枚DSP芯片，這種DSP器件采納微米工藝NMOS技術(shù)制作,雖功耗和尺寸稍大，但運(yùn)算速度卻比MPU快了幾十倍，尤其在語音合成和編碼解碼器中得到了廣泛應(yīng)用。DSP芯片的問世是個(gè)里程碑，它標(biāo)志著DSP應(yīng)用系統(tǒng)由大型系統(tǒng)向小型化邁進(jìn)了一大步。至80年月中期，隨著CMOS技術(shù)的進(jìn)步與進(jìn)展，其次代基于CMOS工藝的DSP芯片應(yīng)運(yùn)而生，其存儲(chǔ)容量和運(yùn)算速度都得到了成倍提高，成為語音處理、圖象硬件處理技術(shù)的基礎(chǔ).80年月后期，第三代DSP芯片問世,運(yùn)算速度進(jìn)一步提高，其應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大到通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。90年月DSP進(jìn)展最快,相繼消滅了第四代和第五代DSP器件，現(xiàn)在的DSP屬于第五代產(chǎn)品，它與第四代相比，系統(tǒng)集成度更高，將DSP芯片核心及外圍元件綜合集成在單一芯片上。這種集成度極高的DSP芯片不僅在通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域大顯身手，而且逐漸滲透到人們?nèi)粘ＯM(fèi)領(lǐng)域.經(jīng)過20多年的進(jìn)展,DSP產(chǎn)品的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)大到人們的學(xué)習(xí)、工作和生活的各個(gè)方面，并逐漸成為電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的決定因素。目前，對DSP爆炸性需求的時(shí)代已經(jīng)來臨，前景十分可觀。目前，在微電子技術(shù)進(jìn)展的帶動(dòng)下，DSP芯片的進(jìn)展日新月異，DSP的功能日益強(qiáng)大，性能價(jià)格比不斷上升，開發(fā)手段不斷改進(jìn)。DSP芯片已經(jīng)完全走下了“貴族”的圣壇。DSP芯片已經(jīng)在通信與電子系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)、自動(dòng)掌握、雷達(dá)、軍事、航空航天、醫(yī)療、家用電器、電力系統(tǒng)等很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，而且新的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地被發(fā)掘.TI、AD、AT＆T、Motorola和Lucent等公司是DSP芯片的主要生產(chǎn)商。其中TI公司的TMS320系列的DSP占據(jù)了全球DSP市場的50%左右。該系列產(chǎn)品在我國同樣被用戶廣泛使用,市場份額更高,超過90％。鑒于多數(shù)DSP芯片和高速A/D、D/A芯片工藝為貼片封裝，對一般用戶來說工廠制版成本較高、手工工藝難制版、效果差等的困難，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套基于DSP芯片的最小系統(tǒng)板，并擴(kuò)展了A/D、D/A實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)的采集和回放,制作語音處理平臺(tái)。設(shè)計(jì)的核心芯片采納TI公司的TMS320VC5402PGE100進(jìn)行設(shè)計(jì)，其最高處理速度能達(dá)到100MIPS(每秒執(zhí)行100百萬條指令），性能優(yōu)越、性價(jià)比高,適合大多數(shù)用戶和教學(xué)科研.基于DSP的運(yùn)用領(lǐng)域和前景,結(jié)合我的專業(yè)跟個(gè)人愛好，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所選課題為2。5G音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，基于DSP語音采集回放處理平臺(tái).以TMS320C5402DSP為核心，對外部語音信號(hào)進(jìn)行采集,并對所采集信號(hào)進(jìn)行語音處理，最后通過外部設(shè)備回放。該系統(tǒng)適合對單語音信號(hào)進(jìn)行處理。由于設(shè)計(jì)過程中采納的A/D、D/A芯片是TI公司的TLC320AD50，所以最高采樣速率為22。05KHZ。為了驗(yàn)證本次設(shè)計(jì)的正確性和可用性，對采集的語音信號(hào)進(jìn)行FIR濾波，濾除50HZ溝通信號(hào)，并抑制頻率在3600HZ以上的語音信號(hào).所設(shè)計(jì)的濾波器是帶通濾波器,通帶為200HZ—3400HZ，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到了預(yù)期的濾波效果。證明本次單通道語音信號(hào)系統(tǒng)處理平臺(tái)設(shè)計(jì)的正確性，可用性。1.2設(shè)計(jì)目的2。5G音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是對《數(shù)字信號(hào)處理》、《DSP原理及應(yīng)用》等課程的較全面練習(xí)和訓(xùn)練，同時(shí)加強(qiáng)了對音頻方面知識(shí)的了解和深化，是實(shí)踐教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié).通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理、DSP技術(shù)課程以及其他有關(guān)先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決簡略問題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和進(jìn)展。培育了同學(xué)對工程設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力，掌握電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)完成基本技能的訓(xùn)練，如查閱設(shè)計(jì)資料和手冊、程序的設(shè)計(jì)、調(diào)試等,提高同學(xué)獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。1、DSP與TLC320AD50接口電路的原理圖繪制;2、DSP掌握TLC320AD50的程序編寫與調(diào)試；3、TLC320AD50進(jìn)行語音模擬量到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)聲音的采集，在matlable軟件中分析信號(hào)的幅頻特性；4、編寫DSP的FFT處理程序；5、實(shí)現(xiàn)繪圖功能，將幅頻圖顯示出來；6、按要求編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書,正確、完整的闡述設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果；7、在報(bào)告中繪制程序的流程圖，并文字說明。2硬件電路2。1系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)的硬件電路主要由信號(hào)預(yù)處理、信號(hào)采集、信號(hào)頻譜分析、時(shí)鐘觸發(fā)信號(hào)、系統(tǒng)掌握和鍵盤顯示模塊6部分組成。系統(tǒng)組成框圖如圖2。1所示。圖2。1系統(tǒng)組成框圖2．2信號(hào)處理部分信號(hào)預(yù)處理簡略電路主要由信號(hào)合成、阻抗匹配、0.5f的低通濾波、50H的陷波器和信號(hào)抬高等部分組成，如圖2.2所示。圖2.2信號(hào)處理框圖2。2。1信號(hào)疊加電路信號(hào)疊加電路采納反向求和電路,將3信號(hào)求和的輸出，運(yùn)放采納OP37。反向求和電路運(yùn)放OP372。2.2低通濾波器由于要求音頻信號(hào)為10KHz以下，為了使信號(hào)得到更高的純度，則需對不用的高頻信號(hào)進(jìn)行濾出，從而提高系統(tǒng)測量精度。通過濾波器的快速設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出12KHz的低通濾波器。2.2。350Hz陷波電路在音頻信號(hào)中，工頻50HZ信號(hào)對系統(tǒng)的影響最大，因此，在信號(hào)處理中加入50HZ的陷波電路.計(jì)算工公式為：f=1/2πRC。2.2.4電平轉(zhuǎn)換電路由于ADC只能采集正電壓，則需對信號(hào)進(jìn)行抬高，分析計(jì)算得電路需加3V的直流電平。2.2。5信號(hào)采集部分語音信號(hào)模數(shù)／數(shù)模轉(zhuǎn)換選擇TLC320AD50(以下簡稱AD50)芯片，AD50使用過采樣(oversampling）∑-Δ技術(shù)供應(yīng)從數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)（DA）和模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)（AD）的高分辨率低速信號(hào)轉(zhuǎn)換。該器件包括兩個(gè)串行的同步轉(zhuǎn)換通道（用于各自的數(shù)據(jù)傳輸），在DA之前有一個(gè)插人濾波器（interpolation

