基于CAN總線(xiàn)的礦用語(yǔ)音廣播對講系統設計
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為了實(shí)現CAN總線(xiàn)的遠距離傳輸，必須以犧牲傳輸波特率為前提。在該系統中，選擇和實(shí)現一種低碼速、高音質(zhì)的語(yǔ)音壓縮編碼是整個(gè)系統的關(guān)鍵。共軛代數碼激勵線(xiàn)性預測(CS-ACELP)的8 kb／s語(yǔ)音編碼G．729方法延遲小，可以提供與32 kb／s的ADPCM相同的語(yǔ)音質(zhì)量。其音質(zhì)是同檔次碼速率中最優(yōu)的，而且在噪聲較大的環(huán)境中也會(huì )有較好的語(yǔ)音質(zhì)量，廣泛地應用于多種數字語(yǔ)音通信領(lǐng)域。
在嵌入式平臺上實(shí)現G．729壓縮編碼算法是該項目開(kāi)發(fā)中的難點(diǎn)，在本系統中選用了一種單芯片的解決方案，利用一款多類(lèi)別語(yǔ)音編解碼芯片CMX7261，配合Cortex-M3內核的嵌入式軟硬件平臺實(shí)現了語(yǔ)音信號的G．729A壓縮編碼。
2 語(yǔ)音終端硬件設計
2．1 終端硬件總體設計
終端硬件總體設計示意圖如圖2所示。模擬語(yǔ)音通過(guò)麥克風(fēng)輸入，經(jīng)過(guò)音頻放大芯片MC34119進(jìn)行放大，然后送到語(yǔ)音編解碼芯片CMX72 61進(jìn)行A／D轉換；數據壓縮打包后通過(guò)SPI接口傳送給微處理器LPC1768，微處理器通過(guò)CAN收發(fā)器CTM8250將數據傳送到CAN總線(xiàn)上；總線(xiàn)上的語(yǔ)音數據流通過(guò)CAN收發(fā)器傳送給微處理器，通過(guò)微處理器的SPI接口傳送給CMX7261，實(shí)現編碼數據的解碼；解碼后的數據通過(guò)CMX7261內部的D／A轉換器轉換成模擬語(yǔ)音，經(jīng)音頻功放芯片TDA2822驅動(dòng)喇叭播放。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/154096.htm
2．2 語(yǔ)音處理模塊設計
CMX7261是英國CML公司研發(fā)的一種多類(lèi)別語(yǔ)音編解碼芯片，支持多種語(yǔ)音編解碼標準。它能將模擬語(yǔ)音編碼成為PCM(線(xiàn)性、u率、A率)CVSD或者G．729A的數據格式，也能把PCM、CVSD和G．729A的語(yǔ)音數據流解碼成模擬語(yǔ)音輸出，并且支持PCM、CVSD和G．729A協(xié)議之間的相互轉換。CMX7261由3．3 V電源供電，提供可選的低功耗模式。
圖3為CMX7261與微處理器LPC7168的接口電路圖。CMX7261與LPC1768通過(guò)C-BUS(SPI模擬)接口進(jìn)行數據的傳輸。設置CMX7261的相關(guān)功能寄存器，產(chǎn)生壓縮速率為8kb／s的G．729A語(yǔ)音的編碼數據流，在CAN總線(xiàn)上傳輸，傳輸速率選擇15kb／s，終端節點(diǎn)之間的傳輸距離2000m。由于G．729A的編解碼標準對于質(zhì)量較高的語(yǔ)音支持效果較好，所以采用CMX7261語(yǔ)音芯片能夠低成本地實(shí)現話(huà)音和高質(zhì)量語(yǔ)音的窄帶通信。
2．3 CAN總線(xiàn)電路設計
在本系統中選用了帶隔離的CAN收發(fā)器模塊CTM8250。CTM8250是一款帶隔離的通用CAN收發(fā)器模塊，該模塊內部集成了所有必需的CAN隔離及CAN收發(fā)器件，這些都被集成在不到3 cm2的模塊上。模塊的主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉換為CAN總線(xiàn)的差分電平，并且具有DC 2500 V的隔離功能。
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