dsp課程設(shè)計---基于dsp實現(xiàn)音頻變聲與自動增益控制

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文檔簡介

1、　　DSP課程設(shè)計　　實驗報告　　基于DSP實現(xiàn)音頻變聲與自動增益控制　　指導(dǎo)教師簽字： 　　日期：&l

2、t;p>　　目錄　　一、設(shè)計任務(wù)書…………………………………………………………1　　二、設(shè)計內(nèi)容……………………………………………………………5　　三、設(shè)計方案、算法原理說明…………………………………………10　　四、程序設(shè)

3、計、調(diào)試與結(jié)果分析………………………………………15　　五、設(shè)計（安裝）與調(diào)試的體會………………………………………25　　六、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………26　　課程設(shè)計成績評定　　設(shè)計任務(wù)

4、書　　利用McBSP、Codec、DMA傳輸和中斷調(diào)用，基于DSP實現(xiàn)以下任務(wù)　　1）通過欠采樣與過采樣來實現(xiàn)男女聲音之間的轉(zhuǎn)換　　2）音頻擴(kuò)放系統(tǒng)的自動增益控制（AGC）調(diào)整和大小聲音轉(zhuǎn)換。通過計算機(jī)的媒體播放器或者其他音頻播放器向?qū)嶒灠逅腿胍纛l信號，再由實驗板的音頻輸出端的耳機(jī)聽到清晰的音

5、樂或者語音，調(diào)整計算機(jī)音量的大小，在耳機(jī)聽到的聲音大小幾乎保持不變。　　設(shè)計內(nèi)容　　1）實驗?zāi)康?lt;/b>　　建立信號處理系統(tǒng)的概念，學(xué)會使用DSP集成開發(fā)環(huán)境的使用和調(diào)試方法；　　掌握DSP課程設(shè)計的基本

6、方法，鞏固信號處理的基本理論知識；　　熟悉McBSP、DMA的功能和外部結(jié)構(gòu)，掌握其寄存器的設(shè)置；　　掌握McBSP串口的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收流程及DMA的中斷調(diào)用處理；　　掌握McBSP、DMA及其中斷應(yīng)用程序的編寫方法；　　實現(xiàn)變聲及自動增益控制（AGC）算法并實現(xiàn)；<

7、;/p>　　實驗原理　　概說　　TMS320VC5402是TI公司C54x系列定點DSP芯片中的新產(chǎn)品它集中了此系列早期產(chǎn)品的優(yōu)點，并提供了許多新的功能，開發(fā)和使用更加方便。C5402具有靈活的指令系統(tǒng)和操作性能，它可選擇助記符指令或算術(shù)指令作為編程指

8、令，同時支持匯編語言和C語言的單獨或混合編程。C5402采用改進(jìn)的Harvanl處理結(jié)構(gòu)，指令流水線操作。計算和處理速度很高，系統(tǒng)單指令周期可達(dá)到10ns。在片內(nèi)提供16k的RAM用作程序和數(shù)據(jù)存儲，其最大可擴(kuò)展尋址空間為1M字節(jié)。C5402提供的McBSP串口和DAM數(shù)據(jù)傳送方式極大地方便它在通信領(lǐng)域的應(yīng)用和開發(fā)。C5402由于其高性能價格而成為當(dāng)前語言和靜態(tài)圖象處理和主流產(chǎn)品。本文主要介紹C5402和McBSP原理、配置以及DAM方

9、式下如何實現(xiàn)利用McBSP的通信及中斷調(diào)用來實現(xiàn)男女變聲及自動增益控制（AGC）。　　McBSP的主要功能　　高速、全雙工、多通道緩存串行口McBSP，每個串行口可以支持128通道，速度達(dá)100Mbit/s。McBSP是在標(biāo)準(zhǔn)串行接口的基礎(chǔ)之上對功能進(jìn)行擴(kuò)展，因此，具有與標(biāo)準(zhǔn)串行接口相同的基本功能：<b&g