filter），在AD之后有一個(gè)抽取濾波器(decimdtionfilter），由此可降低AD50自身的噪聲。此外,AD50還具有片內(nèi)時(shí)序和掌握功能。AD50特點(diǎn)如下?！ぽ斎胄盘?hào)。單端信號(hào)輸人，幅度在1～4V之間.·輸出信號(hào)。單端信號(hào)輸出，幅度在1～4V之間。·單一5V電源供電,也可以使用5V模擬電源和3V數(shù)字電源同時(shí)供電?！ぷ畲蠊ぷ鞴臑?00mW?！ねㄓ?6位數(shù)據(jù)格式，也可以采納2的補(bǔ)碼數(shù)據(jù)格式?！?nèi)部基準(zhǔn)電壓.·AD為64倍采樣，DA為256倍采樣?！ぶС指鞣NV．34協(xié)議的采樣速率。·具有多種可選的采樣頻率。·支持商業(yè)級(jí)音響應(yīng)用.·工作溫度范圍從－40～850。AD50的引腳分布如圖2.3所示（（1)為DW封裝的引腳分布，(2）為PT封裝的引腳分布)。圖2。3AD50的引腳分布AD50的各個(gè)引腳的說明如表2—1所示。表2—1AD50的引腳說明續(xù)表在AD50正常工作前，必須對它進(jìn)行正確的初始化。初始化操作的主要工作是配置AD50的4個(gè)掌握寄存器CR1、CR2、CR3和CR4.掌握寄存器的讀寫是通過二次通信來實(shí)現(xiàn)。在二次通信中，D0～D7為寫人掌握寄存器的數(shù)據(jù)或者從掌握寄存器讀出的數(shù)據(jù)，D8～D12的內(nèi)容決定選擇哪個(gè)掌握寄存器，D13位決定是讀操作還是寫操作。由D8~D13位確定的全部情況如表2-2所示。表2-2

