TMS320C54xx與TLV320AIC24型編解碼器的接口設備
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關(guān)鍵詞：DSP；TMS320C54xx；TLV320AIC24；接口，DMA
1 前言
TMS320C54xx是TI公司生產(chǎn)的具有較高性?xún)r(jià)比的DSP系列，采用高性能的改進(jìn)型哈佛總線(xiàn)結構；內含一個(gè)40bit的算術(shù)邏輯單元（包括一個(gè)40bit的筒形移位器和兩個(gè)獨立的加法器）、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器以及可編程分區轉換邏輯電路；同時(shí)帶有內部振蕩器或用外部時(shí)鐘源的片內鎖相環(huán)（PLL）時(shí)鐘發(fā)生器；該DSP帶有全雙工串行口，支持8位或16位傳送；同時(shí)帶有時(shí)分多路串行口、緩沖串行口、16位可編程定時(shí)器、8位并行主機接口等；可用外部總線(xiàn)進(jìn)行關(guān)斷控制，以斷開(kāi)外部數據總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制信號；數據總線(xiàn)具有總線(xiàn)保持特性。
TI公司的TLV320AIC24型多媒體數字信號編解碼器則可提供時(shí)分復用串行口（SMARTDM），并可用一個(gè)先進(jìn)的TDM格式同步4線(xiàn)串行口以?xún)?yōu)化DSP的性能，從而實(shí)與流行DSP（如C5000、C6000）和微控制器的無(wú)縫連接。SMARTTDM提供了連續數據轉換和再配置編程兩種模式（ADC/DAC和控制數據），可使TLV320AIC24 DSP編碼器和DSP數據轉換的帶寬最大化（只對ADC/DAC數據）。在一般的操作中，它會(huì )自動(dòng)發(fā)現串行接口中的編碼個(gè)數并調整時(shí)鐘數以與編碼數據相匹配。而在TURBO操作中，它可以保持相同的時(shí)鐘數值，但位轉換率最大到達25MHz，允許其他的DSP外圍串行器件在相同的采樣周期內分離相同的串行總線(xiàn)。TLV320AIC24支持任意基于SMARTDM的器件級聯(lián)，實(shí)現多通道編碼（最多可有8路TLV320AIC24編碼級聯(lián)到單個(gè)串行口），它所支持的3種串行口配置為單機主、單機從和級聯(lián)主從模式。
TLV320AIC24還提供兩種16位Σ-△A/D通道和16位Σ-△D/A通道，可連接到手機、耳機、麥克風(fēng)等外部設備；其嵌入的模擬和數字側音、反偏濾波器、可編程輸入輸出增益控制等電路楞為麥克風(fēng)提供前置放大和150Ω負載、硬件/軟件控制的掉電模式等功能；TLV320AIC24具有和TMS320C54xX完全兼容的電源電壓；其可編程最高采樣率達26ks/s（用片上IIR/FIR濾波器）和104ks/s（用IRR/FIR側通）；在8ks/s的采樣率下，它們的片上FIR可產(chǎn)生87dB的動(dòng)態(tài)范圍（對ADC）和92dB的動(dòng)態(tài)范圍（對DAC）；ADC和DAC濾波器符合G.711和G.722協(xié)議。此外，TLV320AIC24還提供了一個(gè)靈活的主機接口（一個(gè)可以編程為標準工業(yè)I2C總線(xiàn)協(xié)議或S2C總線(xiàn)協(xié)議的2位串行口）。
2 硬件接口
DSP McBSP和TLV320AIC24的接口方式為4路SMARTDM信號，分別為幀同步、串行數據輸出、串行數據輸入和時(shí)鐘源，它們分別連接到FSX/FSR、DR、DX、CLKX/CLKR。在級聯(lián)模式下，DSP可通過(guò)主器件的FS端接收幀同步信號，主器件的FDS端連接到第一級從器件的FS端，而將第一級從器件的FSD連接到第二級從器件的FS端，如此類(lèi)推。最后一級的FSD通過(guò)電阻器連接到3.3V電源輸入端。圖1給出級聯(lián)TLV320AIC24和DSP的連接方式。
3 軟件編程
