基于TMS320C6713DSP的数字音频处理系统的设计及实现

摘要

信息社会的发展，很大程度上取决于信号处理技术的先进性。数字信号处理技术的出现改变了信号处理技术的整体面貌，而数字信号处理器作为数字信号处理的核心技术，其应用已经深入到涉及信号处理的各个领域，成为电子系统的心脏。 作者在认真学习了TI公司TMS320C6713芯片之后，以该DSP为对象，讨论了DSP应用系统软硬件开发需要的常用方法和技术，具有普遍性，并以此款芯片为核心，独立设计了DSP的应用系统一基于TMS320C6713DSP的数字音频处理系统。 本文首先综述了数字音频技术的发展历史和实时信号处理的概念，分别介绍了数字处理技术的发展状况、实时DSP系统的构成和DSP的开发方法。然后，本文着重分析了基于DSP平台的系统硬件设计，包括硬件设计的方法、DSP芯片的介绍、音频编解码电路的设计、供电系统的设计、上电自举及Flash接口设计、通信接口设计和PCB板设计的时候需要注意的问题等。接着，本文重点介绍该系统的调试工作，分别介绍了调试使用的工具，各个模块接口设置方法、具体的调试过程以及最后结果。之后，本文介绍该系统的软件部分，数据流经过系统的处理情况，还专门说明了各个音效处理的算法原理和实现，包括音乐升调降调、音乐均衡、人工回声、混响、防啸叫以及谐波激励等处理效果。最后，本文对该系统做了简单总结，展望了未来的工作方向，对以后的改进方向提出了一些建议。 通过充分的硬件设计和算法研究，经过了两个版本的改良，数字音频处理系统已经完成，基本达到了最初的设计目标。希望相关技术开发人员能够从本文中获得有益的参考和启发。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2数字音频技术概述

1.3音效处理的背景

1.4实时信号处理的概念

1.5数字处理技术的发展

1.6实时DSP系统的构成

1.7 DSP的开发方法

1.8本课题研究的内容及工作安排

第二章基于DSP平台的系统硬件设计

2.1硬件平台的总体框架

2.2 DSP芯片

2.2.1 DSP芯片概述

2.2.2 DSP处理器特点

2.2.3 DSP分类

2.2.4 DSP的实时信号处理

2.2.5 TMS320C6713 DSP介绍

2.2.6 DSP使用时的引脚设置

2.3音频编解码电路设计

2.3.1音频芯片介绍

2.3.2 McBSP接口

2.3.3 I2C接口

2.3.4音频接口设计

2.4供电系统设计

2.4.1电源芯片介绍

2.4.2电源电路设计

2.5上电自举及Flash接口设计

2.5.1系统上电自举

2.5.2建立二级Bootloader需要考虑的问题

2.5.3 Flash介绍

2.5.4 Flash编程方法

2.5.5增强型直接存储器访问EDMA

2.5.6 EMIF接口

2.5.7 Flash接口电路设计

2.6通信接口设计

2.6.1控制接口设计

2.6.2 McASP接口

2.7 JTAG控制

2.8 PCB板设计

2.8.1电源与地的处理

2.8.2数字地、模拟地的处理

2.8.3信号线布在电源或地层上

2.8.4时钟

2.8.5信号测试点

2.9本章小结

第三章硬件平台的调试

3.1开发工具

3.1.1 CCS2.1介绍

3.1.2 6713DSK介绍

3.2常规检查

3.3音频电路接口调试

3.3.1 AIC23 Codec调试

3.3.2 I2C设置及初始化

3.3.3配置AIC23

3.3.4 McBSP设置及初始化

3.4建立基于DSP/BIOS的二级Bootloader

3.4.1外部只读存储器引导模式的DSP/BIOS存储器配置

3.4.2定制启动文件

3.4.3十六进制格式转换

3.5 Flash存储器接口调试及程序烧写

3.5.1关于Intel HEX文件格式

3.5.2 Flash烧写

3.6通信接口调试

3.6.1 McASP初始化设计

3.6.2单片机模拟通信模块

3.7本章小结

第四章系统软件平台

4.1软件框架

4.2数字变调

4.2.1音频变调的基本原理

4.2.2数字音频变调的实现

4.2.3数字变调效果及分析

4.3数字均衡

4.3.1数字均衡的基本原理

4.3.2数字均衡的实现

4.4数字人工回声

4.4.1数字人工回声的基本原理

4.4.2数字人工回声的实现

4.5数字人工混响

4.5.1数字人工混响的基本原理

4.5.2数字人工混响的实现

4.6防啸叫

4.6.1防啸叫的基本原理

4.6.2防啸叫的实现

4.7音乐音量调节

4.8麦克风音量调节

4.9平衡调节

4.10数字噪声门

4.11功能编码标准

4.12本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

评定意见