基于FPGA的嵌入式音頻處理系統設計

在SPB 基礎上搭建訪(fǎng)問(wèn)NB 3000 開(kāi)發(fā)板的音頻接口，并對音頻流數據進(jìn)行處理的軟件平臺文件(SwPlat-form)，如圖3所示.

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NB 3000開(kāi)發(fā)板上的音頻編解碼器為CS4270，因此圖3 中選擇CS4270 Audio Codec Driver模塊，不需要再自行編寫(xiě)音頻編解碼器的驅動(dòng)代碼.設計采用SPI作為配置和控制，I2S用來(lái)傳輸數字音頻數據流.因此軟件平臺文件的底層設計選擇了I2S Master Controller和SPI Master Controller 模塊.中間層設計選擇了I2SDriver.SPI Driver和CS4270 Audio Codec模塊.軟件平臺文件使硬件外圍設備的訪(fǎng)問(wèn)變得容易，底層模塊為特定的外圍設備提供了配置數據和驅動(dòng)代碼.設計軟件平臺文件時(shí)，選擇什么樣的模塊，取決于設計中需要訪(fǎng)問(wèn)哪些外圍設備.

2.3 嵌入式代碼設計

FPGA嵌入式系統設計中，嵌入式工程是“嵌在”微處理器中的.嵌入式代碼就是在軟件平臺構建器上搭建的軟件平臺的基礎上完成的軟件編程.嵌入式工程中的軟件代碼，主要完成音頻數據流的獲取.音頻數據流的處理和將處理好的音頻數據流送到NB 3000開(kāi)發(fā)板的喇叭上.主要程序代碼如下：

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3 設計總結

將嵌入式設計文件下載到智能開(kāi)發(fā)平臺NanoBoard 3000上的FPGA 器件后，利用音頻線(xiàn)將電腦或者音箱的音頻源送到NanoBoard 3000的音頻輸入接口，就能從喇叭上聽(tīng)到處理后的音頻效果.設計過(guò)程表明，AD的軟件平臺構建器(SPB)為FPGA嵌入式設計訪(fǎng)問(wèn)硬件電路相關(guān)外圍設備提供了底層軟件驅動(dòng)提供了便利.通過(guò)搭建軟件平臺，調用IP模塊，避開(kāi)了對于底層硬件的驅動(dòng)程序的編寫(xiě)，只要掌握高級C語(yǔ)言就可以方便地對外圍設備進(jìn)行編程，簡(jiǎn)化了嵌入式代碼的編寫(xiě)，縮短了FPGA嵌入式設計的開(kāi)發(fā)時(shí)間。