10、t;　　全雙工通信　　擁有兩級緩沖發(fā)送和三級緩沖接收數(shù)據(jù)寄存器，允許連續(xù)數(shù)據(jù)流傳輸　　為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收提供獨立的幀同步脈沖和時鐘信號　　能夠與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的解碼器、模擬接口芯片（AICs）和其他串行A/D和D/A設(shè)備直接連接　　支持外部移位時鐘或內(nèi)部頻率可

11、編程移位時鐘。　　McBSP的工作過程　　C5402的McBSP的接口信號包括：接收數(shù)據(jù)DR、發(fā)送數(shù)據(jù)DX、發(fā)送時鐘CLKX、接收時鐘CLKR、接收幀同步 FSR、發(fā)送幀同步FSX和外部輸入時鐘CLKS。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中內(nèi)部數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收移位及緩存；時鐘和幀同步生在與控制模塊實現(xiàn)McBSP數(shù)據(jù)傳輸波特率設(shè)置以及同步傳輸時同步信號的產(chǎn)生的判斷；

12、C5402提供了多信道傳輸模式，通過多信道選擇模塊過行配置；CPU和DMA中斷模塊用于觸發(fā)CPU或DMA控制器的中斷響應(yīng)。　　McBSP通過引腳DX和DR實現(xiàn)DSP與外部設(shè)備的通信數(shù)據(jù)交換。其中DX完成數(shù)據(jù)的發(fā)送，DR用來接收數(shù)據(jù)。同時通過CLKX、CLKR、FSR和FSX實現(xiàn)時鐘和幀同步控制。DSP通過McBSP的16位控制寄存器接入內(nèi)部外設(shè)總線。

13、通過McBSP發(fā)送數(shù)據(jù)時，CPU或DAM控制器將被發(fā)送數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器DXR[1,2]。否則，則等待將XSR[1,2]中的數(shù)據(jù)全部移到DX腳發(fā)送之后才將DXR[1,2]中的值復(fù)制到XSR[1,2]；然后再發(fā)送同步脈沖到來之后，XSR[1,2]的值從DX引腳移出。　　McBSP的接收緩沖寄存器包括三個：接收移位寄存器RSR[1,2]、接收緩沖寄存器[1,2]和接收數(shù)據(jù)寄存器DRR[1,2]。

14、到達(dá)DR接收腳的數(shù)據(jù)移存到RSR[1,2]，一旦接收到一個字（可以是8、12、16、24或32位），如果此時RBR[1,2]空，內(nèi)容復(fù)制到RBR[1,2]。在CPU 或DMA控制器沒有對DRR[1,2]進(jìn)行操作時可以將RBR[1,2]中的數(shù)據(jù)復(fù)制到DRR[1,2]，CPU或DMA控制器通過讀取DRR[1,2]中的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)接入。　　McBSP的內(nèi)部結(jié)構(gòu)<p&

15、gt;　　McBSP寄存器的訪問　　McBSP通過一系列存儲器映射控制寄存器來進(jìn)行配置和操作。它采用子地址尋址方案。每組多通道緩存串行口有23個寄存器與之相關(guān)，除RBR[1,2]、RSR[1,2]、XSR[1,2]之外，其中15個寄存器是可尋址寄存器。　　假如要對McBSP1的發(fā)送控制寄存器2（XCR2_1）進(jìn)行設(shè)置。首先，將子地址0x0005寫入子地址

16、寄存器，與此同時，存儲單元0x0049就映射為發(fā)送控制寄存器2（XCR2_1）。然后，對存儲單元0x0049的讀寫操作，就相當(dāng)于對發(fā)送控制寄存器2（XCR2_1）進(jìn)行操作。　　McBSP串口的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收流程　　McBSP串口的復(fù)位　　串口初始化&l

17、t;p>　　等待兩個時鐘周期，串口的接收與發(fā)送被激活。McBSP準(zhǔn)備好狀態(tài)　　RRDY和XRDY說明McBSP串口接收和發(fā)送是否準(zhǔn)備好，串口讀DDR[1,2] 和DXR[1,2]將會影響RRDY和XRDY。　　接收準(zhǔn)備好（RRDY、REVT、RINT）：串口復(fù)位時，RRDY清為0，當(dāng)RBR[1,2] 內(nèi)容復(fù)制到DDR[1,2]時，R

