引 言
數(shù)字信號(hào)自從出現(xiàn)以后就以其無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)迅速打破了原來(lái)模擬信號(hào)一統(tǒng)天下的局面。隨著音頻處理技術(shù)的發(fā)展，音頻處理算法越來(lái)越復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)這些算法不僅難度大，成本高，有的甚至根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。然而，由于數(shù)字信號(hào)處理器(DSPs)速度的不斷提高，這些復(fù)雜的音頻處理算法可以很容易地通過(guò)DSPs實(shí)現(xiàn)，因此如今很多音頻處理采用DSPs實(shí)現(xiàn)。然而原始的音頻信號(hào)都是模擬的，如果采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行音頻處理，首先要面一體成型電感器對(duì)的就是音頻采集、處理和輸出系統(tǒng)問(wèn)題。
本文介紹了一個(gè)8路模擬音頻輸入、8路模擬音頻輸出、1路數(shù)字信號(hào)輸入和1路數(shù)字信號(hào)輸出的音頻處理系統(tǒng)。分析系統(tǒng)的硬件連接和功能實(shí)現(xiàn)方法，以及系統(tǒng)的軟件工作原理。

1 設(shè)計(jì)方案
系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架如圖1所示。數(shù)字信號(hào)處理器選用TI公司的32位浮點(diǎn)DSPs TMS320C6727，A／D轉(zhuǎn)換部分采用2片TI公司的音頻模／數(shù)轉(zhuǎn)換芯片PCM4204，D／A轉(zhuǎn)換部分采用2片TI公司的音頻數(shù)／模轉(zhuǎn)換芯片PCM4104，數(shù)字信號(hào)接收部分選用數(shù)字音頻接收接口芯片DIR9001。

TMS320C6727大功率電感貼片電感器是TI公司推出的一款專(zhuān)門(mén)用于音頻信號(hào)處理的高速、浮點(diǎn)DSPs。其高達(dá)300 MHz的頻率再加上32位的浮點(diǎn)處理能力，使得它可以輕松運(yùn)行各種復(fù)雜的音頻處理算法，滿(mǎn)足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。另外其本身帶有3個(gè)McASP接口，支持I2S、TDM、S／PDIF等電感器廠多種音頻傳輸格式，可以實(shí)現(xiàn)與其他音頻設(shè)備的無(wú)縫連接。
PCM4204與PCM4104分別是4通道、24位、216kHz采樣頻率的模／數(shù)和數(shù)／模芯片。其中PCM4．204支持左校驗(yàn)、右校驗(yàn)、I2S等數(shù)據(jù)傳輸格式，且主／從模式可以設(shè)置；PCM4104支持左校驗(yàn)、右校驗(yàn)、I2S等數(shù)據(jù)傳輸格共模電感式，軟靜音(soft mute)模式，軟／硬兩種控制方式可供選擇。
DIR9001用于接收采樣頻率在24～108 kHz之間的雙相編碼信號(hào)，輸出格式為I2S、左校驗(yàn)、右校驗(yàn)等。

2 硬件電路
音頻系統(tǒng)硬件電路分為音頻采集、音頻回放和通信3個(gè)部分。音頻采集部分實(shí)現(xiàn)模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)并傳入TMS320C6727；音頻回放部分實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻信號(hào)從TMS320C6727輸出并轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器；通信部分實(shí)現(xiàn)與其他音頻設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。音頻數(shù)據(jù)的采集傳輸與通信都通過(guò)TMS320C6727的McASP口完成。TMS320C6727有3個(gè)McASP口：McASP0、McASPl、McASP2口。其中McASP0口有16個(gè)串行數(shù)據(jù)口AXR0～AXRl5，McASPl有6個(gè)串行數(shù)據(jù)口(共用AXR8～AXRl3)，McASP2有2個(gè)串行數(shù)據(jù)口(共用AXRl4、AXRl5)。音頻采集與回放使用McASPO的AXR0～AXR7，音頻數(shù)據(jù)通信發(fā)送采用McASP0的AXRl4，接收采用McASP2口。
PCM4204與PCM4104的時(shí)鐘由PLL1707組成的時(shí)鐘電路產(chǎn)生，時(shí)鐘頻率為24．576 MHz(256fs，fs為采樣頻率)。每個(gè)McASP口的接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)鐘是相互獨(dú)立的，并且都有自己的主時(shí)鐘(AHCLK)，當(dāng)McASP接口為I2S提供時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，BCK和LRCK除可以從系統(tǒng)時(shí)鐘得到外還可以從AHCLK分頻得到。
2．1 音頻采集電路
音頻采集電路連線(xiàn)圖由圖2給出。因?yàn)楸疚闹攸c(diǎn)不在前端調(diào)理電路，所以圖中只給出了PCM4204與TMS320C6727的MeASP0口之間的硬件連接關(guān)系。

PCM4204與McASPO口之繞行電感間的數(shù)據(jù)傳輸格式選用I2S總線(xiàn)。I2S總線(xiàn)有3種主要信號(hào)：位時(shí)鐘(BCK)、幀時(shí)鐘(LRCK)和串行數(shù)據(jù)。
PCM4204有Master／Slave(主／從)兩種工作模式：當(dāng)工作在Master模式時(shí)，PCM4204產(chǎn)生BCK信號(hào)和LRCK信號(hào)；當(dāng)工作在Slave模式時(shí)，PCM4204接收BCK信號(hào)和LRCK信號(hào)。TMS320C6727的McASP接口同樣可以接收BCK信號(hào)和LRCK信號(hào)。考慮到McASP接口的BCK信號(hào)和LRCK信號(hào)由DSPs的內(nèi)部時(shí)鐘分頻得到，無(wú)法得到音頻所需的精確時(shí)鐘信號(hào)，因此BCK信號(hào)和LRCK信號(hào)由PCM4204產(chǎn)生。為了防止2片PCM4204同時(shí)設(shè)為Master模式而造成時(shí)鐘信號(hào)混亂，把其中一片設(shè)置為Master模式，另一片設(shè)置為Slave模式。工作在Master模式的PCM4204同時(shí)為McASP0口的接收時(shí)鐘和另一片PCM4204提供BCK信號(hào)和LRCK信號(hào)。
McASP0口的AXR0～AXR3設(shè)置為接收模式分別與2片PCM4204的信號(hào)輸出端相連，用于接收從PCM4204發(fā)出來(lái)的串行數(shù)字音頻信號(hào)。
2．2 音頻回放電路 大功率電感廠家 |大電流電感工廠

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