音频编解码器CMX649与单片机的接口设计

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ADPCM语音编解码电路设计及FPGA实现

ADPCM语音编解码电路设计及FPGA实现【摘要】本文章主要介绍了ADPCM语音编解码电路设计及FPGA实现的相关内容。

在我们探讨了研究背景、研究意义和研究目的，提出了对ADPCM技术的重要性和研究动机。

在我们详细阐述了ADPCM语音编解码的原理，以及编解码电路的设计过程。

通过FPGA实现设计的讨论，我们展示了如何将理论转化为实际应用，并进行了实验结果的分析。

最后在总结了ADPCM语音编解码电路设计及FPGA实现的整体结论，并展望了未来的发展方向。

这篇文章旨在为相关领域的研究者提供参考，并为ADPCM技术的应用和发展做出一定的贡献。

【关键词】ADPCM, 语音编解码, 电路设计, FPGA实现, 研究背景, 研究意义, 研究目的, 原理, 编码电路设计, 解码电路设计, 实验结果分析, 总体结论, 未来展望1. 引言1.1 研究背景ADPCM（自适应差分脉冲编码调制）是一种常用的语音编解码技术，其核心是通过采样率降低和差分编码来实现语音信号的压缩和传输。

随着信息技术的迅速发展，对语音质量和传输效率的要求越来越高，因此研究ADPCM语音编解码技术具有重要意义。

在传统的ADPCM编解码电路设计中，通常使用基于传统的硬件电路或者嵌入式系统来实现，但是这种方式存在着成本高、功耗大、灵活性差等问题。

1.2 研究意义ADPCM语音编解码技术在现代通信系统和数字音频处理中具有重要的应用价值。

通过对语音信号进行压缩和解压缩处理，可以有效地减少数据传输量，提高通信效率，节省带宽资源。

ADPCM编解码技术在实时语音通信、语音识别和语音合成等领域也发挥着重要作用。

研究ADPCM语音编解码电路设计及FPGA实现的意义在于深入探究该技术的原理和实现方法，为提高音频数据处理和传输的效率提供技术支持。

通过设计高性能的ADPCM编解码电路，并将其实现在FPGA芯片上，可以实现高速、低功耗的语音处理系统。

这对于提高通信质量、降低系统成本具有重要意义。

单片机音频处理器设计与应用实现音频信号处理

单片机音频处理器设计与应用实现音频信号处理音频信号处理是指对音频信号进行增强、修复、特效等处理的技术和方法。

单片机音频处理器是一种基于单片机的专用音频处理系统，具有处理速度快、功耗低、集成度高等优势。

本文将介绍单片机音频处理器的设计原理和应用示例，以展示其在音频信号处理领域的优势和应用前景。

一、单片机音频处理器的设计原理单片机音频处理器的设计基于数字信号处理（DSP）的原理，通过将音频信号采样、数字化、滤波、变换等步骤，以实现对音频信号的处理和增强。

1. 音频信号采样与数字化音频信号采样是指将连续的模拟音频信号转换为离散的数字信号。

采样率决定了数字化音频信号的质量，常见的采样率有44.1kHz、48kHz等。

采样率越高，还原的音频信号质量越好，但相应需要更大的存储容量和处理能力。

在单片机音频处理器设计中，选取适当的采样率是保证音频信号质量和处理效果的重要因素。

2. 数字滤波器设计数字滤波器是单片机音频处理器中的重要组成部分，用于去除音频信号中的噪声和杂散成分，增强音频信号的质量。

常见的数字滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

根据音频处理需求和硬件资源，选择适当的数字滤波器类型和设计方法，以获得理想的音频处理效果。

3. 变换与特效处理变换是一种将时域音频信号转换为频域音频信号的方法，常见的变换包括快速傅立叶变换（FFT）和小波变换等。

通过对频域音频信号进行处理，可以实现音频信号的谱分析、均衡调节、混响效果等。

单片机音频处理器的设计中，可以根据实际需求选择适当的变换方法和特效处理算法，以实现丰富的音频处理效果。

二、单片机音频处理器的应用示例单片机音频处理器在音频信号处理领域有广泛的应用，以下将以实际应用示例进行介绍。

1. 音频均衡器音频均衡器是一种常见的音频处理器，用于调节音频信号的频谱分布，使音频效果更加丰富。

在单片机音频处理器设计中，可以利用数字滤波器和FFT等技术，实现对音频信号的低音、中音和高音的调节，以满足不同音频播放场景下的需求。

单片机编解码方案的研究与设计

Chen J ian (Department of Electronic Information and Electrical Engineering,
Fujian University of Technology, Fuzhou 350108, China)
Abstract Based on the analysis of the coding signal and operational p rincip le of the encoding/ decoding chip s app lied these days, the paper p roposes the scheme of encoding / decoding module realized by AT89C2051. The paper sets synchronous head and data bit wave after a research on the wave. The p ins of AT89C2051 are set according to the encoding/ decoding chip s and the assembly language is used for p rogramm ing.
图 6 编码数据帧格式
由于汇编语言的实时性及运行效率比 C 语言高 , 本方案中选择汇编语言进行软件设计。单片机软件编解码的流程图 , 如图 7所示。
由编码程序流程图可知 , 该部分在扫描到 P110～P115这 6 个管脚的数据后 , 立刻进行数据校验 , 在校验的基础上发送编码波形 , 这样的方式可以增加编码发送的实时性。同时 , 为了保证数据接收的成功率 , 一共发送 4组码 , 以供解码模块解码。而在解码部分 , 当 4组码中解出两组是相同时 , 即可在 P110～P115 这 6 个管脚上输出解码数据。同时 , 在 P117 口上产生一个电平的变化以供微控制器检测接收。

