基于DSP和ARM的音频处理系统设计

文章摘要：AIC23的11个控制寄存器相关设置的详细描述参见文献2。这里的设置为：左右声道线路输入静音；耳机左右声道音量为6dB；使能DAC，麦克风音量为20dB作为ADC输入；使能ADC高通滤波；芯片各部分电路供电使能；芯片工作在主模式，采样数据长度16位，采用DSP数据格式（同步帧后跟随两个数据字）；采样率88.2KHz（外部晶振为11.2896MHz）；使能数字接口。 对AIC23编程时的I2C总线时序如图2所示。设置好I2C的时钟频率后，首先发送开始条件（SCLK为高电平时，SDI从高电平向低电平切换），然后发送AIC23的器件地址，器件地址发出后发送AIC23相应寄存器的地址，再发送对该

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　　AIC23的11个控制寄存器相关设置的详细描述参见文献2。这里的设置为：左右声道线路输入静音；耳机左右声道音量为6dB；使能DAC，麦克风音量为20dB作为ADC输入；使能ADC高通滤波；芯片各部分电路供电使能；芯片工作在主模式，采样数据长度16位，采用DSP数据格式（同步帧后跟随两个数据字）；采样率88.2KHz（外部晶振为11.2896MHz）；使能数字接口。

    对AIC23编程时的I2C总线时序如图2所示。设置好I2C的时钟频率后，首先发送开始条件（SCLK为高电平时，SDI从高电平向低电平切换），然后发送AIC23的器件地址，器件地址发出后发送AIC23相应寄存器的地址，再发送对该寄存器设置的数据，最后发送停止条件（SCLK为高电平时，SDI从低电平向高电平切换）。注意，这里的寄存器地址为7位，寄存器数据为9位，而I2C总线以字节为单位传送数据。因此在对AIC23的寄存器编程时，第一个字节包括了前7位的寄存器地址B15-B9以及设置数据的最高位B8，第二个字节为设置数据的后8位B7-B0。

　　图2  I2C时序

3.2  音频数据采集与播放

　　初始化AIC23后，再初始化DSP以及McBSP0，之后进行音频数据的采集与播放。通过麦克风采集语音信号，经过数字滤波处理后由耳机输出。使用McBSP0的接收中断保存数据，通过FIR数字滤波子程序处理音频数据。程序流程如图3所示。

　　图3  音频数据处理程序流程图

　　初始化McBSP0使其与AIC23协调工作，这里要根据硬件设计和软件要求来配置McBSP0的各个控制寄存器。本系统中串口的主要设置为：接收数据右对齐，带符号扩展；接收中断使能；由片外提供发送、接收帧信号和发送、接收时钟信号；发送、接收帧同步信号低电平有效；在时钟上升沿采样发送、接收数

据；每帧发送、接收两个16位字数据[6]。

　　数据接收部分可在DSP中断程序中用如下语句实现：

　　mvkd      drr10,*ar5                    ;保存数据

　　pshd       *ar5+%                 ;数据压入堆栈

　　popd       new_ad                 ;从堆栈弹出数据到自定义的寄存器

　　FIR滤波的相关程序如下：

　　ld     new_ad,a               ;新数据加载至累加器

　　stm  #1,ar0                          ;双操作数增量

　　stm  #N,bk                          ;设置循环缓冲区长度，即FIR滤波级数（N为滤波级数）

　　stl    a,*ar3+%                     ;新数据送至ar3指向的缓冲区

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