SSI端口的多路語(yǔ)音復用方案

1　引　言

　　同步串行接口(SSI)是各類(lèi)DSP處理器中的常見(jiàn)接口，這是因為編解碼器(Coder/Decoder，CODEC)的數字接口即為SSI。在大多數的DSP應用中，通常只需要一個(gè)CODEC，然而在諸如與電話(huà)相關(guān)的一些應用中卻經(jīng)常需要將兩路語(yǔ)音信號接入到DSP處理器上。圖1就是這樣的一個(gè)典型應用：為了進(jìn)行回聲抵消(Acoustic Echo Cancel，AEC)處理，需要將近端和遠端兩路語(yǔ)音信號都接入到DSP處理器中。

　如果某DSP處理器只有一個(gè)SSI端口，那么我們該如何將兩路(或多路)語(yǔ)音信號接入到這一個(gè)SSI端口上去呢?下面就以Motorola公司的56800系列DSP處理器中具有代表性的DSP56824為例，對其SSI端口的功能特性作一簡(jiǎn)單介紹，之后，再就上述問(wèn)題給出相應的解決方案以供參考。

　　2　SSI端口介紹

　　圖2是SSI模塊的結構框圖?？梢钥闯?，SSI端口的發(fā)送和接收是相互獨立的兩個(gè)部分。其對外接口有六根信號線(xiàn)：

　　·STD(SerialTransmitData)：串行數據輸出線(xiàn)。

　　·SRD(SerialReceive Data)：串行數據輸入線(xiàn)。

　　·STCK(Serial Transmit Clock)：串行數據輸出的位同步時(shí)鐘，可被配置成輸入或者輸出腳。在同步模式下也被用作串行數據輸入的位同步時(shí)鐘。

　　·SRCK(SerialReceive Clock)：串行數據輸入的位同步時(shí)鐘，可被配置成輸入或者輸出腳。

　　·STFS(SerialTransmitFrame Sync)：串行數據輸出的幀同步時(shí)鐘，可被配置成輸入或者輸出腳。在同步模式下也被用作串行數據輸入的幀同步時(shí)鐘。

　　·SRFS(SerialReceive Frame Sync)：串行數據輸入的幀同步時(shí)鐘，可被配置成輸入或者輸出腳。

　　SSI端口的應用非常靈活，可通過(guò)配置相應的控制寄存器將SSI端口設置成應用中所需要的工作方式。SSI具有兩種基本的操作模式：正常模式和網(wǎng)絡(luò )模式，每種模式又都支持同步和異步協(xié)議。SSI端口在正常模式下每一幀中只傳輸一個(gè)數據字(即經(jīng)過(guò)采樣量化編碼后的數字語(yǔ)音信號，數據字位寬可通過(guò)配置相應寄存器來(lái)改變);而在網(wǎng)絡(luò )模式下每一幀中可以傳輸2到30個(gè)數據字。同步和異步協(xié)議是針對SSI發(fā)送與接收部分的相互關(guān)系來(lái)說(shuō)的。在異步模式下，SSI端口的發(fā)送和接收部分完全相互獨立，都擁有各自的位同步時(shí)鐘和幀同步時(shí)鐘;而在同步模式下，SSI端口的發(fā)送和接收部分共用同一個(gè)位同步時(shí)鐘STCK和同一個(gè)幀同步時(shí)鐘STFS。幀同步信號，顧名思義，即，用作數據幀的同步，該信號可配置成短幀模式(幀同步信號為一個(gè)位時(shí)鐘寬度)和長(cháng)幀模式(幀同步信號為一個(gè)數據字寬度)。

　　更直觀(guān)地，不同模式下SSI端口的信號時(shí)序關(guān)系見(jiàn)圖3和圖4。這里，我們假設一個(gè)數據字為8bit寬，即，對模擬信號采用8級量化。

　　3　應　用

　　在對SSI端口有了深入的了解之后，我們便可以就引言中提出的問(wèn)題給出幾種切實(shí)可行的解決方案了。

　　3.1　方案一

　　圖5為方案一的連接示意框圖。DSP中的SSI端口工作在網(wǎng)絡(luò )模式，并設定每一幀為兩個(gè)時(shí)隙，即，每一幀中傳輸兩個(gè)數據字;采用同步協(xié)議，發(fā)送和接收部分共用同一個(gè)位同步時(shí)鐘信號STCK和同一個(gè)幀同步信號STFS;幀同步信號采用長(cháng)幀模式，即為一數據字寬。由DSP中的SSI端口驅動(dòng)位時(shí)鐘信號和幀同步信號。

　　假定CODEC為8K采樣，并采用8級量化。由此，可以確定SSI端口的幀頻為8kHz，位時(shí)鐘頻率為128kHz(128kHz=8kHz×8×2)。

　　DSP中的SSI端口與CODEC間信號的時(shí)序關(guān)系見(jiàn)圖6。

　3.2　方案二

　　圖7為方案二的連接示意框圖，DSP中的SSI端口的配置與方案一的完全相同。

　　由于位時(shí)鐘頻率是幀頻的16倍，且它們之間是完全同步的，因而幀同步信號在位時(shí)鐘的移位下，經(jīng)過(guò)8個(gè)時(shí)鐘周期所得到的結果即相當于取反。因而，DSP中的SSI端口與CODEC間信號的時(shí)序關(guān)系與方案一中是完全相同的，參見(jiàn)圖6。

　　 既然如此，為什么還要提出該方案呢?

　　原因之一：該方案下，幀同步信號既可以采用長(cháng)幀模式也可以采用短幀模式，因而具有一定的靈活性。