基于TMS320VC5416核心器件的DSP语音处理系统

毕业设计说明书（论文）中文摘要
近年来，随着DSP技术的普及和低价格、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，越来越广泛地被应用于各个领域，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。课题以TMS320VC5416为核心器件，设计并开发出版卡最小系统:电源模块、复位电路，时钟电路，存储器设计(FLASH)，模数接口电路，数据及控制总线接口电路。研究DSP与周边器件接口的相关技术，结合课题开发出适用于语音处理的DSP板卡，并以此为硬件平台，对语音编码在DSP上的实时实现进行了简单的研究，从而掌握了算法移植的一般流程，为能够在高速DSP硬件平台设计及系统应用开发方面取得成功奠定基础。 [来源：http://www.think58.com]

关键词    DSP技术  音频信号  TMS320VC5416  最小系统  硬件平台 [资料来源：THINK58.com]

毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title  Sound disprosal system based on TMS320VC5416 DSP                                                        
Abstract
Recently,along with popularization of DSP technology and appearance of cheap,high-powered DSP chip,DSP is already accepted by more and more engineer,applied in every domain largely and largely,and alread increasely reveals its great superiority.DSP deals with signal with special or universal DSP chip by digital calculational methods,has the excellence of high-speedness,agility,exactness,strong anti-jamming ability,small
volume,reliability and so on,and meets the need ofhigh-speed,exact,
real-time digital disposal and control.The thesis ,which takes TMS320VC5416 as core part,designs and exploits the least system of the block: power supply module,reset circuit,clock circuit,flash design,D/A circuit,data and control bus circuit.This thesis research the interface of DSP and surrounding parts,exploits the sound disposal DSP block.With the DSP block as hardware flat, research the realtime realization of sound coding simply,theaby know the common flow of arithmetic transplant,and establish the foundation for the success of DSP hardware flat design and system appliance.

Keywords      DSP technology     audio signal     TMS320VC5416    the least system      hardware flat

课题背景
近年来，随着DSP技术的普及和低价格、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。
DSP有两种涵义:一种是Digital Signal Processing，指的是数字信号处理技术;另一种是Digital Signal Processor，指的是数字信号处理器。两者是不可分割的，前者是理论上的技术，要通过后者变成实际产品，两者结合起来就成为解决某一实际问题和实现某一方案的手段——数字信号处理解决方案(DSPS)。
近年来，随着微电子技术和数字信号处理技术的飞速发展，DSP有了日新月异的发展，在处理速度、运算精度、处理器结构、指令系统和指令流程等诸方面有了较大提高，并迅速在语音、图像、通信系统、系统控制、生物医学工程、雷达、声纳、故障检测和自动化仪表等众多领域获得了极其广泛的应用。