基于单片机的CRC编解码器设计

第一章绪论1.1 研究背景及意义在当今信息社会，单片机在计算机的网络通讯与数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理等都有广泛的应用，它已经渗透到人们生产生活的各个领域。

而利用单片机进行数据通讯的控制应用得越来越广泛。

于此同时，人们对信息传递的要求逐渐提高，使得通信传输过程中，可靠性和有效性这对矛盾日益凸显。

随着对有效性不断提高，每个码元所占的时间越来越短，由于传输距离、现场状况等诸多因素的影响 ,设备(通常为嵌入单片机 )之间的通讯数据常会发生无法预测的错误。

为了防止错误所带来的影响 ,在数据的接收端必须保证其可靠性。

但由于数据在一个有干扰的环境中进行传输，任何数据中的任何信息包括确认信息都是不可靠的。

这里举一个红军和蓝军通信联合进攻山下的敌军的经典案例：第一天红军发了条信息要蓝军第二天一起进攻，蓝军收到之后，发一条确认信息，但是蓝军担心的是“确认信息”如果也不可靠而没有成功到达红军那里，那自己不是很危险？于是红军再发一条“对确认的确认信息”，但同样的问题还是不能解决，红军仍然不敢贸然行动。

对通信的可靠性检查就需要“校验”，校验是从数据本身进行检查，它依靠某种数学上约定的形式进行检查，校验的结果是可靠或不可靠，如果可靠就对数据进行处理，如果不可靠，就丢弃重发或者进行修复。

数据在向单片机或其它设备进行输入时，容易产生输入错误，为了减少输入错误，编码专家发明了各种校验检错方法，并依据这些方法设置了校验码。

凡设有校验码的信息码，是由本体码与校验码两部分组成（如组织机构代码），本体码是表示编码对象的号码，校验码则是附加在本体码后边，用来校验本体码在输入过程中准确性的号码。

每一个本体码只能有一个校验码，校验码通过规定的数学关系得到。

校验码的校验原理是：系统内部预先设置根据校验方法所导出的校验公式编制成的校验程序，当带有校验码的代码输入系统时，系统利用校验程序对输入的本体码进行运算得出校验结果之后，再将校验结果与输入代码的校验码进行对比来检测输入的正确与否。

语音编码芯片应用

语音编码芯片应用资料星级：资料格式：RAR 压缩文件上传者：yingsha2008出售次数：0 上传时间：2009-05-05关键词：语音编码CVSD单芯片35元未知提示：此资料售价35元您需要登陆完成支付后方可下载给上传者发信告诉好友收藏举报资料包括：论文( 26页12999字) 图纸任务书开题报告外文翻译说明：摘要: CMX649是由CML公司研制开发的一种支持CVSD语音编码调制的芯片.CMX649完全集成了语音编码和解码功能，实现了单芯片语音处理的能力，外围设备简单，而且用户可以通过其管脚方便地对其编解码算法进行设置，并且具有强大的可选择编码算法，低功耗、低价位、小体积和开发难度低等多种优点，因此特别适合在对成本非常敏感的消费类语音系统中应用。

本次的设计要求了解语音编码芯片CMX649及单片机技术，用其中的知识设计一个采用该芯片的录放系统--语音编码芯片应用。

关键词: CMX649、CVSD、语音编码、语音解码Summary :CMX649 encode the chip modulated by CML a kind of support CVSD pronun ciation that Company develops.CMX649 integrated the pronunciation code and the deco ding function completely,Has realized the single chip pronunciation processing ability,Th e auxiliary equipment is simple, Moreover the user may conveniently arrange the decod ing algorithm through its base pin to it to carry on the establishment, And has formida ble may choose the code algorithm, Low power loss, low end, Small volume and devel opment difficulty low status many kinds of merits, Therefore suits specially in applies t o the cost extrem ely sensitive expense class pronunciation system in.Understand the code chip CMX649 of the pronunciation and one-chip computer technolo gy in designing requirement this time, design a record which adopts this chip to show the system with the knowledge among them.Key words :CMX649、CVSD、code、decoding第1章绪论１.１引言由于移动通信和网络技术的发展,语音编解码技术在社会生活中起着越来越大的作用,本文介绍了语音编解码的发展和主要的技术,并以CMX649芯片为中心设计了发送端可接收端都可以使用的编解码模块。

