一种数字语音通信系统的DSP实现(精)

《国外电子元器件》2004年第1期2004年1月 ●应用与设计

一种数字语音通信系统的DSP 实现 郭保娟, 向新

(西安电子科技大学综合业务网国定重点实验室, 陕西西安710071

摘要:介绍了一种甚低频低码率数字通信系统的实现方案, 该方案中的软件采用混合编程的方法,

硬件则用DSP 实现, 文章给出了整个系统的DSP 软硬件调试方法, 并通过调试结果表明该方案具有很好的可行性和实时性。

关键词:软件无线电; DP; 混合编程分类号:T N912 文献标识码:B

文章编号:1006-6977(2004 01-0030-02

Im p lemention of DSP on a Di g ital S p eech Communication S y stem G UO Bao-j uan , XIANG X in

Abstract :An im p lem ention schem e w ith ver y low fre q uenc y and low bit di g ital communication s y stem is intro 2duced ,Which uses the m ix ed p ro g ramm in g in the softw are w ith DSP , and the m ethod of softw are and hardw are debu gg in g of DSP in the whole s y stem is g iven. T he result of debu gg in g shows that the s y stem has the better p rac 2ticabilit y and real-tim e. K e y w ords :S oftw are Radio ;

DSP;

M ax ed Pra g ramm in g 1引言

现代通信系统已不断由模拟体制向数字化体制过渡, 并越来越倾向于采用“软件无线电”的设计方案。即通过构造通用的硬件平台, 以使各种相关的通信任务能够用软件完成, 从而构成一个具有高度灵活性、开放性的通信系统[1]。现代的DSP 通用处理器为实现这一方案提供了极大的便利[2]。

软件无线电的设计思想是:用一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托, 然后通过软件编程来实现无线电台的各种功能, 从而取代基于硬件、面向用途的电台设计方法。功能的软件化实现势必要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路, 尤其是减少模拟环节, 并把数字化处理(A/D 、D/A 尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性。它通过软件的更新来改变硬件的配置结构, 从而实现新的功能。软件无线电一般采用标准的、高性能的开放式总线结构, 此结构利于硬件模块地不断升级和扩展。

本文介绍一种利用T MS320C31浮点型DSP 芯片为核心来设计并实现甚低频低码率数字化语音通信系统的方法。这种通信系统是以DSP 硬件为平

台, 并用硬件来实现系统的外围功能, 而用软件来实现核心部分的数字化处理, 从而完成整个系统的正常通信工作。

2DSP 硬件平台

本通信系统的主要功能是实现语音的数字化传输, 其系统功能图如图1所示。具体工作过程如下:

整个通信系统分为两大部分, 其工作状态转换由外附的M CU 控制。在发送时, 语音通过克麦风之后进入语音压缩板进行采样量化及数字化压缩, 压缩后的比特流从串口送入DSP 内进行调制, 调制信号依次通过信道DAC 、平滑滤波和功放, 然后

发送出去; 在接收时, 前置放大部分送来的信号再经过一次放大之后送往信道AD 转换器, 转换的数据FIFO 通过中断方式送给DSP 进行解调, 在DSP 内解调之后的数据仍然通过串口送往语音压缩板解压后经扬

图1DSP 硬件电路框图 一种数字语音通信系统的DSP

实现 声器输出。

根据系统要求, 本设计选定的DSP 是TI 公司的T MS320C31。信道AD 转换器件选用ANALOG DE 2VICE 公司的AD7870, 它是一个12bit 的ADC , 具有2μs 的片上信号放大时间和8μs 的转换时间, 最高转换速率为100kH z , 可以提供三种输出接口方式

(12bit 并行方式、字节方式和串行方式 。信道DAC -31-

选用的是TI 公司的T LV5619, 这是一种12bit 单通道电压型DA 转换器。系统中的ADC 和DAC 转换器都以并行12bit 方式直接和FIFO 相连。FIFO (F irst In F irst Out 采用的是双端口RAM 构架, 其读指针和写指针是完全分开的, 可实现读写操作的完全独立, 因此, 这里选用CY PRESS 公司的CY 7C425。

