G.723標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字錄音系統(tǒng)設(shè)計(jì)

時(shí)間：2011-08-13 09:59:21

關(guān)鍵字：系統(tǒng)設(shè)計(jì) 寄存器 ADSP SPORT

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[導(dǎo)讀]如果要將其錄音以數(shù)字形式的數(shù)據(jù)保存，則應(yīng)將其模擬錄音信號(hào)變換成數(shù)字形式的數(shù)據(jù)，這就給原始數(shù)據(jù)的保存帶來諸多不便。因此，筆者按G.723標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了一種數(shù)字錄音機(jī)，它以ADSP-2181作為語音處理器和系統(tǒng)控制器，取消

如果要將其錄音以數(shù)字形式的數(shù)據(jù)保存，則應(yīng)將其模擬錄音信號(hào)變換成數(shù)字形式的數(shù)據(jù)，這就給原始數(shù)據(jù)的保存帶來諸多不便。因此，筆者按G.723標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了一種數(shù)字錄音機(jī)，它以ADSP-2181作為語音處理器和系統(tǒng)控制器，取消了普通錄音機(jī)的機(jī)械部分和磁帶，以大容量的閃速存儲(chǔ)器(Flash RAM)作為數(shù)字語音數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。該樣機(jī)體積很小，錄音時(shí)間長(zhǎng)，沒有機(jī)械噪聲及機(jī)械故障，很有實(shí)用價(jià)值。
　

G.723算法對(duì)語音信號(hào)有很好的編解碼效果，同時(shí)也可處理音樂和其它聲音信號(hào)，典型輸入是64kb/s（8k%26;#215;8）或128kb/s(8k%26;#215;16)的A律或μ律的PCM采樣語音信號(hào)。每次處理一幀語音信號(hào)，每幀240個(gè)采樣點(diǎn)（30ms）。在5.3kb/s的碼率下，每幀語音被壓縮成20個(gè)字節(jié)傳輸；在6.3kb/s的碼率下，每幀語音被壓縮成24個(gè)字節(jié)傳輸。
　　1.2 數(shù)字錄音系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖
　　系統(tǒng)框圖主要由圖1所示的五部分組成。

　　
　　AD73311是一種可編程的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，內(nèi)含五個(gè)8位控制寄存器CRA～CRE,用于設(shè)定工作狀態(tài)，控制輸入輸出。AD73311通過串行口與處理器接口，傳送的是16位數(shù)據(jù)，有五種工作模式，分別為：程序模式、數(shù)據(jù)模式、混合模式、模擬環(huán)路模式、數(shù)字環(huán)路模式。其中前三種是正常的工作模式，后兩種是調(diào)試模式，僅在調(diào)試時(shí)使用。五種工作模式由內(nèi)部的控制寄存器A中的四位（CRA0～3）控制。
　　程序模式：AD73311啟動(dòng)或重置后即工作于程序模式，此時(shí)AD73311串行口輸入的數(shù)據(jù)將作為命令字以初始化內(nèi)部控制寄存器組，之后AD73311根據(jù)初始化命令字進(jìn)入相應(yīng)的工作模式，在此之前AD73311串行口輸出的碼字是無效的。數(shù)據(jù)模式：此時(shí)AD73311串行口輸出的是A/D轉(zhuǎn)換的16位數(shù)據(jù)，輸入的是D/A轉(zhuǎn)換的16位數(shù)據(jù)。AD73311一旦進(jìn)入數(shù)據(jù)模式，就不能再得到控制信息，所以就永遠(yuǎn)處于這一模式，除非重啟動(dòng)。這時(shí)硬件上可采用發(fā)送接收幀同步信號(hào)同步方式。混合模式：此時(shí)16位碼字可能是控制字，也可能是數(shù)據(jù)。碼字的最高位MSB用來標(biāo)識(shí)這個(gè)碼字是控制命令字(MSB=1)還是數(shù)據(jù)（MSB=0，低15位是有效數(shù)據(jù)）。在混合模式下，ADSP-2181可以根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況適時(shí)改變AD73311的工作參數(shù)，如放大器的放大倍數(shù)等。這時(shí)硬件上可采用發(fā)送接收幀同步信號(hào)異步方式，便于ADSP-2181的自主控制。
　　AD73311控制采樣率由時(shí)鐘分頻電路完成。時(shí)鐘分頻電路將從DMCLK引腳輸入的外部時(shí)鐘頻率MCLK通過主頻時(shí)鐘因子分頻為內(nèi)部時(shí)鐘頻率DMCLK，MCLK有五種頻率選擇，由內(nèi)部控制寄存器B中的CRB4～6三位控制。DMCLK決定了AD73311的采樣頻率，它也是AD73311串行口的幀同步頻率。DMCLK再經(jīng)串行時(shí)鐘分頻因子分頻為串行時(shí)鐘頻率SCLK，DMCLK有四種選擇，由內(nèi)部控制寄存器B中的GRG2～3兩位控制。

[!--empirenews.page--]通過編程控制寄存器D，可控制輸入輸出的增益。輸入增益IG可在0～38dB之間調(diào)整，輸出增益OG可在-15～6dB之間調(diào)整。AD73311的具體編程流程圖如圖3所示，控制程序如下： AX0=DM(0x3fe5); {For 2181-PF0 connect with AD73311-RESET} AR=AX0 AND 0XFFFE; {PF0 pin reset} DM(0x3fe5)=AR; {RESET AD73311 to program} NOP; {Delay} NOP; NOP AX0=DM(0x3fe5); AR=AX0 or 0X0001; {2181-PF0 SET} DM(0x3fe5)=AR; {ready to program} ax0=0x82f9; {寫控制寄存器CRC，5V電源，使能ADC和DAC} tx0=ax0; IDLE; ax0=0x811b; {寫控制寄存器CRB，分頻，設(shè)置8K采樣率} tx0=ax0; IDLE; ax0=0x8320; {寫控制寄存器CRD，輸出輸入增益為0} tx0=ax0; IDLE; ax0=0x8400; {寫控制寄存器CRE,DAC延遲量為0} ax0=ax0; IDLE; ax0=0x8001; {寫控制寄存器CRA，進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式} tx0=ax0; IDLE； 2.2 閃速存儲(chǔ)器與ADSP-2181的接口電路閃速存儲(chǔ)器采用韓國三星公司生產(chǎn)的KM29 N32000，容量為4M%26;#215;8=32Mbit，分成512塊，每塊有16頁，每頁528個(gè)字節(jié)。可進(jìn)行100萬次擦寫，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為10年，通過編程可自動(dòng)進(jìn)行擦寫。這里用于保存錄音數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)保存不需要充電維持。