基于单片机的PCM语音编码系统设计

FPGA，中文全称为现场可编程门阵列，是在
展，数字技术也开始飞速发展，被应用在各个不同的行业和领域，并引发了数字系统设计理念的变革。当前，在数字信号处理领域之中，大部分采用的是传统的 DSP 处理方式，或者是一些专用的集成效率，但是还是存在性能差、成本高、开发周期长等缺点，制约着 PCM 算法的运行。因此，如何借助
收稿日期： 2017 年 6 月 9 日，修回日期： 2017 年 7 月 31 日作者简介：王仲杰，男，硕士，高级工程师，研究方向：试飞测试。
2017 年第 12 期
计算机与数字工程
2539
辑运算的真值表被事先存入到查找表之中，它的输入则为逻辑运算的输入，而它的输出则为运算结果。当任何一个信号在输入到 FPGA 芯片后，都相当于是直接输入了某个具体地址来查找表，这个地址对应的计算结果就是输出结果。
［1］
CPLD EPLD GAL PAL 等可编程逻辑器件基础
上，逐步发展和演变而来的，是一种类似于掩膜可产品，可以根据设计的数字系统要求，进行现场设编辑门阵列的编程器件。FPGA 作为一种半定制的置和修改。FPGA 器件内部结构主要包括可编程逻辑块（CLB）、 I/O 可输入与输出、 PIR 互连资源块等构成，具体见图 1 所示。对 FPGA 芯片的工作原理是通过查找表来实
电力方案。虽然这些方案提高了数字信号处理的
现有的微电子技术完成大规模数字运算，并实现语
音算法成为当前思考的重点。对此，本文提出一种
基于 FPGA 的单片机语音编码系统，并注重就实现
ADPCM 算法的运行进行研究，从而提高当前的数
∗
现对器件的可重复烧写。而查找表的原理在开发的数字逻辑系统中，会计算出相关的结果，然后逻

基于单片机的数字式音乐盒设计

基于单片机的数字式音乐盒设计【摘要】基于单片机的数字式音乐盒设计旨在利用单片机技术实现音乐盒的数字化，提升传统音乐盒的功能和性能。

本文首先介绍了背景和研究意义，说明了数字式音乐盒在现代社会中的重要性和应用前景。

接着对音乐盒的原理进行了分析，详细讨论了单片机的选择及功能设计、音乐数据存储与播放控制、外围电路设计等关键技术。

在系统性能测试部分，对设计的音乐盒进行了全面测试和评估，验证了其稳定性和可靠性。

通过设计成果总结和存在问题及改进方向展开讨论，同时展望了未来数字式音乐盒的发展前景。

这项研究将为数字音乐盒的进一步发展提供一定的参考和指导。

【关键词】单片机、数字式音乐盒、音乐数据、播放控制、外围电路、系统性能测试、设计成果、存在问题、改进方向、未来展望1. 引言1.1 背景介绍数字式音乐盒不仅可以实现多种音乐的存储和播放，还可以根据用户的需求进行定制化的设计，比如添加特定的音效、调节音乐的节奏和音量等。

通过单片机的控制，数字式音乐盒可以实现更加智能化的操作和更加丰富的功能，使其成为一种更具有个性化和趣味性的音乐设备。

本文将从音乐盒原理分析、单片机选择及功能设计、音乐数据存储与播放控制、外围电路设计和系统性能测试等方面展开讨论，旨在为基于单片机的数字式音乐盒设计提供一种全面而有效的解决方案，同时也为数字化音乐盒的发展和应用提供更多的思路和可能性。

1.2 研究意义数字式音乐盒是一种集合了音乐和电子技术的创新产品，它能够播放各种不同的音乐，给人们带来美妙的听觉享受。

对于现代人们来说，音乐已经成为了生活中不可或缺的一部分，能够通过音乐来放松心情、增添生活情趣。

设计一款基于单片机的数字式音乐盒具有重要的研究意义。

数字式音乐盒的设计可以促进人们对音乐产品的需求和创新设计的关注，推动整个音乐产业的发展。

随着科技的不断进步，数字音乐盒不仅能够实现音乐播放功能，还可以加入更多的智能化设计，提高用户体验。

设计基于单片机的数字式音乐盒可以促进对电子技术在音乐领域的应用研究，进一步推动电子技术的发展。

【豆丁推荐】-基于CMX649的语音通信系统设计

第33卷　第1期2011年2月武汉理工大学学报·信息与管理工程版JOURNAL OF WUT (I N FORMATI O N &MANAGE MENT ENGI N EER I N G )Vol .33No .1Feb .2011文章编号:1007-144X (2011)01-0073-03文献标志码:A基于C M X649的语音通信系统设计胡玉丽,周　鹏(武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070)摘　要:智能传输系统要求复接多种业务,包括视频、音频、以太网和数据业务等。

针对语音的低速业务,介绍了一种基于可编程的语音编解码芯片C MX649所构建的语音通信系统,给出了该系统的系统设计与软件设计方法和Modelsi m 仿真波形。

经过实验室试验,发现语音传输效果良好,对设计光纤传输系统的低速复接业务有一定的参考作用。

关键词:语音通信;C MX649;S 协议;软件设计中图分类号:T N97 DO I :10.3963/j .issn .1007-144X .2011.01.019收稿日期:2010-08-03.作者简介:胡玉丽(1985-),女,湖北武汉人,武汉理工大学信息工程学院硕士研究生.基金项目:国家863基金资助项目(863-307-16-12). 当前,在语音通信领域FPG A 已发挥出超强的数据处理能力,从各种类型语音编解码算法的设计到各种语音通信协议的实现,FPG A 的应用几乎涵盖了所有语音通信领域。