TLV320AIC24的每一個(gè)通道都含有6個(gè)控制寄存器，可以編程所需的操作模式。在控制幀模式下，通過(guò)DIN引腳可以對所有的寄存器進(jìn)行編程。在一個(gè)幀同步延時(shí)后，新的配置生效。上電后，TLV320AIC24被默認為編程模式。設置控制寄存器1到第6位可用于轉換連續數據模式。如果采用15+1數據格式，那么，把DIN的最低位設置成1可將連續數據傳輸模式轉換成編程設置模式。其格式如下：
其中，D15-D13位為控制寄存器地址，操作時(shí)可與位D7-D0所攜帶的數據一塊寫(xiě)入；位D12用于確定對所尋址寄存器的讀寫(xiě)；位D11用來(lái)確定是否選擇廣播模式；位D10-D8永遠設置為1。
下面給出編碼器寄存器的編程例子。其中，DSP通過(guò)DMA連接到SMARTDM以對TLV320AIC24進(jìn)行初始化。DMA是指在不需要CPU干預的情況下，在映射存儲區的不同區間傳輸數據的技術(shù)。DMA可支持上存儲器、片上外設（包括EHPI8）或是外部設備間無(wú)CPU負責的獨立數據交換。
（1）初始化
SeriaIPortOInit(); //串行口初始化TLV320AIC24
DMAC_init(); //DMA初始化
DMAC_ch_enable(DMAC_CH_0);
DMAC_ch_enable(DMAC_CH_1);
*IMR=DMAC0 |DMAC1; //開(kāi)DMA中斷
*IFR=0xffff;
SeriaIPort0_TXRX_Enable(); //重新設置串行口0配置函數
Asm(" rsbx intm"); //使能中斷
......;
(2)DMA0中斷服務(wù)子程序，進(jìn)行數據接收
interrupt void DMAC0_isr()
{if (mode==1)
{if(rx_full==0)
{if(receive==0)
{*(DMSA)=0;//配置通道0
*(DMSDI)=(unsigned short)MCBSP0_DRR1;//通道源地址寄存器配置為MCBSP0的數據接收寄存器的地址//
*(DMSDI)=(unsigned short)dmac_ch0B;//DMDST0
.0通道目標地址寄存器
*(DMSDI)=0x07; //DMCTR0.0通道單元計數器寄存器
*(DMSDI)=0x1000;//DMMCR0-0通道傳輸模式控制寄存器
receive=1;
}
else
{......;
receive=0;}
dmacount0++;
rx_full=1;}
DMAC_ch_enable(DMAC_CH_0);//使能DMA通道0
}
else
{if(frame>=4)
{......; //配置通道0
}
else
{......; //配置通道0
}
DMAC_ch_enable(DMAC_CH_0);//通道0使能
}}
（3）用DMA初始化TLV320AIC24子程序
short dmc_ctrl[CTRL_BUF_SIZE]={0,0,0,0,
AIC_RESETs,0,0,0,0,0,0,AIC_Ms,AIC_NFs,
AIC_DACs,AIC_MUTE_SITONs,0,0,0,0,
AIC_CH1_IN,AIC_CH2_IN,AIC_CH1_IN,
AIC_CH2_IN,0,0,0,0,AIC_CH1_OUT,
AIC_CH2_OUT,AIC_CH1_OUT,AIC_CH2_OUT,0,0,
0,0,AIC_ADCs,AIC_16BITs,0,0};
void DMAC_init()
{*(DMPREC)=0x8380;配置通道優(yōu)先工作寄存器，初始化所有通道為禁止和低優(yōu)先級
//設置通道0
......
//設置通道1
*(DMSA)=5;
*(DMSDI)=(unsigned short)dmac_ctrl+1;//通道1源地址寄存器
*(DMSDI)=(unsigned short)MCBSP0_DXR1;//通道1目標地址寄存器配置為MCBSP0的數據發(fā)送寄存器//
......
//設置單元和幀地址索引寄存器0
......
}
4 結束語(yǔ)
本文介紹的硬件設計方法和軟件編程可以完成語(yǔ)音信號的采集與回放，從而實(shí)現語(yǔ)音數據的采集、處理和存儲等功能。該方案能夠滿(mǎn)足主流語(yǔ)音處理產(chǎn)品的要求，可以廣泛應用在各種相關(guān)設備中。
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