AD50的D8～D13位確定的全部操作情況掌握寄存器1中各個(gè)掌握位的功能說明如表2—3所示.表2-3

掌握寄存器1的各個(gè)掌握位的功能說明掌握寄存器2中各個(gè)掌握位的功能說明如表2-4所示。表2-4掌握寄存器2的各個(gè)掌握位的功能說明掌握寄存器3中各個(gè)掌握位的功能說明如表2-5所示。表2-5掌握寄存器3的各個(gè)掌握位的功能說明掌握寄存器4中各個(gè)掌握位的功能說明如表2-6、2—7所示。表2—6

掌握寄存器4的各個(gè)掌握位的功能說明表2—7掌握寄存器4的第4~第6位對應(yīng)的N值A(chǔ)D50掌握寄存器的設(shè)置必須在二次通信中完成.AD50有硬件和軟件兩種方式啟動(dòng)二次通信，下面介紹硬仵方式啟動(dòng)AD50的二次通信過程。硬件啟動(dòng)過程如下:C5409通過其內(nèi)部寄存器將XF引腳變?yōu)楦唠娖?，從而掌握AD50的FC引腳到高電平,然后向緩沖串口寫一個(gè)16位的掌握字，低8位是AD50的掌握寄存器初始化值，高8位選擇所要初始化的掌握寄存器及操作。整個(gè)過程的時(shí)序如圖2.4所示。圖2。4硬件啟動(dòng)AD50二次通信時(shí)序AD50的工作過程可分為AD通道工作過程和DA通道工作過程.AD通道把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并以2進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示。當(dāng)幀同步信號(hào)有效時(shí)(FS為低電平），16位（或者15位）數(shù)字信號(hào)在SCLK的上升沿輸出到DOUT引腳，一位數(shù)據(jù)對應(yīng)一個(gè)SCLK周期.傳輸時(shí)序如圖2。5所示。圖2。5AD50的AD通道數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序AD50的DA通道把送人的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。在SCLK的作用下，數(shù)字信號(hào)通過DIN引腳進(jìn)人DA通道,每個(gè)SCLK的下降沿輸人一位數(shù)字信號(hào)。DA將輸入的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出,DA通道的傳輸時(shí)序如圖2。6所示。圖2.6AD50的DA通道數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序AD50的前后端信號(hào)處理包括兩個(gè)處理_blank”運(yùn)算放大器,將單端輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分輸人信號(hào),電路連接如圖2。7所示。圖2。7AD50單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)由圖可知,單端輸人信號(hào)經(jīng)過兩個(gè)22μF的隔直電容，送人運(yùn)算\t”_blank"放大器的反相端,輸出反信任號(hào)IMP;IMP再輸人到另一個(gè)信號(hào)的反相端，輸出同信任號(hào)INP,從而形成差分輸人信號(hào)INP和IMP。圖中的運(yùn)算放大器選擇的是TI公司的TLC4502，也可以選用其他可替代的運(yùn)算放大器芯片。除了使用上述的運(yùn)算放大器外，也可以使用HYPERLINK”http：///product/file340.html”\t”_blank”變壓器將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)輸人到AD50，如圖2.8所示。圖2。8使用變壓器將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)圖中推舉的值為50Ω,Rin為22Ω，Cin為10μF,這些元件的值也可以依據(jù)簡略的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，一般清況下HYPERLINK”http：///product/searchfile/294.html”\t”_blank”電阻值在10～100Ω之間,電容值在10～_blank"200pF之間。AD50的DA輸出為差分信號(hào)，可以直接驅(qū)動(dòng)600Ω的負(fù)載。DA輸出處理電路如圖2。9所示。圖2。9AD50的DA后端輸出信號(hào)處理AD50的去耦合電容的連接如圖2。10所示.圖2。10AD50的去耦合電容的連接AD50的模擬電源和數(shù)字電源可以使用一個(gè)電感連接在一起，連接方法如圖2。11所示。圖2.11AD50模擬和數(shù)字電源的連接2.3時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路通過計(jì)算，對模擬信號(hào)的采樣速率為25。6KHz,則需產(chǎn)生25.6KHZR的方波。作為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的速率?？刹杉{單片集成電路函數(shù)發(fā)生器ICL8038。ICL8038工作頻率范圍在幾Hz到幾百KHZ之間，可以同時(shí)輸出三角波、方波和正統(tǒng)波，滿意設(shè)計(jì)要求。3軟件設(shè)計(jì)3。