采用FPG A 实现语音编解码算法也非常普遍,由于语音编解码算法本身较为简单,只要掌握了其原理,用硬件描述语言不难实现。

然而在实际设计中,有时为了节省成本往往会用一个器件去实现多种功能。

C MX649编解码器具有高可靠性、容错性及低功耗等特点(2.7V 工作电压下电流仅1.9mA ),可用于无线数字语音音频通信,也适用于包括PC 语音/文字转换、数码语音存储/播放、远程语音识别系统,以及数码收音机等在内的电子和工业应用中。

基于CMX649的语音通信系统设计

ＩＯＲＮ等５个信号的操作实现对寄存器的读写。在配置过程中，主要的是正确产生ＣＮ、ＣＫ、最ＳＳＬＣＭＤ这３个信号。其中，Ｓ是片选信号，ＣＮ它要求在对Ｃ６９的寄存器写程序时必须保持低电ＭＸ４
的寄存器配置要求。提供了一个名为ＣＵＢＳ的人机对话窗口，通
１系统设计
１１总体框图．
语音通信系统结构框图如图１所示，Ｆ — 用ＰＧＡ充当一般简单微处理器的功能，置一个可配编程的语音编解码芯片ＣＸ４Ｍ６９的寄存器，后然
简单的语音通信 ¨ 。
收稿日期：００— ８— ３２１００．作者简介：玉丽（９５一）女，北武汉人，胡１８，湖武汉理工大学信息工程学院硕士研究生
基金项目：国家８３基金资助项目（６３７～１６８３— ０６—１）２．
换器和一个可选的数字扰频器。
计了一种基于ＣＸ４Ｍ６９的语音通信系统。
通过对芯片内部寄存器的配置可以实现多种形式的语音编解码。该设计中通过对Ｃ６９寄ＭＸ４存器的配置，实现传输速率为１ｂｔｓ的ＣＳ６ｋｉ／ＶＤ全双工通信。表１所示为１ＶＤ语音编解码６ｋＣＳ
第３卷第１３期
２１年２月０１
武汉理工大学学报・信息与管理工程版

自制增量式编码器及其与单片机的接口设计

本文介绍一种简易增量式编码器的制作，并针对ＭＣＳ一５１
单片机设计了可靠的接口。近年来已经出现了一些具有较高性
能的与ＭＣＳ一５１单片机兼容的新型ＭＣＵ，利用具有捕捉功能的ＭＣＵ更容易实现与编码器的接口设计。
１增量式编码器及其制作
作为产品的光电式增量编码器中的光源和接收电路位于码
盘的两侧，这样工作比较可靠。码盘上的刻线能够阻挡光线的通
ｉｆ（ＰＬＳ）｛ｉｆ（ＤＩＲ）
／／判断是上升沿还是下降沿
ｃｎｔ＋＋：
ｅｌｓｅｃｎｔ－－；｝
ｅｌｓｅ
｛
盱（ＤＩＲ）
ｃｎｔ－－；
ｅｌｓｅｃｎｔ＋＋；｝
ＣＣＦ３＝０；
／／清除中断标志
｝ ∥ 主程序ＰＣＡ初始化
ＣＭＯＤ＝０ｘ００；
／／ＰＣＡ的输入时钟信号频率
ＣＣＡＰＭ３＝０ｘ３１：／／ＰＣＡ通道４工作方式
反光线
圈３自制的反射式码盘传感器上述自制的编码器．除了在分辨率上不能做得很高外，其它各种性能与实际的编码器产品没有什么区别。９０度的相位差在实际应用中也并不那么严格，只要错开一定角度即可。实际的分辨率取决于码盘的最大直径和光电传感器的尺寸，在实际应用中一般都能取得很好的效果。２编码器与单片机的接口如上所述的两路相位相差９０度的脉冲信号Ａ、Ｂ再由单片机进行处理即可得到计数值。虽然可以通过外加一个Ｄ触发器得到方向信号，再根据方向信号进行加减计数处理，但这种方法由于有信号延迟容易产生反转误差。利用单片机直接对脉冲信号的边沿进行检测，可以避免产生反转误差。
为了验证了该系统能完成多通道连续采样的可行性和准确
性，采用信号源发生器产生内部阻抗５∞、频率１ｋＨｚ、幅值２Ｖ
的正弦信号作为输入。ＰＣ机读取到的采样数据通过格式整理，绘制出波形图如图６。波形说明整个数据传输没有丢包，另外量程调节、频率调

单片机音乐编码课程设计

单片机音乐编码课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机的基本原理，掌握音乐编码的基础知识。

2. 使学生掌握单片机编程的基本技巧，能够运用音乐编码编写简单的旋律。

3. 帮助学生了解音乐与编程之间的联系，提高他们对音乐编程的兴趣。

技能目标：1. 培养学生运用单片机进行音乐编码的能力，能够独立编写并调试简单的音乐程序。

2. 提高学生的问题解决能力，使他们能够在遇到编程难题时，通过查阅资料、自主思考等方法予以解决。

3. 培养学生的团队协作能力，使他们能够在小组合作中共同完成音乐编程任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机音乐编程的兴趣，激发他们的学习热情。

