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用51单片机处理音频信号-

2024-08-25编辑:本站
51单片机如何处理音频信号~

要想单片机处理音频信号,需要加一个模数转化器件,这样单片机才能处理音频信号。ADC0804。.

需要采集声音信号并传输给PC机。
采集信号需要拾音器件,把声波转换成电信号,再把电信号转换成数字量。
拾音器件例如:驻极话筒,可以把声波转换成模拟信号,再用运算放大器进行放大;
电信号转换数字量,需要AD转换电路,很多新型的51单片机有ADC功能,没有的需要外接ADC芯片。
采样需要制定采样频率,例如每分钟采样8k次,或者22k次等等。数字量也分精度,例如8位,16位等等。
传输需要通讯,常用串口通讯,在PC端可以用“串口助手”等工具软件实现,需要手动保存数据;或者自己编程实现,可以自动保存,还可以对数据进行处理。
可以参考wave文件格式。

介绍基于DSP和FPGA的专业级音频处理开发板资料

介绍基于DSP和FPGA的专业级音频处理开发板资料

采用TMS320C5409和Cyclone EP1C3T144C8 FPGA、作为主处理器、协处理器。采用24bit高精度音频专用AD/DA转换芯片,特别适合应用于电台、录音室等专业级音频处理设备开发。

该开发板是面向专业级音频开发而设计的硬件平台,主要集成了ALTERA的EP1C3,STC的MCU和cirrus公司的高保真度音频AD/DA,音频经AD/DA转换后的信噪比达到90dB,完全达到专业音频处理的水平。

硬件资源:

◆TMS320VC5409-100:32K字片内RAM,3个McBSP口,8bit的HPI口(支持

16bit非复用模式),支持外部总线到内部存储器的DMA操作,相对5402,5409的资

源要丰富一些,特别在多位高速音频信号处理中,外部DMA特性能使处理速度提高

很多.

◆EP1C3T144C8: 2910个LE,内置13个独立的128X36bit的RAM块,104个可用

I/O口,内置PLL. 大量的管脚和内置RAM(可做各种FIFO)为扩展专业视频接口提

供了足够的硬件资源.

◆SST39VF160/1601:2M Bytes flash芯片(1M*16bit),能容纳大量程序。 提供从该flash芯片Bootload DSP程序的例子代码。

◆Bootload SPI EEPROM CSI25256:32K*8bit,支持在线下载DSP程序,不须通过JTAG接口;

◆Sram:ISSI的IS61LV6416;64K*16bit;

◆点阵LCD接口:支持128*64的点阵屏;

◆128*64屏(绿底黑字,蓝底白字):61202或K0107芯片组;该屏为用户另选配

的器件.

◆音频AD/DA:Crystal公司的专业级音频AD/DA转换器,最高支持精度为24bit宽,

采样率为96K.综合信噪比超过90db.

◆STC89C58RD+:32K字节的单片机,为DSP提供良好和低价的用户接口,同时也为

DSP做高速信号处理节省了宝贵的时间,使DSP不必忙于做用户接口的工作.

◆预留HPI口,可方便与上位机通讯。

软件资源:

DSP定时中断的汇编程序和C语言程序;

McBSP程序;

16位并行接口的Bootload程序和实现过程;

SPI接口通过McBSP2接口Bootload的程序和过程,McBSP0配置程序;

音频频谱分析的演示程序:音频信号经FFT实时转换后送到LCD显示的目标文件;

多段均衡器设计过程的介绍;

CSL库应用的介绍;

应用CSL库进行DMA配置的介绍;

单片机相应的原代码,包括在线下载串口bootload程序的代码;

FPGA的原码;

该音频信号处理套件以高速DSP为核心信号处理器,FPGA为信号处理的协处理器,处理包括视音频时序对齐和部分硬解码过程,MCU为用户接口协处理器,实现LCD显示和键盘操作,该开发板是为专业音频信号处理度身订做的,同时它可以为静态图象处理提供廉价的开发平台.

4层PCB板设计,具有更强的抗干扰性和进一步降低了系统的噪声.