1DSP的初始化包括定時(shí)器0的初始化，以確保TOUT0引腳能輸出正確的時(shí)鐘信號(hào)到AD50，使AD50能依據(jù)該時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行采樣.初始化緩沖串口時(shí)，應(yīng)使DSP工作于主設(shè)備方式,CLKR0和FSX0引腳設(shè)為輸出。DSP初始化完成后，在DSP的TOUT0，CLKR0，F(xiàn)SX0這3個(gè)引腳可以看到連續(xù)輸出的脈沖。3。2AD50的初始化此時(shí)主要是設(shè)置DSP的XF引腳輸出為高，以啟動(dòng)AD50的二次通信,在正確設(shè)置AD50的4個(gè)掌握寄存器以后,AD50開頭采樣數(shù)據(jù)。此時(shí)檢測AD50的DOUT引腳能，能發(fā)現(xiàn)引腳有連續(xù)的信號(hào)輸出.3。3設(shè)置DSP中斷DSP的中斷負(fù)責(zé)從緩沖串口讀取數(shù)據(jù)，可以在CCS中查看讀取的數(shù)據(jù)是否正確，如果每次讀取的都是0或者同一個(gè)數(shù)據(jù)，說明AD50沒有正常工作，此時(shí)需檢查DSP或者AD50是否初始化成功。3。4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)DSP從緩沖串口讀取數(shù)據(jù)存放到RAM，連續(xù)存放500或者1000個(gè)數(shù)據(jù)，可以通過CCS的畫圖功能看到采集到的數(shù)據(jù).這時(shí)主要推斷采樣頻率是否正確、有沒有數(shù)據(jù)丟失等。3。5數(shù)據(jù)輸出將RAM中的數(shù)據(jù)直接送到AD50的D/A單元,轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后輸出。這時(shí)從AD50的模擬信號(hào)輸出端可以看到和輸入端一樣的信號(hào)。3。6FFT算法本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)FFT算法和各頻率和對應(yīng)功率的分析和顯示，由于DSP語言表達(dá)和運(yùn)算能力比較強(qiáng)且具有很好的可移植性和硬件掌握能力，則采納DSP語言實(shí)現(xiàn)?？傮w程序流程圖如圖3.1所示。圖3.1總體程序流程圖本設(shè)計(jì)中FFT依據(jù)DFT的基二分解方法，在第L（L表示從左到右的運(yùn)算級(jí)數(shù)，L=1，2，3…M)級(jí)中，每個(gè)蝶形的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)相距B（L—1)個(gè)點(diǎn)，同一旋轉(zhuǎn)因子對應(yīng)著間隔為2L點(diǎn)的2（M—L）個(gè)蝶形.從輸入端開頭，逐級(jí)進(jìn)行，在進(jìn)行L級(jí)運(yùn)算時(shí)，依次求出2（L—1）不同的旋轉(zhuǎn)因子，每求出一個(gè)旋轉(zhuǎn)因子，就計(jì)算完它對應(yīng)的全部的2（M-L）個(gè)蝶形。因此用三重循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)FFT變換。同時(shí)采納原址計(jì)算,可節(jié)省大量的存儲(chǔ)單元.FFT算法的程序框圖如圖3。2所示。圖3。2FFT算法的程序框圖系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)的采集和播放，收到數(shù)據(jù)后，AD50對數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字語音信號(hào)后存儲(chǔ)于內(nèi)部RAM,然后輸出到AD50,AD50進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出到相應(yīng)的后端處理電路，最后由后端電路將輸入的語音信號(hào)顯示.4總結(jié)在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我遇到了很多問題，這些問題是我們初學(xué)者常常會(huì)遇到的問題.通過老師的指導(dǎo)，和自己的思考，總結(jié)如下：問題1:單步可以運(yùn)行,連續(xù)運(yùn)行時(shí)總回0地址.解決方法：

Watchdog沒有關(guān),連續(xù)運(yùn)行復(fù)位DSP回到0地址。

問題2：OUT文件不能load到片內(nèi)flash中.解決方法：Flash不是RAM，不能用簡潔的寫指令寫入，需要專門的程序?qū)懭?CCS和C

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Debugger中的load命令，不能對flash寫入。

OUT文件只能load到片內(nèi)RAM,或片外RAM中。

問題3：在flash中如何加入斷點(diǎn)解決方法：

在flash中可以用單步調(diào)試，也可以用硬件斷點(diǎn)的方法在flash中加入斷點(diǎn)，軟件斷點(diǎn)是不能加在ROM中的。硬件斷點(diǎn),設(shè)置存儲(chǔ)器的地址，當(dāng)訪問該地址時(shí)產(chǎn)生中斷。

問題4：中斷向量解決方法：C2000的中斷向量不行重定位，因此中斷向量必須放在0地址開頭的flash內(nèi)。在調(diào)試系統(tǒng)時(shí)，代碼放在