2. 培养学生的创新意识，鼓励他们勇于尝试，发挥自己的想象力和创造力。

3. 培养学生的耐心和毅力，使他们能够面对编程过程中的困难和挑战，持之以恒地解决问题。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过实际操作，让学生掌握单片机音乐编码的知识和技能。

学生特点：本课程针对的是具有一定单片机基础知识的初中生，他们对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏耐心和毅力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，采用任务驱动法，引导学生主动探索，提高他们的动手能力和实际操作技能。

在教学过程中，关注学生的学习情况，及时调整教学策略，确保学生能够达到课程目标。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 单片机基础原理复习：回顾单片机的结构、工作原理及编程基础，为音乐编码打下基础。

- 教材章节：第一章单片机概述，第二章单片机硬件结构，第三章单片机编程基础。

2. 音乐基础知识介绍：讲解音阶、音符、节拍等基本音乐概念，使学生了解音乐与编程之间的联系。

- 教材章节：第四章音乐基础知识。

3. 音乐编码方法：学习如何使用单片机进行音乐编码，包括音符的表示、节拍的设置等。

- 教材章节：第五章音乐编码方法。

4. 实践操作：分组进行音乐编程实践，让学生动手编写简单的旋律，培养实际操作能力。

采用CMX638的语音通信模块电路设计

采用CMX638的语音通信模块电路设计CMX638 是一款专用于通信系统中语音编解码芯片，讲解了CMX638 的基本结构、功能，并给出了基于CMX638 的语音系统的外围电路设计以及与其通信控制器的软件设计与实现。

实际应用表明，该系统可适用许多需要语音处理的通信场合。

语音通信系统是通信中非常重要的一个部分。

如何在有限的频段下，传输更多高质量的语音信息，是人们研究的一个重点课题。

现在，对于语音处理芯片有很多，包括CMX618／638 和AMBE2000 等。

和AMBE2000 相比，CMX638 虽然压缩的语音速率的选择没有AMBE2000 多，但是它内部包含了语音CODEC 模块，它可以灵活选择使用内部的CODEC 或者外部的CODEC，从而在实际的运用中有较大的吸引力，本文以CMX638 为基础，设计和实现了一个语音处理模块。

电源供电电路设计由于CMX638 包含了模拟电路和数字电路，其供电也要求有模拟供电AVDD、数字端口供电IOVDD 及数字供电VDD，其中AVDD 电压为3．3 V，IOVDD 的电压为3．3 V，VDD 的电压为1．8 V。

如图所示为其供电电路，采用芯片LM1117-3．3，输入电压为5 V，输出．电压为3．3 V 工IOVDD 使用。

采用同样的电路，只是将芯片换为LM1117-1．8，就可以实现1．8 V 的数字电路供电。

而3．3 V 的模拟电路供电可采用L1、C20、C18 进行滤波，减小数字电路供电和模拟电路供电之间的干扰。

同时，数字地DGND 和模拟地AGND 可采用0 欧电阻来连接。

在实际的电路设计以及PCB 板的制作中，为了防止电磁干扰，在尽量靠近CMX638 芯片的每个电源引脚附近加一个。

单片机实现音乐盒的设计本科学位论文

摘要本设计是采用单片机为核心设计的数字音乐盒。

具体硬件电路包括：AT89C2051单片机、音频发生器、音频放大器、按键电路、复位电路、时钟电路。

本音乐盒可以播放三首音乐，通过软件程序来控制单片机内部的定时器使其产生音乐频率，演奏出优美动听的音乐同时，用户通过选择按键电路来选择自己喜欢的音乐，同时具有播放\暂停功能。