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论文完成的工作
近几年来，DSP芯片价格大幅下调，而性能却不断提高，它以不可阻挡的趋势，进入通信、工业控制和消费领域，日渐成为现代信息产业的重要基石。如何以最短的开发周期，开发出适于自己应用的高性能低成本的DSP板卡与高质IT的DSP应用软件，已经成为广大DSP工程技术人员共同关心的问题。本论文在老师和同学的支持帮助下，对高速DSP系统硬件平台设计关键技术及其应用技术进行了深入研究。课题以开发出适用于语音处理的DSP板卡为硬件设计，并以此为硬件平台，对PCM，CVSD语音编码在DSP上的实时实现进行了简单的研究，从而掌握了算法移植的一般流程。主要完成的工作如下:
a) 参照现有技术成果，对DSP应用系统整体结构进行了设计，尽量考虑了电路简洁性和系统成本，从而掌握了正确的DSP系统设计方法。
b) 对板卡上应用到的各种编码的进行简单介绍，但因为本论文重点是硬件平台的搭建过程，所以没有详细的阐述具体线性码与PCM码之间和线性码与CVSD码之间的转换过程。
c) 论文在介绍TMS320VC5416基本特点的基础上，完成了DSP最小系统设计，包括电源设计、时钟电路设计、硬件复位电路、存储器(FLASH)设计、数模接口等，从而掌握了DSP与周边器件接口的方法。
d) 对如何应用直接存储器访问DMA（Direct Memory Access）结合多通道缓冲串行口McBSP(Multi-channel Buffered Serial Port)来实现DSP的数据接口进行了设计与研究。 [资料来源：http://www.THINK58.com]
e) 论文对BOOT程序进行了分析与设计，从而实现了DSP开发板的独立运行。
2 对进一步工作的展望
本论文主要对DSP系统的硬件进行了初步设计，对DSP在语音编码中的应用进行了一定的探讨。但是可以看到，本人所完成的工作离产品化还有很大距离。下面是我对进一步工作的建议:
a) 在本论文所完成硬件平台的基础上进行系统定标，设计相应的DSP应用软件， 以搭建实际的DSP应用系统。
b) 进行人机接口设计，如键盘接口，显示屏接口，以方便进行现场监控。
c) 进行DSP网络化设计，使DSP能够通过以太通信接口构成络化DSP系统。











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目   录
1 绪论………………………………………………………………………………………1
1.1 课题背景………………………………………………………………………………1
1.2 课题的目的和意义……………………………………………………………………2
1.3 本人完成的实际工作…………………………………………………………………2
1.4 论文各章节简介………………………………………………………………………3
2 论文主要研究内容及研究方法…………………………………………………………3
2.1 论文主要研究内容……………………………………………………………………3
2.2 论文采取的研究方法…………………………………………………………………4
3 板卡上应用的各种编码的简单介绍……………………………………………………6
3.1 PCM基本原理 …………………………………………………………………………6
3.2 CVSD简介………………………………………………………………………………8

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3.3 线性码简介 …………………………………………………………………………10
4 硬件实验平台的设计与开发 …………………………………………………………10
4.1 DSP芯片的选择………………………………………………………………………10
4.2 系统总体方案 ………………………………………………………………………12
(毕业设计 )
4.3 DSP板卡最小硬件系统设计…………………………………………………………12
4.4 引脚定义 ……………………………………………………………………………20
5 DMA结合McBSP实现数据接口 …………………………………………………………21
6 TMS320VC5416的BOOT设计 ……………………………………………………………26
总结 ………………………………………………………………………………………29
1 论文完成的工作 ………………………………………………………………………29
2 对进一步工作的展望………… ………………………………………………………29
致谢 ………………………………………………………………………………………30
参考文献 …………………………………………………………………………………31

参考文献 [资料来源：www.THINK58.com]

1.刘益成.TMS320C54x DSP应用程序设计与开发.北京航空航天大学出版社，2002:20-51
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3.江安民.TMS320C54xx DSP实用技术.清华大学出版社，2002:1-186
4.李刚.数字信号处理器原理及其开发应用.天津大学出版社，2000:30-247
5.张雄伟，曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用(第2版).电子工业出版社，2000:1-18
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7.王金龙，沈良.无线通讯系统的DSP实现.人民邮电出版社，2002:25-77
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10.谢淑如，郑光钦，杨渝生.Protel PCB 99SE 电路板设计.
11.卢毅，赖杰.vHDL与数字电路设计.科学出版社，2001:45-138
12.宋万杰，罗丰，昊顺军.CPLD技术及其应用.西安电子科技大学出版社，2001:77-160
13.徐志军，徐光辉.CPLD/FPGA 的开发与应用.电子工业出版社，2002:6-127
14.TMS320VC54x Assembly Language Tools user，Guide.
15 TI.TMS320C54x Code Composer Studio Tutorial,1999. [资料来源：http://www.THINK58.com]
16.朱永强，王辉林.可编程逻辑器件及其在DSP系统中的应用。山东工程学院学报，2002(6).38-41

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