DSP综合实验 期末论文 题目: 基于
DSP的音频采集、存储与回放系统设计与实现 电子与信息工程学院
06信息工程1班 葛卫忠
20061309038
院系：
专业：姓名：学号: 2009年6月
基于DSP的音频采集、存储与回放系统设计与实现
摘 要：介绍一种基于TMS320VC5509数字信号处理器
(Digital Signal Processor，简称DSP的语音采集与回放系统的总体方案和软硬件设计。文中重点介绍了DSP与音频编解码芯片的接口
设计方法以及如何实现音频信号的采集和回放。
关键词：TMS320VC5509；TLV320AIC23；I2C；McBSP；音频采集与回放 1 系统总体方案
系统框图如图1所示，音源(如麦克风发出的音频信号经音频处理器的A／D部分转换为数字信号后进人DSP，完成数据的采集工作，由系统的模式识别部分决定对采集的数据进行何种处理(如滤波等，处理后的信号再通过音频编解码器的D／A部分还原为模拟的声音信号送往扬声器输出。
2 系统硬件电路设计
系统的核心芯片选用，rI公司的TMS320VC5509。
TMS320VC5509(以下简称C5509是，rI推出的高性能的定点DSP，是，rI公司55xx系列的代表之一，最高可以运行在144MHz的主频，它是基于TMS320C55xDSP的核，因而具有高效且低功耗的特点，非常适合便携设备使用。C5509采用统一编址的方式来划分存贮空间，程序与数据总线均能对其访问，从而使C5509便于大量数据的处理与程序的优化。C5509片内集成了128K×16Bits的SRAM，并具有外部存储器接口(EMIF：External Memory
Interface，可以与静态随机存储器(SRAM、只读存储器(ROM、闪存存储器(FLASH、同步突发静态存储器(SBSRAM和同步动态存储器(SDRAM等器件进行无缝连接。与C5502和C5510等相比，C5509具有更加丰富的片内外设。C5509具有以下的外设：1个通用串行总线(USB接口、2个多媒体卡控制器(MMC／SD的标准接口、1个I2C总线接口、3个多通道缓冲串口(McBSP、1个实时时钟(RTC接口等。这些特点使得设计出来的系统具有很高的扩展性，也使得C5509非常适合于MP3等音频处理的便携设备的开发。
2．1 C5509与音频编解码器的接口设计
系统中的音频编解码器选用，TI公司的TLV320AIC23。
TLV320AIC23(以下简称AIC23是，TI公司推出的一款高性能的立体声音频编解码(Codec芯片，芯片内置了耳机输出放大器，并支持MIC和LINE IN两种输入方式(二选一，且对输入和输出都具有可编程增益调节。AIC23的模数转(ADC和数模转换(DAC部件集成在芯片内部，采用了先进的Sigma—delta过采样技术，可以在8kHz到96kHz的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以
达到90dB和100dB。与此同时，AIC23还具有很低的能耗，回放模式下功率仅为23roW，省电模式下更是小于15 w。由于具有上述优点，使得AIC23是一款非常理想的音频模拟l／O器件，可以很好的应用在随声听(如CD，MP3等、录音机等数字音频领域。 AIC23与C5509的接口有两个，一个是控制接口，用于设置AIC23的工作参数；另一个是数字音频接口，用于将经AIC23的ADC转换后的音频数据送往C5509，或者接收C5509来的送往AIC23的
DAC转换的音频数据。
2．1．1 C5509与AIC23的控制接口设计
AIC23的控制接口有两种工作方式，分别为2线制的I2c方式和3线制的SPI方式。
在SPI方式下，SDIN携带串行的数据，SCLK是串行的时钟，片选信号cs有效时锁存数据。由于也是同步串口，所以可以通过配置C5509的一个多通道缓冲串口(McBSP为SPI模式即可与之无缝连接。这时，多通道缓冲串口(McBSP的帧信号连接AIC23的控制接口(SPI方式的片选信号、数据信号和时钟信号与AIC23的控制接口(SPI方式一一对应。这种连接只需设置多通道缓冲串口(McBSP的寄存器，使用简单可靠，但是要占用一个多通道缓冲串