与传统的机械式音乐盒相比，用单片机设计的音乐盒体积更小巧，且制作工艺简单，音质更优美能演奏出和弦音乐。

关键词：音乐盒AT89C2051播放\暂停AbstractThis design is used as the core design of single chip digital music box. Specific hardware circuit includes: AT89C2051 microcontroller, audio generator, audio amplifier, keypad circuit, reset circuit, clock circuit. The music box can play three songs, through the software program to control the microcontroller's internal timer frequency to produce music, playing the beautiful sounds of music at the same time, the user by selecting the button circuit to select your favorite music, both play \ pause function. With the traditional mechanical music box than a music box with a single chip design is more compact size and simple fabrication process, can play a sound more beautiful polyphonic music.Keywords: music box AT89C2051 Broadcast \ pause目录摘要 (i)Abstract ................................................................................................................................... i i 第一章绪论 (1)第一节选题目的和意义 (1)第二节国内外发展情况 (1)第三节设计所研究的内容及所做工作 (1)第二章方案论证 (3)第二节设计方案 (3)第二节设计方案的确定 (3)第三章音乐盒的硬件系统设计 (5)第三节音乐盒的硬件电路设计框图 (5)第二节控制系统的设计 (5)一、AT89C2051介绍 (5)二、复位电路设计 (8)三、复位电路的设计 (11)第三节音频放大器的设计 (13)一、音频放大器的作用 (13)二、LM386的性能介绍 (14)第四节按键选择输入电路 (16)一、键盘接口设计 (16)二、键盘模块处理方式 (18)三、键盘设计实用技巧 (20)第四章音乐盒的软件系统设计 (22)第四节音符盒的发音原理 (22)一、音符频率 (22)二、音符节拍 (24)三、建立曲谱编码表 (25)第二节程序模块设计 (27)一、主程序模块设计 (27)二、音乐部分模块设计 (28)三、外部中断模块设计 (33)四、定时器模块设计 (36)第五章软硬件调试 (39)第一节硬件调试 (39)第二节软件调试 (40)第三节性能分析 (40)第六章抗干扰措施 (42)第一节干扰的来源及后果 (42)一、干扰的来源 (42)二、干扰产生的后果 (42)第二节硬件抗干扰设计 (43)第三节软件的抗干扰设计 (43)结束语 (45)参考文献 (46)附录一：音乐盒硬件电路原理图 (47)附录二：程序 (48)外文资料 (53)中文翻译 (56)致谢 (59)第一章绪论第一节选题目的和意义通过设计电子音乐盒这个系统，有利于进一步巩固单片机的知识，将所学知识综合运用到实际当中来，并且提高自身的设计能力、动手操作能力以及解决问题的能力。

