● 摘要
嵌入式系统设计是当今电子设计领域的重要研究方向。嵌入式系统因其较高的性价比、能耗低、智能化等特点在国防、交通、通讯和日常生活等各个领域广泛应用。 随着音频格式的发展和人们对音频效果要求的提高,音频处理的通道数越来越多,音频算法也越来越复杂化,现有的嵌入式音频系统已经无法满足这些需要。很多复杂的音频处理算法无法实时完成,而要求助于PC机,这大大增加了音频信号采集和存储的难度。目前,市场急需一种具有较高数字信号处理能力和较多的采样通道的新的嵌入式音频处理系统的出现。本文研究基于TMS320C6727数字信号处理器的嵌入式音频系统的设计,深入讨论了系统的软硬件设计思想,提出了一个优化的软硬件设计方案。本文的主要工作如下:1. 硬件方面,完成了系统的硬件电路设计和调试。包括:TMS320C6727与Ethernet控制芯片的接口电路、TMS320C6727与USB控制芯片接口电路、TMS320C6727与UART控制芯片接口电路、TMS320C6727内存扩展电路、TMS320C6727与Flash接口电路、TMS320C6727与A/D、D/A芯片接口电路、嵌入式音频系统串行音频数据传输接口以及电源、时钟电路的设计。在硬件电路设计中采用CPLD简化了设计复杂度,并完成了CPLD程序设计和烧写工作。根据嵌入式系统的抗干扰设计原则,完成了系统PCB板的制作和调试。2. 软件方面,完成了系统的部分接口芯片的驱动程序设计,完成程序总量约5700行。包括:TMS320C6727锁相环寄存器、EMIF接口寄存器、McASP接口寄存器的配置;Ethernet控制芯片的寄存器配置与基于UDP协议的通讯程序设计;UART控制芯片寄存器配置和串行数据通讯程序的设计;A/D、D/A芯片的设置和I2S格式音频数据接收和发送程序的设计;串行音频数据通讯程序的设计。3. 系统整体测试方面,完成了系统全部硬件和部分软件功能测试。包括:UART接口通讯的测试;Ethernet接口电气连接性和程序设计正确性的测试;A/D数据采集和D/A音频回放硬件和程序的测试;以及串行音频通讯接口的测试。
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