基于OMAP5912的語(yǔ)音采集系統的設計與實(shí)現

0 引 言
近年來(lái)，高速發(fā)展的語(yǔ)音信號處理技術(shù)已在音頻信息的處理、傳輸和存儲等方面得到廣泛應用。同時(shí)，隨著(zhù)高性能數字信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)的日益普及，利用DSP對語(yǔ)音信號處理進(jìn)行算法研究和實(shí)時(shí)實(shí)現正成為新的熱點(diǎn)。在此設計并實(shí)現了一種語(yǔ)音采集系統。該系統為語(yǔ)音信號處理的算法研究和實(shí)時(shí)實(shí)現提供一個(gè)通用平臺。同時(shí)，與已有的聲卡等具有語(yǔ)音采集功能的設備相比，該系統具有結構簡(jiǎn)單，效率高，便于攜帶等特點(diǎn)，因此也可以作為便攜式設備或手持終端的一部分進(jìn)一步加以開(kāi)發(fā)和應用。

1 芯片簡(jiǎn)介
OMAP5912采用獨特的雙核結構，內含1個(gè)實(shí)現控制功能的帶有TI增強型ARM926EJ―S(簡(jiǎn)稱(chēng)ARM9)內核的處理器和1個(gè)實(shí)現數據處理功能的高性能、低功耗TMS320C55x DSP(簡(jiǎn)稱(chēng)DSP)內核。ARM9處理器可用來(lái)實(shí)現各種通信協(xié)議、控制和人機接口；DSP具有多條數據地址總線(xiàn)，非常適合數據密集的多媒體處理，并具有極低的功耗。
TLV320AIC23(簡(jiǎn)稱(chēng)AIC23)是TI推出的一款高性能的立體聲音頻Codec芯片，內置耳機輸出放大器，支持MIC和LINE IN兩種輸入方式(二選一)，且對輸入和輸出都具有可編程增益調節。AIC23的模數轉換(ADCs)和數模轉換(DACs)部件高度集成在芯片內部，采用了先進(jìn)的Sigma―delta過(guò)采樣技術(shù)，可以在8～96 kHz的頻率范圍內提供16 b，20 b，24 b和32 b的采樣，ADC和DAC的輸出信噪比分別可以達到90 dB和100 dB。與此同時(shí)，AIC23還具有很低的能耗，回放模式下功率僅為23 mW，省電模式下更是小于15μW。

2 系統的硬件設計
2．1 系統的硬件結構
語(yǔ)音采集系統主要包括兩個(gè)模塊：以AIC23為核心的語(yǔ)音采集模塊；以OMAP5912的DSP為核心的語(yǔ)音數據接收處理模塊。
為使AIC23正常工作在需要的狀態(tài)下，必須通過(guò)I2C總線(xiàn)對其進(jìn)行配置。AIC23采集的語(yǔ)音信號經(jīng)過(guò)A／D轉換后，通過(guò)McBSPl傳送到接收寄存器DRR，然后經(jīng)DMA通道傳送至接收緩沖區。存放在發(fā)送緩沖區的數據，通過(guò)DMA通道傳送到McBSPl的發(fā)送寄存器DXR，然后傳送至AIC23，經(jīng)過(guò)D／A轉換后，由HEADPHONE輸出，如圖1所示。

2．2 系統的硬件接口設計
利用OMAP5912的I2C總線(xiàn)和McBSPl完成對AIC23的控制和通信。I2C總線(xiàn)與AIC23的控制口相連，McBSPl與AIC23的數據口相連。AIC23設置為Master模式，向McBSPl提供時(shí)鐘和幀同步信號。McBSPl．DX作為AIC23的輸入通道，McBSPl．DR作為AIC23的輸出通道，如圖2所示。

3 系統的軟件設計
系統的軟件分兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明：主程序和中斷服務(wù)程序。
3．1 主程序