18、RDY有效。該數(shù)據(jù)可以被CPU或DMA讀，一旦CPU或DMA讀過數(shù)據(jù)，RRDY又清為0。RRDY直接驅(qū)動McBSP接收事件給DMA（REVT）。同時，如果SPCR1中的RINTM=00，RRDY將驅(qū)動McBSP接收中斷給CPU。　　發(fā)送準(zhǔn)備好（XRDY、XEVT、XINT）：XRDY=1，說明DXR[1,2]的數(shù)據(jù)已經(jīng)復(fù)制到XSR[1，2]中，DXR[1,2]可以裝入新的數(shù)據(jù)。串口復(fù)位開放時，X

19、RDY從0變?yōu)?，說明DXR[1,2]可以裝入新的數(shù)據(jù)。一旦有新數(shù)據(jù)裝入，XRDY就清為0。XRDY直接驅(qū)動發(fā)送同步事件到DMA。同時，如果SPCR2中XINTM=00，XRDY還直接驅(qū)動發(fā)送中斷（XINT）給CPU。 　　串口與CPU的中斷　　（R/X）INTM=00：每送一個字，<p

20、>　?。≧/X）RDY響應(yīng)一次，且響應(yīng)串　　口中斷一次，同時產(chǎn)生DMA事件。　?。≧/X）INTM=01：在多通道模式中，一個楨內(nèi)出現(xiàn)16通道的模塊（PARTIITION）時，邊界就會產(chǎn)生中斷，這時CPU可以檢測到那些塊。　　（R/X）INTM=10：檢測到楨同步脈沖，產(chǎn)生（R/X）INT。</p&g

21、t;　　（R/X）INTM=11：當(dāng)出現(xiàn)楨同步錯誤時，產(chǎn)生中斷。　　DMA及中斷的控制　　（1）輸入和輸出的DMA的2、3通道初始化及DMA中斷復(fù)用　　DMA控制器可以在不影響CPU的情況下完成數(shù)據(jù)的傳輸，其數(shù)據(jù)的源和目的可以是片內(nèi)存儲器、片上外設(shè)和片外

22、設(shè)備。　　DMA中斷是與其它某些外設(shè)復(fù)用中斷屏蔽或標(biāo)志位。通過INTOSEL字段可以設(shè)置不同的復(fù)用配置。 　　C5402有6個可獨立編程的DMA通道，每個DMA通道受各自的5個16位控制寄存器：源地址寄存器DMSRC、目的地址寄存器DMDST、單元計數(shù)寄存器DMCTR、同步事件和幀計數(shù)寄存器DMSFC、傳輸模式控制寄存器DMMCR。

23、　　設(shè)置DMA通道2與McBSP1接收事件同步來讀取A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。設(shè)置DMA通道3與McBSP1的發(fā)送事件同步來發(fā)送FIR濾波之后的數(shù)據(jù)到D/A轉(zhuǎn)換器。 　　選擇McBSP1通道的接收寄存器DRR11 作為DMA2傳送數(shù)據(jù)的源地址，并選擇源地址工作在訪問后不調(diào)整方式，設(shè)置三個數(shù)據(jù)存儲緩沖區(qū)buffer、buffer+100h、buffer+200h作為DMA2的目的首地址

24、。選擇McBSP1通道的發(fā)送寄存器DXR11 作為DMA3傳送數(shù)據(jù)的目的地址，并選擇目的地址工作在訪問后不調(diào)整方式，設(shè)置兩個數(shù)據(jù)存儲緩沖區(qū)buffer+300h、buffer+400h作為DMA3的源首地址。　　通過設(shè)置DMPREC寄存器的INTOSEL域為01b來配置5402 DMA的中斷，DMA2的中斷號為10，DMA3的中斷號為11。　　DMA通道