图3发送定时器中断流程图

的程序须和硬件相互配合, 它们各操作之间的同步协调要求很高。而本系统可充分利用DSP 芯片所提供的中断和定时器资源来很好地实现系统功能。

串行口发送/接收中断子程序用于完成DSP 对串口的发送和接收任务, 发送定时器中断子程序流程图如图3所示, 图4所示是串口接收中断子程序的流程图。

在系统实现过程中, 由于采用了混合编程, 并对运算量比较大的算法用汇编程序来实现, 因此, 在对128点FFT 算法采用汇编语言编程后, 可经CCS 仿真进行测试。汇编程序的执行时间为111113个时钟周期(2. 78ms , 可在一帧时间内(30ms 完成5次

FFT 和IFFT 的帧同步算法, 而用C 语言实现时的程 3软件实现

本通信系统中的软件采用C 语言和混合编程,

其中主程序和一部分子程序用C 语言编写, 而一些运算量比较大的算法子程序则用汇编语言编写, 这样, 既容易进行调试, 又可以提高软件的执行效率, 可达到最佳利用DSP 芯片的软硬件资源之目的。

整个软件的主程序由发送部分程序段和接收部分段两部分组成, 主程序流程图见图2所示, 每个程序段又分别是一个独立的程序体, 可以独立的实现通信系统的发送和接收功能。

由于要求系统能够实时完成通信任务, 故相应

序执行时间为1812409个时钟周期(45. 3ms 。可见, 用汇编程序的执行效率有明显的提高。

4结束语

DSP 软硬件开发设计是应用

T MS320C31芯片进行的, 这一方案在运

用仿真器进行软硬件联合调试时取得了很好的效果, 由此可见, 在硬件设计合理的情况下, 将C 语言和汇编语言很好的

图2主程序流程图图4串口接收中断流程图 《国外电子元器件》2004年第1期2004年1月 ●新特器件应用

SA8282三相PWM 发生器的原理与应用 杨碧石 陈兵飞

(南通职业大学, 江苏南通226007

摘要:SA8282是英国MITE L 公司推出的三相PWM 发生器集成芯片。该芯片采用全数字化操作, 工

作方式灵活、频率范围宽、精度很高, 并可与微处理器接口以实现智能化控制。文中介绍了该芯片的内部结构、引脚功能、主要特点和工作原理, 给出了典型的应用电路。关键词:PWM 发生器; SA8282; 微处理器分类号:T N782

文献标识码:B

文章编号:1006-6977(2004 01-0032-03

Princi p le and A pp lication of Three -p hase PWM G enerator Y ANG Bi-shi CHEN Bin g -fei

Abstract :T he three -p hase PWM g enerator IC SA8282is p roduced b y MITE L C or p . T he internal structure , the p in functions , the m ain features and the p rinci p le of SA8282are introduced in this p a p er. And at last ,the a pp lication circuit is g iven.

K e y w ords :PWM G enerator ; M icro -com p uter ; SA8282 1SA8282的功能特点

PWM 控制技术是通过控制电路按一定规律来 图, 其各引脚的功能说明如下:

AD0～AD7:八位地址与数据复用总线, 用于从 微处理器接受地址与数据信息。

控制开关管的通断, 以得到一组等幅而不等宽的矩

形脉冲波形并使其逼近正弦电压波形。其方法有模拟方法和数字方法两种, 其中模拟方法的电路比较复杂, 且有温漂现象, 会影响精度, 降低系统的性能。数字方法则是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点并将其存入内存, 然后通过查表及必要的计算生成PWM 波, 因此数字方法受内存影响较大, 且与系统精度之间存在着矛盾。SA8282是英国MITE L 公司生产的全数字化三相PWM 发生器, 它频率范围宽、精度高, 并可与微处理器进行接口, 同时能够完成外围控制功能, 因而可实现智能化。

SA8282采用28脚DIP 封装。图1是其引脚排列结合, 可充分发挥各自的优势, 从而达到最佳的设计效果。参考文献

[1]张涛, 何新军. 软件无线电中的DSP 技术[J].湖南工程学院学报,2002, (6 . [2]张雄伟, 曹铁勇. DSP 芯片的原理与开发应用 [M].北京:电子工业出版社,2000. 9.

图1SA8282的引脚排列图

[3]樊晶信, 詹道庸, 徐炳祥, 吴成柯. 通信原理[M]. 北京:国防工业出版社,1995. 6.

[4]扬小牛, 楼才义, 徐建良. 软件无线电原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2001. 1.

收稿日期:2003-08

-21

咨询编号:040111

百度搜索“70edu”或“70教育网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，70教育网，提供经典综合文库一种数字语音通信系统的DSP实现(精)在线全文阅读。