摘  要： 介紹了一種基于DSP的多通道音頻信號(hào)處理平臺(tái)的基本電路,，設(shè)計(jì)了DSP與音頻編解碼器TLV320AIC23B的硬件接口,，實(shí)現(xiàn)了四通道音頻信號(hào)輸入和輸出，同時(shí)具有高性能,、低功耗和便攜等特點(diǎn),。該平臺(tái)已經(jīng)應(yīng)用于有源抗噪聲耳罩項(xiàng)目中。
關(guān)鍵詞： DSP,；TLV320AIC23B,；接口設(shè)計(jì)；多通道,；便攜式

　DSP芯片具有處理速度快,、靈活、精確,、抗干擾能力強(qiáng),、體積小及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，可滿足對信號(hào)快速,、精確,、實(shí)時(shí)處理及控制的要求。本文基于DSP TMS320VC5509A[1] (以下簡稱VC5509A)和TLV320AIC23B[2](以下簡稱AIC23B),，成功研制出了一種可獨(dú)立運(yùn)行和上電自舉加載程序的多通道音頻信號(hào)處理平臺(tái),。該平臺(tái)已經(jīng)應(yīng)用于課題組研發(fā)的數(shù)字式抗噪耳罩項(xiàng)目中，結(jié)合經(jīng)典有源噪聲控制算法,，經(jīng)測試對單頻噪聲降噪明顯,。
1 平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)框架
　平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其硬件電路包括DSP芯片VC5509A、電源電路,、時(shí)鐘電路,、手動(dòng)復(fù)位電路、CPLD邏輯控制電路,、存儲(chǔ)器電路、AIC23B接口及其外圍電路等,。該處理平臺(tái)在設(shè)計(jì)時(shí),，考慮到了以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)要求：(1)運(yùn)算量。采用了高性能的VC5509A DSP芯片,，處理速度為144 MIPS,，可快速實(shí)現(xiàn)適用于數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜算法。(2)接口,。采用了兩片內(nèi)部集成ADC和DAC的AIC23B,，可實(shí)現(xiàn)四通道音頻信號(hào)輸入和輸出。(3)功耗,。采用低功耗設(shè)計(jì),，選用了低功耗貼片封裝的元器件，以延長電池的使用時(shí)間,、減小平臺(tái)的體積和重量,。

　平臺(tái)具有在線系統(tǒng)仿真、自舉加載程序等功能,，同時(shí)還有調(diào)試方便,、穩(wěn)定性好、精度高等優(yōu)點(diǎn),。
2 平臺(tái)電路設(shè)計(jì)
2.1 電源電路設(shè)計(jì)
　平臺(tái)由7.2 V鋰電池供電,，有4種典型電源：VC5509A處理器的I/O電源3.3 V、內(nèi)核電源1.6 V,、模擬電路所需的±5 V電源,。為達(dá)到電源設(shè)計(jì)要求，將7.2 V的鋰電池電壓降到5 V,，+5 V電源產(chǎn)生電路如圖2所示,。利用MAX660將+5 V電源轉(zhuǎn)換為-5 V輸出，-5 V電源產(chǎn)生電路如圖3所示,。采用具有上電復(fù)位和監(jiān)控功能的TPS767D301電源芯片,，產(chǎn)生3.3 V和1.6 V電源，如圖4所示,。

2.5.3 數(shù)字音頻接口電路設(shè)計(jì)
　AIC23B支持四種音頻接口模式：右判斷模式,、左判斷模式、I2S模式和DSP模式。AIC23B的數(shù)據(jù)接口一般采用I2S(Inter-IC Sound)和DSP模式,。I2S總線是Philip公司為數(shù)字音頻設(shè)備之間的音頻數(shù)據(jù)傳輸而制定的一種總線標(biāo)準(zhǔn),。這兩種模式均可以方便地與VC5509A的McBSP相連接。平臺(tái)采用了DSP模式與McBSP實(shí)現(xiàn)無縫連接,，且用AIC23B作為主設(shè)備,，主設(shè)備時(shí)鐘由一個(gè)12 MHz的石英晶振提供，兩個(gè)12 pF的電容濾波,。
　在DSP模式下,，AIC23B引腳LRCIN和LRCOUT必須連接到McBSP的幀同步信號(hào)上。在LRCIN或 LRCOUT的下降沿開始發(fā)送數(shù)據(jù),，先發(fā)送左通道信號(hào)字,，緊接著發(fā)送右通道信號(hào)字。DSP模式時(shí)序如圖14所示,。信號(hào)字的長度由IWL寄存器決定,，唯一要注意的是McBSP的發(fā)送與接收時(shí)鐘均由AIC23B提供。

　本文以VC5509A為核心,，成功地設(shè)計(jì)了一個(gè)多通道音頻信號(hào)處理平臺(tái),。該平臺(tái)性能高、體積小,、功耗低,、便于攜帶和使用，且價(jià)格低,，基于本平臺(tái)的一個(gè)全數(shù)字式有源抗噪聲耳罩成本不足400元(而目前國外公司類似產(chǎn)品售價(jià)達(dá)上千美元),。利用該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)前饋、反饋和復(fù)合消噪算法,。用經(jīng)典的FLMS算法對該平臺(tái)進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn),，結(jié)果表明，源噪聲為單頻噪聲時(shí),，在80～700 Hz范圍以內(nèi),，降噪效果明顯。
參考文獻(xiàn)
[1] TI. Datasheet of TMS320VC5509A fixed-point digital signal processor. 2007.
[2] TI. Datasheet of TLV320AIC23B data manual. 2004.
[3] 趙洪亮.TMS320VC55x DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社,，2008.
[4] 彭啟琮.TMS320VC55x系列DSP的CPU與外設(shè)[M]．北京：清華大學(xué)出版社,，2005.