25、2的初始化編程：　　復(fù)位所有的DMA通道　　設(shè)置DMA通道參數(shù)　　每幀傳輸256個字　　DMA通道2初始化　　dma

26、_init(DMA_CH2, dmsefc, dmmcr, dmctr, SPACE_DATA, src_addr, SPACE_DATA, dst_addr);　　DMA通道2每次完整的DMA傳輸包括3幀　　設(shè)置DMA通道2的全局初始化寄存器　　設(shè)置DMA通道2的全局優(yōu)先級和使能控制寄存器

27、　　調(diào)用全局寄存器初始化函數(shù)　　使能DMA通道2　　使能DMA通道2中斷　　總中斷使能　　等待DMA通道2中斷　?。?）中斷及中斷向量

28、表　　在54系列的DSP中，不同型號DSP的IMR和IFR寄存器的定義有所不同。其中，TINT0表示定時器0的中斷位，TINT1表示定時器1的中斷位。另外，與中斷相關(guān)的還有狀態(tài)寄存器ST1中的INTM位。　　INTM位是總中斷屏蔽位，INTM=0就開放全部可屏蔽中斷。某一個中斷是否開放還取決于IMR寄存器的設(shè)置。

29、　　中斷向量表是DSP中斷程序的重要組成部分，當(dāng)有中斷發(fā)生并且處于允許狀態(tài)時，程序指針跳轉(zhuǎn)到中斷向量表中對應(yīng)的中斷地址，然后再跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。　　5402 DSP共有30個中斷向量，每個向量占4個字的位置。另外還有兩個保留中斷位置，所以中斷向量表的大小為128個字。　　通常中斷向量表存放的是一條跳轉(zhuǎn)指令，指向?qū)嶋H的中斷服務(wù)程序。其余的空位用NO

30、P填充；未使用的向量直接用RETE中斷返回指令返回，這是為了防止意外進(jìn)入未用中斷，其余的空位也用NOP填充。　　向量表放在匯編語言源文件vectors.asm中。　　***********************************************************************　　*

31、 (C) Copyright Texas Instruments, Inc. 2000 *　　***********************************************************************　　*

32、 *　　* MODULE NAME: C5402VEC.ASM *　　*

33、*　　* AUTHOR: *　　* *　　* DESCRIP

34、TION: TMS320VC5402 Interrupt Vector initialization table *　　* *　　* DATE: 00/00

35、 *　　* *　　***********************************************************************<

36、;/p>　　.title "5402 DSK Interrupt Vector Table Initialization"　　.ref _c_int00, _DMAC2ISR　　.sect ".vecs"　　RESET:

37、 　　BD _c_int00 ; init cpu regs and branch to _c_int00　　NOP　　NOP

38、NMI: BD NMI ; ~NMI　　NOP　　NOP　　**********************************************************************<

39、;/p>　　* S/W Interrupts　　**********************************************************************　　SINT17 BD SINT17　　NOP&

40、lt;/p>　　NOP　　SINT18 BD SINT18　　NOP　　NOP　　SINT19 BD SINT19

41、　　NOP　　NOP　　SINT20 BD SINT20　　NOP　　NOP</b&

42、gt;　　SINT21 BD SINT21　　NOP　　NOP　　SINT22 BD SINT22　　NOP</b

43、>　　NOP　　SINT23 BD SINT23　　NOP　　NOP　　SINT24 BD S

44、INT24　　NOP　　NOP　　SINT25 BD SINT25　　NOP　　NOP&l

45、t;/b>　　SINT26 BD SINT26　　NOP　　NOP　　SINT27 BD SINT27　　NOP&

46、lt;/b>　　NOP　　SINT28 BD SINT28　　NOP　　NOP　　SINT29 BD

47、 SINT29　　NOP　　NOP　　SINT30 BD SINT30　　NOP

48、NOP　　**************************************************************************　　* Rest of the Interrupts　　**************************************

