DSP课程设计--基于TM320VC5402语音采集压缩存储与回放.docVIP

目 录 摘要………………………………………………………………………Ⅰ 第1章 概述 1 1.1设计目的 1 1.2设计要求 1 第2章 系统硬件设计方案 2 2.1 TMS320VC5402芯片的基本原理 2 2.2 语音采集与输出模块 4 第3章 软件设计与系统仿真 5 3.1软件设计流程图 5 3.2 CCS操作过程 5 3.3系统仿真 5 第4章 课程设计总结 8 参考文献 9 附录：源程序代码 10 第1章 概述 1.1设计目的 在CCS环境下基于TMS320VC5402芯片的语音采集压缩存储与回放。通过这次课程设计，加深对CCS集成开发环境的以及DSP试验系统箱的使用。锻炼逻辑思维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知识作准备。 （1）了解DSP开发工具及其安装过程 （2）熟悉DSP开发软件CCS使用 （3）熟悉工程文件的建立方法、汇编程序开发调试过程 （4）熟悉常用C5402系列指令的用法 （5）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。 2.1 TMS320VC5402芯片的基本原理 TMS320VC5402 数字信号处理器是TI公司为实现低功耗，高速实时信号处理而专门设计的16位定点数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适用于远程通信等实时嵌入式应用的需要。广泛应用于电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中。 TMS320VC5402具有的主要优点如下： (1) 围绕一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和操作的灵活性。 (2) 具有高度的并行性和专用硬件逻辑的CPU设计，提高了芯片的性能。 (3) 具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统，更适用于快速算法的实现和高级语言编程的优化。 (4) 模块化结构设计，使派生器件得到了更快的发展。 (5) 采用先进的IC制造工艺，降低了芯片的功耗，提高了芯片的性能。 (6) 采用先进的静态设计技术，进一步降低了功耗，使芯片具有更强的应用能力。 TMS320VC5402主要有中央处理器CPU，特殊功能寄存器，数据存储器RAM，程序存储器ROM，I/O接口功能，串行口，主机通信接口HPI，定时器，中断系统等10部分组成。 各部分功能如下： (1) 中央处理器（CPU） 它是DSP芯片的核心，它有以下特点： (a) 采用多总线结构，通过一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线来实现。 (b) 40位算术逻辑运算单元ALU，包括一个40位的桶形移位寄存器和两个独立的40位累加器。 (c) 17×17位并行乘法器，与40位专用加法器相连，可用于进行非流水线的单周期乘法—累加运算。 (d) 比较、选择、存储单元，可用于Viterbi译码器的加法－比较－选择运算。 (e) 指数编码器，是一个支持单周期指令EXP的专用硬件。可以在一个周期内计算40位累加器数值的指数。 (f) 配有两个地址生成器，包括8个辅助寄存器和2个辅助寄存器运算单元。 (2)数据存储器RAM TMS320VC5402有两种片内数据存储器： (a) 双寻址RAM：在一个指令周期内，可对其进行两次存取操作，一次读出和一次写入； (b) 双寻址RAM：在一个指令周期内，只能进行一次存取操作。 (3) 程序存储器ROM TMS320VC5402的程序存储器可由ROM和RAM配置而成，程序空间可以定义在ROM上，也可以定义在ROM上。当需要高速运行程序时，可以将片外ROM中的程序调入到片内RAM中，以提高程序运行速度。降低对外部ROM的要求，增强系统整体抗干扰性能。 (4) I/O口 TMS320VC5402芯片只有两个通用I/O引脚BIO和XF，BIO主要用来监测外部设备工作状态，而XF用来发信号给外部设备。 另外，芯片还配有主机接口HPI，同步串行口和64K字的I/O空间，HPI和串行口通过控制，用做通用I/O口使用。而64K字I/O空间可通过外加缓冲器或锁存电路，配合外部I/O读写控制时序构成片外外设的控制电路。 (5) 定时器 定时器是一个软件可编程计数器，用来产生定时中断。定时器主要由定时寄存器TM，定时周期寄存器PRD，定时控制寄存器TCR及相应的逻辑控制电路组成。其中寄存器TIM、PRD和TCR都是存储映象寄存器，它们在数据存储器中的地址分别为0024H、0025H和0026H。TIM是一个减1寄存器。PRD用来存放定时时间常数。TCR中包含定时器的控制位和状态位。 (6) 中断系统 TMS320VC5402的中断系统具有硬件中断和软件中断。 硬件中断：由外围设备引起的中断分为片外外设所引起的中断和片内外设所引起的中断。 软