基于DSP和FPGA的专业音频处理开发板的特点:

1、 该音频处理平台的最高处理能力为96kHz,24 bits,综合信噪比达到90dB,而音频CD的极限值为44.1 kHz,16 bits,该平台的的音频处理质量要远远优于CD音频,主要用于专业音频如电台,电视台等要求较高的场合上的设备开发。

2、 使用cirrus公司性价比较高的音频处理芯片,差分输入输出,有很高的共模抑制能力,AD通道带片外运放前置驱动,DA通道带片外运放后级驱动和有源滤波,大大提高了系统的信噪比和驱动能力。

3、 该开发板源于已成功开发且量产的专业化音频处理设备,我们结合实际的开发流程,使用DSP-FPGA-MCU的设计框架,做到了用DSP做算法处理,FPGA做逻辑和时序对齐处理,MCU做用户接口。这种架构能很好的发挥DSP的高速处理性能,而不需耗费资源去管理接口,特别在跟专业视频AD/DA如SAA7114和SAA7121接口的时候,FPGA做端口操作和时序对齐就远远胜于DSP了,用户利用该系统做视频处理时,只需在FPGA中提取出有效的视频数据和开通PING和PONG两级FIFO,然后在DSP中利用DMA操作将数据PING-PONG进DSP就可以了。而EP1C3为我们提供了足够的RAM做缓冲FIFO,该功能为实际开发提供了很大方便,我们结合实际对DSP,FPGA, MCU管脚做了适当的扩充。用户可以方便地扩展自己的PCB板。

4、 该开发板提供了两种bootload方式,16bit并行flash和8bit串行EEPROM方式,提供整个bootload过程的源代码和上位机软件。串行EEPROM bootload方式提供了在线下载功能,通过计算机串口直接实现了DSP 16进制文件的烧写,省却了HPI接口bootload时对MCU重新编程的繁琐操作,同时将HPI口预留给用户使用。

5、 板上预留了点阵LCD接口,同时提供纵模LCD 12864的MCU驱动程序。音频处理类的产品一般需要一个比较大的LCD显示处理前后的音频数据信息,如输入音频的幅度波形,频谱图,处理后输出的幅度波形和频谱图等。在做均衡器处理时,通过点阵LCD,就能描出用户需要的各频段的增益曲线,这在产品开发中是非常有用的。

6、 该开发板定位在专业音频处理上,跟一般的DSP学习板有较大的区别,它提供了丰富的片级处理资源。为用户提供一个良好的二次开发平台,特别适合研究生和公司做音频或静态图像处理项目时使用。

FAQ:

1、该开发套件提供多少东西?

核心板+开关电源+音频线+串口线+开发资料光盘

2、5409相对于5402性能上有哪些改进和不同?

5409有32K*16bit片内RAM,较5402大1倍,5409有3个McBSP口,较5402多1个McBSP2口,其中McBSP2支持串行EEPROM bootload。支持非复用模式的16bit HPI接口,5402不支持。支持外部总线到内部RAM的DMA传输,5402不支持。但5409只有1个时钟Timer0,5402有2个时钟。

3、该平台做高速音频处理的依据是什么?

我们在该平台上开发过多段音频均衡器(基于IIR滤波器)和音频频谱分析及单峰干扰检测消除等项目,均取得较好的效果,只要在软件架构上做适当的配置,如利用FPGA和DSP结合做DMA数据传输通道,将DSP从数据传输中解放出来,同时关键程序使用汇编和C结合的方式编程,就能获得较高的处理性能。

4、使用串口bootload和使用并口flashrom bootload有什么优缺点?

我们提供2种方式的bootload方式的目的是让用户有更多的选择,一般在串口资源足够的话就用串口bootload方式,但5409有个问题是它只支持32k*8bit的串口EEPROM,因而当程序大于32K时就考虑用并口方式了。

5、能不能在FPGA芯片EP1C3中植入NIOS系统?

可以的,但是因为没有对EP1C3做 flashrom和sdram扩展,如果单纯在EPCS1中定制程序的话,程序容量就非常有限了。

详情请登陆 www.21control.com
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这个是51单片机实验及实践教程,从入门到精通,附有汇编,C源程序
http://www.51kaifa.com/bbs/viewthread.php?tid=154
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教程:http://www.dz863.com/MCS-51-1.htm

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