49、************************************　　INT0: BD INT0　　NOP　　NOP　　INT1: BD INT1

50、　　NOP　　NOP　　INT2: BD INT2　　NOP　　NOP

51、　　TINT0: BD TINT0　　NOP　　NOP　　BRINT0: BD BRINT0　　NOP</p

52、>　　NOP　　BXINT0: BD BXINT0　　NOP　　NOP　　DMAC0: BD DMAC0</p

53、>　　NOP　　NOP　　TINT1: BD TINT1　　NOP　　NOP<

54、/p>　　INT3: BD INT3　　NOP　　NOP　　HPINT: BD HPINT　　NOP</p

55、>　　NOP　　DMAC2: BD _DMAC2ISR ;BRINT1/DMAC2　　NOP　　NOP　　DMAC

56、3: BD DMAC3　　NOP　　NOP　　DMAC4: BD DMAC4　　NOP<b&g

57、t;　　NOP　　DMAC5: BD DMAC5　　NOP　　NOP　　vectors.asm說明　　.sect “.vect

58、ors”；定義中斷向量段　　.ref _c_int00 ；定義C語言的初始化入口地址.ref _timer0_isr；定義定時器0中斷服務(wù)程序的入口地址.align 0x80；中斷向量表必須對齊128字的頁邊界　　vectors.asm（中斷向量表）并不是在每一個工程當(dāng)中都是必需的。當(dāng)工程中有中斷服務(wù)程序時，才需要vectors.as

59、m來定義相應(yīng)的中斷向量表，同時需要重新定義中斷向量指針I(yè)PTR和.CMD鏈接命令文件。　　中斷向量表入口地址的定位　　5402 DSP復(fù)位時中斷指針I(yè)PTR=1FFh，所以硬件復(fù)位的中斷向量的地址是FF80h。　　中斷向量地址是由IPTR和中斷號（左移兩位后）兩部分構(gòu)成的。中斷指針占9個比特，中斷號共30個，為5

60、個比特，左移兩位后為7個比特。　　中斷向量可以重新映射到程序存儲器除了保留空間之外的任何一個128字頁的起始位置。需要修改PMST寄存器中IPTR域的值。　　重新定位中斷向量表　　第一、在中斷初始化程序中重新設(shè)置中斷指針I(yè)PTR的值。

61、　　第二、在5402.CMD鏈接命令文件中設(shè)置.vectors中斷向量段的存儲位置。將中斷向量表重新安排在4000h開始的128個字的程序存儲器空間。　　編寫C54x C語言中斷程序需要做4件事情：（1）編寫中斷初始化程序；（2）編寫中斷服務(wù)程序；（3）設(shè)置中斷向量表；（4）修改.CMD鏈接命令文件。　?。?）采樣點的處

62、理　　A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)被串口1的數(shù)據(jù)接收寄存器收到后，啟動DMA2傳輸，將數(shù)據(jù)寫到指定的數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)，通過DMA方式完成一次數(shù)據(jù)采集。當(dāng)DMA2采集完一幀256個點數(shù)據(jù)后產(chǎn)生一次DMA2中斷，通知CPU對其進(jìn)行FIR濾波處理。此時DMA2可以按照設(shè)定繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與CPU處理的并行操作。 　　在DMA2的中斷服務(wù)

63、程序中，DMA2接收緩沖區(qū)1中的數(shù)據(jù)經(jīng)過FIR濾波處理后，再完成采樣點由多變少或是由少變多的處理和語音恢復(fù)。放入DMA3的發(fā)送緩沖區(qū)1，同時啟動DMA3進(jìn)行FIR數(shù)據(jù)到串口1的數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器的DMA傳輸。FIR輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)分為3個，buffer、buffer+0x100、buffer+0x200；輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)分為2個，buffer+0x300、buffer+0x400；每個緩沖區(qū)的大小為256個點。輸入輸出緩沖區(qū)采用了“乒乓”方式，

64、即輸入1=〉輸出1，輸入2=〉輸出2，輸入3=〉輸出1，輸入1=〉輸出2，……　　DMA方式下數(shù)據(jù)處理流程示意圖　　DMA方式下數(shù)據(jù)處理編程流程示意圖　?。?）CODEC初始化設(shè)置　　初始化設(shè)置包括：A/D、 D/A轉(zhuǎn)換器的工作模式；A/D輸入增益；D/A輸出增益；抽樣頻

