实时数字信号处理实验五_SPORT音频采集与播放

所示。
图 2.4 I2C 写总线流程图
2.2.4 SPORT 音频采集中断处理流程图设计 中断处理函数的主要功能为从 SPORT0 串口控制器的 RX 端接收数据，并将
其转发至 SPORT0 的 TX 端。 算法流程图如下图 2.5 所示。
图 2.5 中断处理函数流程图
第三章 SPORT 音频采集与播放系统实现
目录第一章sport音频采集与播放系统工作原理11tlvaic23b音频采集与播放原理12i2c控制总线工作原理第二章sport音频采集与播放系统设计21系统硬件结构框图22算法流程图设计221main主程序流程图设计222aic23b初始化流程图设计223i2c写数据模块工作流程图设计224sport音频采集中断处理流程图设计第三章sport音频采集与播放系统实现31音频采集系统传输参数配置311aic23b参数配置312sport串口控制器参数配置10313i2c控制总线配置1132音频采集系统程序实现12321main主程序实现12322aic23b初始化子程序实现12323sport音频采集中断处理子程序实现1333实验结果与分析13第一章sport音频采集与播放系统工作原理11tlvaic23b音频采集与播放原理aic23bti公司推出的一款高性能集成有模拟功能的立体声音频codec
识别通信对象。I2C 接口的协议里面包括设备地址信息，可以同一总线上连接多 个从设备，通过应答来互通数据及命令。I2C 总线是一个真正的多主机总线，总 线上多个主机初始化传输，可以通过传输检测和仲裁来防止数据被破坏。
I2C 总线的传输速率有限，标准模式下可达到 100Kbps，快速模式下可达到 400Kbps，高速模式下达到 4Mbps，不能实现全双工，不适合传输很多的数据。
3.1.1 AIC23B 参数配置 ..........................................................................................................9 3.1.2 SPORT 串口控制器参数配置......................................................................................10 3.1.3 I2C 控制总线配置........................................................................................................ 11
四个参数分别为： (1)发送配置寄存器 SPORT0_TCR1 0x4000|0x0400|0x2000：0b 0110 0100 0000 0000 配置发送类型为：选择外部发送时钟，选择通常的数据格式类型，先发送 MSB，使用外部 TFS，对每一个数据字都要求 TFS(发送帧同步)，TFS 高电平有 效，且 TFS 为数据相关。选择延迟帧同步方式，在 TSCLK 的上升沿驱动数据和
图 3.2 AIC23B 寄存器配置程序图一
图 3.3 AIC23B 寄存器配置程序图二
3.1.2 SPORT 串口控制器参数配置 SPORT 串口控制器配置可分为两个部分。 (1)SPORT0 号串口控制器初始化配置 (2)SPORT0 号串口控制器启动配置 初始化配置如下图 3.4 所示。
图 3.4 SPORT0 初始化配置程序图
第二章 SPORT 音频采集与播放系统设计
2.1 系统硬件结构框图
系统硬件结构框图可分为三个部分，第一部分为 AIC23B，第二部分为 ADSP 核心板，第三部分为音频播放设备。
硬件结构设计框图如下图 2.1 所示。
图 2.1 硬件结构设计框图
2.2 算法流程图设计
2.2.1 Main 主程序流程图设计 主程序流程分为四个部分：设置 PLL 时钟，为使用的设备提供定时；初始
2.2.1 Main 主程序流程图设计 ...............................................................................................5 2.2.2 AIC23B 初始化流程图设计 ..........................................................................................6 2.2.3 I2C 写数据模块工作流程图设计..................................................................................7 2.2.4 SPORT 音频采集中断处理流程图设计........................................................................7
3.1 音频采集系统传输参数配置
3.1.1 AIC23B 参数配置 通过外设配置函数调用 AIC23B 初始化函数，如下图 3.1 所示。
图 3.1 DSP 外设配置函数程序图
其中 AIC23B 的参数配置在 Init_AIC23B_I2C()函数中实现。 初始化函数分为两个部分，配置说明在流程图中已详细说明。程序如下图 3.2、3.3 所示。
化程序运行空间 SDRAM；初始化外设以及中断；进入程序运行代码。 流程图如下图 2.2 所示：
图 2.2 主程序流程图
2.2.2 AIC23B 初始化流程图设计 AIC23B 初始化配置通过 I2C 总线实现。初始化流程图如下图 2.3 所示。
图 2.3 AIC23B 初始化流程图
2.2.3 I2C 写数据模块工作流程图设计 本实验使用的 I2C 总线操作为写总线。写数据模块的算法流程图如下图 2.4
AIC23B 是 TI 公司推出的一款高性能、集成有模拟功能的立体声音频 CODEC。该器件中 A/D 和 D/A 变换器采用具有集成过取样数字内插滤波器的多 位Σ-Δ技术，数字传输字长可为 16、20、24 和 32 位，取样率为 8~96 kHz。它 能以数字和模拟电压运行，这些电压与 BF561 的 I/O 电压是兼容的。能够实现与 ADSP BF561 的 SPORT 端口的无缝连接，使系统设计更加简单，而与 I2C 和 SPI 总线兼容的控制接口能使 AIC23 DSP 编解码器作为一个单片 AFE 与其它处理器 共同使用。内部集成有增益可调的音频输入/输出放大器，无须外部再加功放， 因而也节省了电路空间，并且使得设计更加灵活。