音频编解码器CMX649与单片机的接口设计

音频编解码器CMX649与单片机的接口设计中国电力教育2010年管理论丛与技术研究专刊音频编解码器CMX649与单片机的接口设计梁光胜范争争(华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206)摘要:介绍CMX649数字音频接口嵌入式电路结构和引脚功能,给出在单片机系统中采用MSP430F147与CMX649硬件接口和软件实现方法,同时介绍基于CMX649的C-BUS总线格式及应用设计.关键词:语音;寄存器;编码;解码;初始化;数据传输无线传输技术对语音信号数字化处理要求较高,尤其在通信产品中,系统所选用的器件要求低电压供电,低功耗,运行速度快及体积小等.音频编解码器CMX649不但有上述优点,还有其他语音芯片所没有的优点,最明显的就是它能提供ADM,PCM两种编码模式.一,CMX649芯片的内部结构和功能特点CMX649是由CML公司研制开发的一种支持CVSD语音编码调制的芯片,其内部结构框图如图1所示.它不仅具有全双工的ADM(CVSD),u律,A律和线性PCM编码功能,也具有ADM与PCM的码制转换功能,为无线语音应用提供一种低成本,低功耗的理想解决方案,广泛应用于低成本无线耳机,数字无绳电话,全双工数字语音收发系统以及便携式数字语音通信设备等.图1CMX649芯片内部结构框图二,CMX649芯片的引脚功能和配置寄存器1.CMX649芯片的引脚(排列图见图2)功能STRBENCoDEV ADVDDMIC0UTMIC十MI(一VBfASAUDIOOUTVSSDECoDEV ADTXDA TETXCLKCSNSCl—KCMDRPL YIRQNXTAL/CLKRXClKRXDA TE图2CMX649~1脚排列图1[STRB]:8/16缓冲串行脉冲信号的I/0;2[ENCV AD】:编码器的语音活动检测器输出; 3[VDD】:正电源;4[MICOUT]:麦克风放大器的模拟输出信号, 5【MIC+】:麦克风放大器的同相模拟输入, 6[MIC一】:麦克风放大器的反相模拟输人; 7【VBIAS】:不适合的外部应用的缓冲;8[AUDIOOUT】:解码器的模拟输出信号;9[VSS】:地;IO[DECV AD】:解码器的语音活动检测器输出;1I[RXDATA】:接收信号的串行数据输入lI2[RXCLKJ:解码数据时钟;13[XTAL/CLK】:4-16MHz晶体振荡器输入;14[IRQN】,I5[RPL Y】,l6[CMD】,l7ISCLK】,18[CSN】为C-BUS控制信号I19[TXCLK】:编码数据输出时的时钟信号20[TXDATA】:编码数据输出.2.CMX649芯片的配置寄存器为了使CODEC能够正常工作并产生预期的音频效果,必须对相应的寄存器进行配置.CMX649提供了32个映像寄存器,如表1所示.表1CMX649配置寄存器地址寄存器名称地址寄存器名称$1总复位SD8解码ADM输入$61AAF/AIF带宽SE0编码模式和设置$62侧音电平SEl编码ADM控制$63音频输入电平CTRL$E2编码VAD入口$64电源控制1$E3编码偏移电平$65电源控制2$E7编码线性PCM入口$70编解码模式控制$E8编码ADM输入.$71扰频器控制$80编解码器状态(READ)$72时钟分频器$D4解码VAD电平输出$73时钟源控制SD5解码器偏移级输出$8l解码中断控制$D6线性PCM解码器输出$DO解码模式和设置$DA解码ADM输出SDl解码ADM控制$E4编码V AD电平输出$D2解码VAD人口$E5编码器偏移级输出$D3解码偏移电平$E6线性PCM编码器输出SD7解码线性PCM人口$EA编码ADM的输出三.CMX649芯片与单片机接口电路的设计本文采用TI公司的高性能低功耗单片机MSP430F147,+作者简介:梁光胜,男,华北电力大学电气与电子工程学院,副教授.～一～加"¨◇23456789m音频编解码器0MX649~单片机的接口设计L}_STRBTXDATA20pI/S0姗P3.3,ClENC0DEV ADTXeLKlyp33A.TCLI~P1.I/TA0 l8MK1VDDCSNP1.5,TA0l?'_Rl矗舡C0UTSCLKp1.6ITAIR4I5h缸C?I-C五田16P1.71T一～】_LC3IR3≥T皿CRpLY15pi.3,T蚰fJ714i5广C5vBSmQNp1.0/TACLK0UT+I4lI8AUD10Ⅺ.真IL,CLK13p1.4/$五正CLKVCC珏3lIiC7.i1~18二aN∞IAgcVSSRXCLKp3.4,UTXRO112...Ll1LS0U珊NDEC0DEVA璃XDA TAp3.2/S0MmpI.2iTA1l图3硬件电路原!哩图它与CMX649的接口电路如图3所示.模拟音频信号由4脚进入CMX649,在芯片内部经过放大,编码,压缩混响,滤波后送到数字信号接口电路,再从CMX649的20脚输出,并送到MSP430的SOM10引脚. CMX649芯片的14脚IRQN,15脚RPLY,16脚CMD,17脚SCLK,18脚CSN与MSP430F147的TACLK,TA3,TA2,TA1,TAO引脚连接组成C-BUS总线,完成数字音频信号的音量,高低音等控制.之后再加载到数字信号处理,数字插补滤波器,噪声滤波器等一系列数字信号处理电路,完成数字信号的解码,使数字信号达到比较高的信噪比.经过数模转换器(DAC)变成模拟信号,放大后从CMX649芯片8脚输出高质量音频信号,给后续功放电路.四,CMX649的单片机控制软件的设计1.C-BUS工作时序数字语音处理模块的所有相关参数均是通过C-BUS来写入寄存器进行控制的.C-BUS是同步串行控制器("C)接口的简称,可以很容易通过软件程序对通用C的I/O管脚进行控制.C-BUS总线接口的控制信号包括IRQN,RPL Y,CMD,SCLK,CSN.CMD即命令数据(CommandData),是用来传输设备配置寄存器地址和数据到CMX649的,其传输的第一个字节叫"地址/命令"字节,它具体指定要操作的CML设备和寄存器.RPL Y即回复数据(ReplyDate),是从CMX649向MSP430控制器传输的请求数据,只有当一个命令(请求)通过命令数据线发送到CML设备时,回复数据才是有效的.芯片选择位(CSN)必须在低电平时才能传输,否则,就停止传输.两字节C-BUS总线在CMX649和MSP430之间传输的工作时序如图4所示.2.CODEC软件设计CODEC部分的软件设计主要包括串行口的初始化,CMX649内部寄存器的初始化以及串行口接收中断程序. 软件开发工具为IARWorkbenchforMSP4304.20,采S呈RLCL0CCOMMANDl螽]DnlntH町LMLdeIcc图4C-BUS工作时序用汇编语言编程.(1)CMX649内部寄存器初始化程序的设计.根据实际情况,通过CMX649的32个配置寄存器可以进行编码方式和采样速率的选取,功率的控制,编/译码的相关算法以及其他的一些功能参数的配置操作.编码器与译码器的设置是CMX649配置的核心部分,包括:编码器与译码器的数据输入/输出路径,编码方式,压扩算法,量化步长的选取,I序与n序积分器的使用方式以及积分器的时间, 因子的设定等因素,这些配置均通过编码器和译码器的相关寄存器进行参数选取.CMX649的初始化程序:M0V.B#55H,TXBUF0;确认CMX649音频无输出MOV.B#80H,IE1;USART0TX输入使能BIS.B#10H,P1SEL;使能CMX649时钟MOV.W#GEN—RST,R13{$01总复位CALL#CBUSW1;清除所有只写寄存器M0V.W#AIF—AAF—BW,R14;$61AAF/AIF频带宽度MOV.W#0000H,Rl3;2.9kHzCALL#CBUSW2MOV.W#ENC—OFFSET,R15;$E3编码补偿水平M0V.W#0000H,R14'MOV.W#0004H,R13音频编解码器CMX649~单片机的接口设计CALL#CBUSW3RET(2)MSP430与CMX649之间数据传输程序的设计.MSP430通过串行通信模块USARTO的SPI3线方式控制CMX649的语音数据流,其数据传输流程如图5所示.需说明的是,只有通信双方的扰码信息经过交换,ID号匹配后, 接收到的语音数据才能送人CMX649进行语音编码和译码, 否则被拒绝送入CMX649,目的是为了加强通信的安全性. 中颧襁序始/CMX649(FJID怒\>—堡交抉拭码信怠簿待iD麟歼始将缓存R)uFO和TXB~Oq蜉谶街数字节孥eM鬟9进行接唆吩滋数镶字节交换究攀,重鬻檬惑能诈戮器(l|断运嘲),,.—....一/图5MSP430与CMX649间的数据传输流程图1)检查CMX649的ID是否匹配.CMX649_TRANSFERCMP.WSLAVEID649,MASTERl_ID;检查ID是否正确JEQCORRECT__ID;如果不正确发送空闲模式到CMX649MOV.B#55H,RFR),LBUF(T0649一CNTR) JMPCMX649一TRANSFER1C0RRECTjDBIT.W#SCRAM—D0NE,PROG～FLAGS; JZSCRANLEXCHANGED;BIS.B#AMPl_SHDN—PIN'JMPCMX649_TRANSFER1 SCRAM—EXCHANGEDBIG.B#AMP_SHDN—PIN;使能音频放大器2)CMX649传送和接收数据CMX649一TRANSFER1. M0V.BRXBUF0,RFTX—BUF(FR0M649一CNTR);把CMX649里的数据发送到RFTX—BUF MOV.BRFRX_BUF(T0649一CNTR),TXBUF0;把RFTX—BUF里的数据发送到CMX6493)重置标志位,计数器.DEC.WFROM649一CNTR;递减CMX649缓冲计数器JNREsET_FROM649l判断缓冲区是否满CMP.W#BEGIN—RFTX,FROM649一CNTRl当缓冲计数器等于BEGIN—RFTX时RF—TX开始发送JNEDONT_START—RF—-TX五,总结CMX649是一款多功能的,非常适合语音系统的芯片,它拥有高性能的数字特性,TI公司推出的MSP430F147单片机高性能低功耗,本系统集合这两个芯片的优势,在实际应用中有着广泛的前景.本文用MSP430F147单片机作为例说明其与CMX649的接口技术,但基本原理和方法可以广泛推广到其他MSP430系列的单片机.参考文献:【l】CMLMicrocircuits.CMX649DamSh~t[Z].2002.[2】CMLMmrodrc~.CMX649RecommendedSettings[Z].2003.【3】胡大可.MSP430系列超低功耗l6位单片机原理与应用[M】. 北京:北京航空航天大学出版社,2000.。