65、率(8000Hz, 16000Hz等)。　　初始化相關(guān)的函數(shù)包含在頭文件codec.h當(dāng)中。　　CODEC的初始化編程： 　　#include <type.h>//定義數(shù)據(jù)類型　　#include <board.h>//DSK板的相關(guān)驅(qū)動函數(shù)定

66、義　　#include <codec.h>//CODEC編譯碼器相關(guān)的寄存器及其函數(shù)的定義　　#include <mcbsp54.h>//MCBSP多通道緩沖串口相關(guān)的寄存器及其函數(shù)　　/**********************變量聲明***********************

67、**/　　HANDLE hHandset;//定義句柄變量hHandset，用于對CODEC的訪問　　hHandset = codec_open(HANDSET_CODEC); // 獲取CODEC的句柄　　/***************** 設(shè)置A/D、D/A的工作參數(shù) *************

68、**/　　codec_adc_mode(hdevice, CODEC_ADC_15BIT);// 工作在15-bit模式　　codec_dac_mode(hdevice, CODEC_DAC_15BIT);　　codec_ain_gain(hdevice, CODEC_AIN_6dB); //輸入增益為6dB&

69、lt;/p>　　codec_aout_gain(hdevice, CODEC_AOUT_MINUS_6dB); //輸出增益為-6dB　　codec_sample_rate(hdevice,SR_16000); // 抽樣率為16KHz　　基于查詢算法的FIR濾波器（調(diào)用系統(tǒng)firlab.h文件的卷積的算法）</p&g

70、t;　　主程序中調(diào)用TI提供的fir濾波器函數(shù)進(jìn)行輸入信號的數(shù)字濾波，從而達(dá)到濾除噪聲的目的。　　FDATOOL是MATLAB下功能強(qiáng)大的濾波器設(shè)計和分析工具。在FDATOOL 下根據(jù)你所需要的FIR濾波器的參數(shù)及特性選擇不同階數(shù)、通帶、阻帶等不用需要的濾波器系數(shù)，導(dǎo)出系數(shù)后用類似如下方式寫入程序：　　/* Create speci

71、fic data section for coeffiecients */　　#pragma DATA_SECTION(coeffs,"coefficients");　　/* Low Pass Filter */ 　　int coeffs[16]={-2,-30,127,372,-891,-

72、1925, 4228, 14507,14507,4228,-1925,-891,372,127, -30,-2};　　然后再定義延遲緩沖區(qū)及其用戶自定義數(shù)據(jù)段，還有定義fir函數(shù)的輸入及輸出緩沖區(qū)。最后用如下程序段進(jìn)行FIR數(shù)據(jù)處理：　　while (1)

73、;　　{　　/* Wait for sample from handset */　　while (!MCBSP_RRDY(HANDSET_CODEC)) {};　　/* Read sample from handset codec */　　inp_bu

74、ffer[0] = *(volatile u16*)DRR1_ADDR(HANDSET_CODEC);　　/*數(shù)據(jù)處理開始*/　　//fir計算　　fir(inp_ptr,coeffs,out_ptr,&delayptr,16,1);<p

75、>　　data=out_buffer[0];　　/*數(shù)據(jù)處理結(jié)束*/　　/* Write sample back to handset codec */　　*(volatile u16*)DXR1_ADDR(HANDSET_CODEC) =data ;<b&g

76、t;　　}　　調(diào)用GEL函數(shù)，實現(xiàn)調(diào)試窗口的變聲變聲增益控制　　使用slider關(guān)鍵字向GEL添加GEL函數(shù)。當(dāng)從GEL菜單中選擇GEL函數(shù)后，就會出現(xiàn)一個滑動條來控制箱GEL函數(shù)傳遞的參數(shù)值。每移動一次滑動條的位置，就會使用滑動條對應(yīng)的新參數(shù)值調(diào)用一次GEL函數(shù)。　　sliderGEL函數(shù)的

