基于AMBA總線的音頻IP核設計.pdf

1、音頻DAC主流發(fā)展技術是過采樣技術和噪聲整形技術。音頻信號經過過采樣濾波器和噪聲整形調制器之后，信號的位數(shù)將大大地降低，減小了數(shù)模轉換的難度。過采樣技術和噪聲整形技術的引入，增加了音頻DAC中數(shù)字電路的規(guī)模，卻換取了模擬電路設計的簡化及音頻DAC制造成本的大大降低。 本文的研究目的是設計一個音頻IP核，該IP核包括針對AMBA總線的接口模塊和音頻．DAC。為此本文首先研究了AMBA協(xié)議中．APB總線規(guī)范和音頻DAC的工作原理，在

2、充分理解AMBA總線規(guī)范及音頻DAC工作原理的基礎上完成了總線接口模塊，音頻DAC數(shù)字和模擬部分設計。本文所設計的總線接口模塊完成IP核與APB總線的通訊；音頻DAC數(shù)字部分主要包括插值濾波器和∑-△調制器，插值濾波器完成對輸入信號的128倍過采樣并濾除鏡像頻譜，∑-△調制器將20位的數(shù)字信號轉換成6位的數(shù)字信號，并將量化噪聲調制到高頻段；音頻DAC模擬部分將數(shù)字部分產生的數(shù)字信號轉換成相應的模擬信號。 總線接口模塊和音頻DAC

3、數(shù)字部分的設計是本文的重點。兩個模塊均利用Verilog HDL語言實現(xiàn)，運用SYNOPSYS的工具VCS和Matlab工具對其進行了仿真。其中，音頻DAC中插值濾波器的通帶紋波為±0.04dB，阻帶衰減為47dB，通帶帶寬為0.448Fs，阻帶帶寬為0.552Fs；調制器采用2階6位∑-△調制器，能夠支持48 Knz的采樣率并達到100dB以上的信噪比。最后，利用ARM公司提供的Integrator完成了對以上兩個模塊的FPGA驗證。