基于OMAP5912的語(yǔ)音采集系統的設計與實(shí)現

限于篇幅，在此僅說(shuō)明通過(guò)I2C總線(xiàn)配置AIC23的過(guò)程。AIC23芯片是一個(gè)可編程的芯片，內部有11個(gè)16位寄存器決定芯片的工作狀態(tài)。圖2中的MODE引腳決定控制接口的工作模式：MODE=O為I2C模式，MODE=1為SPI模式。系統采用的是I2C模式，即由DSP通過(guò)I2C總線(xiàn)完成對AIC23的初始化。I2C總線(xiàn)作為ARM9和DSP的共享設備，其使用權由圖1中的寄存器I2C SSW MPU CONF和DSPI2C SSW CONF決定，在默認的情況下由ARM9使用。為了讓DSP能使用I2C總線(xiàn)，需對上述兩個(gè)寄存器做如下修改：MCBSP SSW MPU CONF=Ox00000000，DSP_I2C_SSW_CONF=0x0002。每個(gè)連接到I2C總線(xiàn)上的設備，都有1個(gè)惟一的地址，AIC23的地址由圖2中的CS#引腳決定，即CS=0地址為0011010；CS=1地址為0011011。I2C總線(xiàn)首先發(fā)送AIC23的地址，然后再把相應的AIC23內部映射寄存器的地址和配置參數合并為16位的控制字發(fā)送給AIC23。
3．2 中斷服務(wù)程序
在DSP的RAM空間中定義一個(gè)接收緩存數組Rxbuffer[]和發(fā)送緩存數組Txbuffer[]，一個(gè)接收標志RxFlag和一個(gè)發(fā)送標志TxFlag。為了防止出現在執行中斷服務(wù)程序的時(shí)候，接收的新數據將緩存區未取走的數據覆蓋，將緩存數組分為上下兩部分，CPU在處理其中一個(gè)部分的時(shí)候，DMA自動(dòng)操作另一部分，如圖4(a)所示。

該語(yǔ)音采集系統以中斷的方式工作，在工作的過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生兩個(gè)中斷：DMA接收中斷；DMA發(fā)送中斷。以DMA接收中斷為例來(lái)說(shuō)明中斷服務(wù)程序。
當產(chǎn)生DMA接收中斷時(shí)，首先判斷RxFlag的值，若為O，則取接收數組Rxbuffer下半部分的數據作進(jìn)一步的處理，同時(shí)置RxFlag為1；若為1，則取接收數組Rxbuffer上半部分的數據作進(jìn)一步的處理，同時(shí)置RxFlag為O，然后退出中斷服務(wù)程序，進(jìn)入主程序，等待中斷的再次產(chǎn)生，如圖4(b)所示。

4 仿真驗證
為了驗證設計的可行性，對該系統進(jìn)行了仿真測試。仿真軟件為CCS(Code Composer Studio)2．21。系統由硬件仿真器TDS560USB通過(guò)JTAG仿真接口與計算機相連，用戶(hù)可以通過(guò)該接口向OMAP5912芯片加載程序并觀(guān)察芯片內部存儲器的數據，完成系統仿真及程序調試的任務(wù)。
在A(yíng)RM和DSP側分別加載程序編譯后生成的．out文件，然后運行。經(jīng)配置后的AIC23從MIC IN輸入語(yǔ)音信號，并對其進(jìn)行8 kHz，16 b的采樣。不考慮圖4(a)中的信號處理過(guò)程，將采集到的語(yǔ)音直接送回AIC23芯片，經(jīng)D／A后，由HEADPHONE輸出，此時(shí)，聽(tīng)到的正是輸入的語(yǔ)音信號。由此說(shuō)明：該設計是確實(shí)可行的。

5 結 語(yǔ)
根據TI公司的OMAP5912和CODEC芯片TLV320AIC23的特性，根據TI公司的設計并實(shí)現了一種基于OMAP5912的語(yǔ)音采集系統。在該系統中，DMA通道結合McBSP的使用，可以大大減少CPU的工作量，簡(jiǎn)化軟件設計，有效地利用DSP的硬件資源，提高系統的執行效率。實(shí)踐證明，該系統能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)信號處理的要求，可以作為語(yǔ)音信號處理的算法研究和實(shí)時(shí)實(shí)現的一種通用平臺，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。