77、格式如下：　　Slider param_definition(minVal,maxVal,increment,pageIncrement,paramName)　　{　　Statements　　}&

78、lt;/p>　　其中，各參數(shù)含義如下　　param_definition：出現(xiàn)在滑動條對象中的參數(shù)說明　　minVal：當(dāng)滑動條的位置在最低點時傳遞給函數(shù)的整形常數(shù)值　　maxVal：當(dāng)滑動條的位置在最低點時傳遞給函數(shù)的整形常數(shù)值　　Incre

79、ment：每次滑動條移動一個位置是增加的整形常數(shù)值　　pageIncrement：每次滑動條移動一頁位置是增加的整形常數(shù)值　　paramName：函數(shù)內(nèi)部使用的參數(shù)定義　　設(shè)計方案、算法原理說明　　a=8,b=6&

80、lt;/p>　　算法一、　　if(mode0==0) /*女變男-----------------------*/　　{ for (i=0;i<q;i++)　　{ m=b*i/a;　　*(

81、p_out+i)=*(p_inp+m);　　}　　for (i=q;i<256;i++)　　{ *(p_out+i)=*(p_out+i-q);} 　　//{ *(p_out+i)=0;}

82、;　　}　　女聲變男聲，過采樣，采樣點會增加，造成恢復(fù)波形周期變大（因為采樣間隔是固定的），頻率變低。多余的采樣點被舍棄。　　else if(mode0==1)　　/*男變女-----------------------*/　　{

83、for (i=0;i<q;i++)　　{ m=a*i/b;　　*(p_out+i)=*(p_inp+m);}　　for (i=q;i<256;i++)　　{ *(p_out+i)=0;}　　//{ *(p_out+i

84、)=*(p_out+i-q);} 　　}　　for(i=0;i<256;i++)　　{　　*(p_out+i)=amp*(*(p_out+i));&

85、lt;b>　　} 　　男聲變女聲，欠采樣，由于采樣點的減少，造成恢復(fù)波形周期變?。ㄒ驗椴蓸娱g隔是固定的），頻率變高。缺少的點會由之前的采樣點重復(fù)來替補或插入0點。　　算法2、調(diào)用一個GEL函數(shù)，實現(xiàn)元件窗口調(diào)節(jié)音量　　menuitem "Modulation Charact

86、eristics" /*在GEL菜單項添加一級菜單 “Modulation Characteristics”*/　　slider Amplitude(0,10,1,1,index) /*incr by 1,up to 10*/ //加二級菜單“Amplitude”&l

87、t;p>　　{　　amp = index; /*vary amplitude*/ //向目標(biāo)變量傳遞參數(shù)　　}　　算法3、　　自動

88、增益控制（AGC）采用峰值增益控制算法，流程圖如下圖所示：　　從串口讀入的音頻數(shù)據(jù)是16位的整型數(shù)，一般來說，這些數(shù)都是比較小的，通過上面的AGC將輸入的音頻數(shù)據(jù)投影在[-15000，15000]區(qū)間內(nèi)，從而使得不論輸入的數(shù)據(jù)點數(shù)值大小都會等比例的向這個空間映射。從上圖可以看出，增益系數(shù)是相對穩(wěn)定的，當(dāng)音量加大時，增益系數(shù)下降；當(dāng)音量減小時，新的峰值會減小并取代原來的峰值，從而使得峰值下降，使增

89、益系數(shù)上升。最后輸出的數(shù)據(jù)為輸入的數(shù)據(jù)乘以這個增益系數(shù)映射到區(qū)間[-15000，15000]內(nèi)。從而實現(xiàn)了音頻系統(tǒng)自動增益控制。　　int AGC_audio(int AGC_in)//自動增益子函數(shù) 　　{　　int AGC_out;

90、;　　static int d=0;　　static float AGC_Coff=1.0; //增益系數(shù) 　　static int maxArrIn=0; //現(xiàn)在增益峰值　　static int maxAGC_in=0; //上組增益峰值 　　if(ab

