基于A(yíng)RM7TDMI內核SEP3203處理器的語(yǔ)音信號的軟件實(shí)時(shí)編解碼的實(shí)現

　　但是，SEP3203的20K的資源是有限的，不可能也不必要將所有代碼都放在其中執行。ARM集成開(kāi)發(fā)工具提供了Profile功能，可以對整個(gè)程序進(jìn)行統計分析，得到各部分代碼(主要以標準C函數為單位)所耗時(shí)間占系統總時(shí)間的百分比。通過(guò)對軟件系統做Profile分析，得到各編解碼庫函數在總編解碼時(shí)間內所占的百分比，其中主要部分如表3所列。

　　以上三個(gè)函數在總編解碼時(shí)間內占用了近80 %的時(shí)間(Quan()、Fmult()、Update()的功能分別為量化表查找、定點(diǎn)化的浮點(diǎn)數乘法、狀態(tài)變量更新)，對這些代碼優(yōu)化就會(huì )明顯提高編解碼速度。把這些函數代碼整合到文件rec_esram.c中，然后加載remap.scf文件進(jìn)行內存映像(*.scf文件是ARM ADS集成開(kāi)發(fā)工具提供的鏈接腳本文件)。

　　進(jìn)行內存映像后，rec_esram.c的目標代碼rec_esram.o(約為1.5KB)就加載到eSRAM(起始地址為0x1fff0000)中執行了。表4是經(jīng)過(guò)eSRAM優(yōu)化后編解碼速度測試結果。

　　在有操作系統的情況下，也對語(yǔ)音系統性能進(jìn)行了測試，如表5所列。該操作系統為東南大學(xué)專(zhuān)用集成電路系統工程技術(shù)與研究中心自主研發(fā)的面向嵌入式應用的ASIXOS，提供圖形用戶(hù)界面、網(wǎng)絡(luò )、時(shí)鐘、實(shí)時(shí)中斷管理等支持和清晰的應用程序開(kāi)發(fā)接口。語(yǔ)音系統為該OS環(huán)境中的一個(gè)應用，有獨立的用戶(hù)界面和底層服務(wù)。限于篇幅，本文不再詳述。

　　從以上測試可以看出，在經(jīng)過(guò)eSRAM優(yōu)化后，無(wú)論是在裸機上還是在有操作系統的情況下，編解碼速度都能滿(mǎn)足語(yǔ)音實(shí)時(shí)性的需要，達到了設計要求。

　　結語(yǔ)

　　在設計一款面向多媒體應用的嵌入式系統時(shí)，實(shí)時(shí)性能非常重要。本文提出了一種基于A(yíng)RM7TDMI內核的SoC中語(yǔ)音處理系統的設計方案，并根據該款SoC具有eSRAM的特點(diǎn)，進(jìn)行了系統性能的優(yōu)化。對樣機的測試表明系統在主頻70 MHz、有操作系統的情況下編碼速率為19.88 KB/s，解碼速率為22.68 KB/s，達到了語(yǔ)音系統的實(shí)時(shí)性要求。而且，如果語(yǔ)音處理作為樣機的子系統應用，其硬件設計也支持MP3播放和LCD觸摸屏的功能，實(shí)現了系統板面積減小、整機成本降低的目的，不失為一種高效價(jià)廉的設計方案。