CMX649资料中文翻译

CMX649资料中文翻译特征•多编解码器模式，16到128 kbps 的 ——全双工ADM 和CVSD ——全双工PCM ：µ律，律，线性 -可配置的ADM 的时间常数 -双通道的转码器/解码器模式 •高性能数字架构•低功耗：2.5Ma 在3.0V 典型。

•2.7V ～5.5V 电源 •数据时钟恢复•可编程的语音活动检测（VAD ） -调整阈值和攻击/衰减时间-使用低信号电平省电 ——沉默/空白低电平信号 •可编程数字加扰器 •柔性接口- 8位和16位的突发数据同步闸门- 1位串行数据时钟-主机串行控制/数据接口•内部和外部的样品clocking •可编程滤波器——PCM 编码输入ADC 反别名 ——解码器DAC 音频输出反成像 •低噪声微分MIC 输入放大器 •模拟增益可编程接口 ——麦克风in ——音频解码器输出 ——侧音路径应用•低成本数字无绳耳机•个人区域网（PAN ）语音链接 •数字无绳电话 •无线数字交换机 •全双工数字无线电系统 •时分双工（TDD ）系统 •便携式数字语音通信器 •数字声音延迟1。

简介的，自适应增量调制（ADM ）语音编解码器提供全双工ADM ，扩（µ/ A 律PCM 和线性PCM 编解码器）和转码功能，成本有效的，低功耗，无线语音应用程序。

可选择的模式和算法支持很多应用程序。

强大的ADM 编码（例如CVSD ）降低主机协议和软件的负担，消除了误差修正，框架协议和算法处理。

双编码/解码模式支持多通道应用。

集成滤波器响应调整独立16kbps 为128kbps 编解码的数据速率。

编解码的样本外部时钟或内部产生的应用。

高性能的模拟接口和侧音包括数字增益控制。

编码器和解码器的语音活动检测器支持省电。

ADM 的，语音编解码器支持2.7V至5.5V的操作，可在20引脚SOIC（D3）和TSSOP封装（E3）包。

目录1。

简明描述 (1)2。

方格图表 (3)3。

一种语音编解码器与微处理器的接口方法

一种语音编解码器与微处理器的接口方法
张义邴;陈凯旋
【期刊名称】《电子与自动化》
【年(卷),期】1999(028)004
【摘要】在数字终端中，语音编码器与微处理器的接口是重要一环。

介绍通过移位寄存器将语音编解器器（ＣＯＥＣ）ＭＣ１４５５０３与微处理器连接，实现语音的录入、存储、处理及播放功能，用于特种电话服务、数字终端及通信，具有实用意义。

【总页数】3页(P8-10)
【作者】张义邴;陈凯旋
【作者单位】上海大学理学院物理系;上海大学理学院物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TN912.3
【相关文献】
1.一种低速率多模MBE线性预测语音编解码器 [J], 梁彦霞;杨家玮;李烨
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4.Intel 29C16／29C17PCM编解码器在语音接口中的应用 [J], 邓元庆
5.基于CPLD的DSP微处理器与CAN控制器接口的一种设计方法 [J], 李俊萍;王静平
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