ＭＣＵ　＆　ＤＳＰ
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%A 基于DSP和MATLAB的语音数据采集和处理系统
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%A 中国地质大学机电学院　　罗大鹏　　叶敦范
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%A １　　引言 图１为ＤＳＰ与存储器的接口电路，其 目前迅速发展的数字信号处理器已 中 ＰＳ、ＤＳ、ＩＳ 分别为程序、数据和Ｉ／
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%A 在数据采集、通信及多媒体等领域中得 到广泛的应用。本系统采用ＴＩ公司１６位 定点高速芯片ＴＭＳ３２０Ｃ５４１０ 和专用语 音采集芯片ＴＬＣ３２０ＡＤ５０ 进行数据采集 和相关滤波、压缩处理，并将最终的数 据流经串口送入计算机。在计算机中使 用 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 控制串口接收数据并完成 解压、回放、编码、通信仿真等处理。 Ｏ 空间选择信号。ＭＳＴＲＢ、ＩＯＳＴＲＢ 分 别为存储器和 Ｉ／Ｏ 选通信号。
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%A 要着重考虑转换精度和抗干扰问题。本 系统所用ＡＤ 和 ＤＡ 转换芯片为 ＴＩ 公司 的 ＴＬＣ３２０ＡＤ５０，它在一个封装中集成 了两种功能，可同时进行ＡＤ和ＤＡ转换。 图 ３ 为 ＴＭＳ３２０Ｃ５４１０ 和 ＴＬＣ３２０ＡＤ５０ 的接口电路。
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%A ２　硬件接口电路 ２．１　ＴＭＳ３２０Ｃ５４１０ 外部扩展电路 ＴＭＳ３２０Ｃ５４１０ 是ＴＩ 公司于１９９６ 年 推出的定点数字信号处理器。它运行速 度快，单周期定点指令执行时间１０ｎｓ或 图 １ 　　ＤＳＰ与存储器的接口电路 另外，由于 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ 存储器与 ＥＰＲＯＭ 相比有更高的性价比，而且体 积小，功耗低，可电擦写，使用较方便。
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%A ８．３ｎｓ，远大于语音采集和处理的要求。 因此，本系统也扩展了一片ＦＬＡＳＨ 存储
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%A 另外它采用修正的哈佛结构，程序与数 据分开存放，内部具有８条高度并行性的 总线。其中，一组程序总线，三组１６位 数据总线和四组地址总线。允许数据存 放在程序存储器中，并被算术指令直接 使用，大大提高了运行速度和灵活性。 ＣＰＵ 具有４０ 位算术逻辑单元，两个独立 的４０位累加器，１７×１７位并行乘法器， 一个４０ 位桶形移位寄存器、８个辅助寄 存器、２个辅助寄存器算术逻辑单元。最 大可有８Ｍ字可寻址程序存储空间，可访 问的数据存储空间有６４Ｋ 字，Ｉ／Ｏ 存储 器空间有 ６４ＫＢ。其中片内 ６４ＫＢ 的 ＲＡＭ 包括两块２ＫＢ 的 ＤＡＲＡＭ，七块 ８ＫＢ 的 ＳＡＲＡＭ 以及片内１６ＫＢ 的 ＲＯＭ 配置位 程序存储器。片上集成一个１６位定时器、 软件可编程等待状态发生器、六通道直 接存储器访问（ＤＭＡ）控制器、三个多 通道缓冲串口（ＭｃＢＳＰ）以及一个 ８ 位 增强型主机接口（ＨＰＩ８）。
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%A 器，图 ２ 为 ＤＳＰ 与 ＦＬＡＳＨ 的接口电路。 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ 芯片为 Ａ Ｍ Ｄ 公司的 ＡＭ２９ＬＶ４００Ｂ，该芯片为单电源供电， 支持整片擦除，每个分区有保护，避免 意外擦除，并且使用寿命很长。 ２．２　ＴＭＳ３２０Ｃ５４１０ 与 ＴＬＣ３２０ＡＤ５０ 的接口电路
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%A 图 ３ 　　ＤＳＰ与ＡＤ５０接口电路
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%A ＡＤ５０ 采用 １６ 位过采样 ｓｉｇｍａ－ ｄｅｌｔａ 技术，以８Ｋ的采样率对输入的语 音信号进行采样、量化，按同步串行方
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%A ＡＤ 转换是本系统的重要组成部分， 式传给 ５４１０ 进行处理。ＡＤ５０ 向 ＣＰＵ 发 出帧同步和移位时钟信号来控制数据的 串行传输。在此需说明一下，本系统主 要用来将语音信号通过ＡＤ 转换采集进 来，然后串行发送给 Ｐ Ｃ ，在 Ｐ Ｃ 中用 ＭＡＴＬＡＢ 接收信号并进行处理。整个过 程中 ＤＡ 转换并不在信号处理的主要流 程中，ＤＡ转换只是用来验证采集数据时 所用到的滤波、压缩算法的正确性与合 理性。所以，在编写系统软件时并没有 将 ＤＡ 转换写入。此外，把 ＤＡ 转换加进
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%A 图 ２ 　　ＤＳＰ与ＦＬＡＳＨ接口电路
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%A 来也是为了丰富系统硬件资源利于今后 进行功能扩展。
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