第三章 SPORT 音频采集与播放系统实现 .............................................9
3.1 音频采集系统传输参数配置 ............................................................................. 9
MSB，使用外部 RFS，对每一个数据字都要求 RFS(接收帧同步)，RFS 高电平 有效。选择延迟帧同步方式，在 RSCLK 的下降沿驱动内部帧同步。在 RSCLK 的上升沿采样数据和外部帧同步信号。接收禁止。
(4)接收配置寄存器 SPORT0_RCR2 0x001f：0b 0000 0000 0001 1111 表示 SPORT 字长为 32。 启动配置如下图 3.5 所示。
内部帧同步信号。在 TSCLK 的上升沿采用外部帧同步信号。发送禁止。 (2)发送配置寄存器 SPORT0_TCR2 0x001f：0b 0000 0000 0001 1111 表示 SPORT 字长为 32。 (3)接收配置寄存器 SPORT0_RCR1 0x4000|0x0400|0x2000：0b 0110 0100 0000 0000 配置接收类型为：选择外部接收时钟，选择数据格式类型为零填充，先接收
实时数字信号处理
基于 ADSP-BF561 的音频采集与播 放系统姓名：专业： 学号： 日期：目录
第一章 SPORT 音频采集与播放系统工作原理 .....................................3
1.1 TLVAIC23B 音频采集与播放原理....................................................................3 1.2 I2C 控制总线工作原理 ......................................................................................3
第二章 SPORT 音频采集与播放系统设计 .............................................5
2.1 系统硬件结构框图 ............................................................................................. 5 2.2 算法流程图设计 ................................................................................................. 5
3.2 音频采集系统程序实现 ....................................................................................12
3.2.1 Main 主程序实现 .........................................................................................................12 3.2.2 AIC23B 初始化子程序实现 ........................................................................................12 3.2.3 SPORT 音频采集中断处理子程序实现......................................................................13
1.2 I2C 控制总线工作原理
I2C 是 INTER-IC 串行总线的缩写，是 PHILIPS 公司推出的芯片间串行传输 总线。它以 1 根串行数据线(SDA)和 1 根串行时钟线(SCL)实现双工同步数据传
输。具有接口线少、控制方式简化、器件封装形式小、通信速率较高等优点。 在主从通信中，可以有多个 I2C 总线器件同时接到 I2C 总线上，通过地址来
BF561 与 AIC23B 的连接示意图如图 1.1 所示：
图 1.1 硬件原理框图
在图中可以看出，ADSP BF561 与AIC23B 有两路通道进行数据交互：一路 是SPORT与AIC23B的音频数据通道进行连接，实现音频数据的传输和接收；另 一路是由PF模拟的I2C 协议与AIC23B进行连接，通过配置寄存器的方式实现 AIC23B 的工作模式的设定。
3.3 实验结果与分析 ................................................................................................13
第一章 SPORT 音频采集与播放系统工作原理
1.1 TLVAIC23B 音频采集与播放原理
I2C 的工作方式可分为 5 个部分来说明： (1)总线数据有效性 a.I2C 总线为单工总线； b.在 SCL 时钟高电平时采样 SDA 数据，此时 SDA 数据必须保持稳定，跳变 发生在 SCL 时钟低电平时刻——将高电平跳变的数据传输起始与结束条件区分 出来。 (2)总线空闲条件 SCL 时钟线与 SDA 数据线均为高电平。总线上无数据传输。 (3)总线数据传输起始和结束条件 I2C 总线 SCL 时钟为高电平时，SDA 数据线电平由高变低，数据传输开始 标志；SDA 数据线电平由低到高，数据传输结束标志。 (4)总线数据传输时序以及 ACK 应答 I2C 总线数据一次传输 8 位，高位(MSB)在前，低位在后(LSB)。每次数据发 送，从机会发送 1bit 应答信号(ACK)。一次数据传输有 9 位数据。如需要实时处 理数据，则可以拉低 SCL 时钟线，暂停数据传输。 (5)总线读写时序 总线写时序步骤 a.主机发送 8 位数据：7 位表示从机地址，1 位表示读或者写(0 表示写)； b.从机应答； c.主机发送需要操作的寄存器的地址； d.从机应答； e.主机发送数据； f.结束 总线读时序步骤 前四步相同，从机应答后，主机马上发送重启动命令，继续传输主设备需要 读取的寄存器地址，从机发送该地址数据。