91、s(AGC_in)>maxArrIn)　　maxArrIn=abs(AGC_in);　　if(d>=4096)　　{　　d=0;maxAGC_in=maxArrIn;maxArrIn=0;<p

92、>　　}　　d++;　　if(maxAGC_in>=1)　　AGC_Coff=15000.0/maxAGC_in;　　AGC_out=AGC_in*AGC_Coff; //計算輸出數(shù)

93、據(jù) 　　//AGC_out=AGC_in*AGC_Coff*AGC_Coff; //計算輸出數(shù)據(jù) ,實現(xiàn)大小聲音轉(zhuǎn)換　　return AGC_out;　　}　　AGC子程序中將所輸入的變量進(jìn)行分段處理，每段為長度為4096的子序列，

94、在每個子序列過程中聲音的大小保持不變，每過一段為長度進(jìn)行一次增益系數(shù)的調(diào)整，因此在聲音大小突然改變的時候會造成1秒鐘左右的延時。　　程序中的maxArrIn變量用于保存每個序列中的最大幅值，maxAGC_in變量用于保存上個序列的最大幅值，在每個序列輸入的幅值都與上個序列的幅值進(jìn)行比較。　　程序設(shè)計、調(diào)試與結(jié)果分析

95、;　?。?）程序代碼：　　FIRlab.c　　/********************************************************************/　　/* FIRlab.C AIC,McBSP,D

96、MA initialization for FIR lab Filter */ 　　/* Goal: This code performs the following functions: */　　/*- toggle the three LEDs on the DSK

97、 */　　/*- setup AIC (CODEC) parameters */　　/* - initialize DMA Channel (CH2-input) */　　/*- turn on interrupts

98、 */　　/*- run forever (waiting for DMA interrupts to transfer data) */　　/* */　　/* Author: Scott Bland Date: 03/20/2000

99、 */　　/********************************************************************/　　/********************************************************************/　　/* Inclu

100、de Files */　　/********************************************************************/　　#include <type.h><

101、p>　　#include <board.h>　　#include <codec.h>　　#include <string.h>　　#include <dma54xx.h>　　#include <regs54xx.

102、h>　　#include <intr.h>　　#include "timer.h"　　#include "dsplib.h"　　#include <math.h>

103、;　　#include "tms320.h"　　/********************************************************************/　　/* Function Prototypes *

104、/　　/********************************************************************/　　void delay(s16 period);　　extern void DMAC2ISR();　　/**********

105、**********************************************************/　　/* Global Variables */　　/******************************************

106、**************************/　　HANDLE hHandset;　　unsigned int dmsefc, dmmcr, dmctr, src_addr, dst_addr;　　unsigned int dmpre, dmsrcp, dmdstp, dmidx0, dmidx1, dm

107、fri0, dmfri1, dmgsa, dmgda, dmgcr, dmgfr;　　/* Create specific data section for buffer (symbol, section_name) */　　#pragma DATA_SECTION(inp_buffer,"audio_buffer");</p&

108、gt;　　int inp_buffer[0x200];　　/* Create specific data section for buffer (symbol, section_name) */　　#pragma DATA_SECTION(out_buffer,"outt_buffer");

109、　　int out_buffer[0x200];　　/* Create specific data section for coeffiecients */　　#pragma DATA_SECTION(coeffs,"coefficients");　　/* Low Pas

110、s Filter fs=16000 fc=4000Hz*/ 　　int coeffs[16]={ -2, -30,127,372,-891, -1925, 4228, 14507,14507,4228,-1925,-891,372,127, -30,-2};　　/* High Pass Filter */

111、;　　// int coeffs[16]={-120,5245,-3421,2451,-11216,40,-24657,29610,29610,-24657,40,-11216,2451,-3421,5245,-120}; 　　/* Band Pass Filter */ 　　/* int coeffs[16]={921,-2494,137,-3654,

112、-2485,-2063,-9015,16165,16165,-9015,-2063,-2485,-3654,137,-2494,921}; */　　/* Band Stop Filter */　　/* int coeffs[16]={491,165,-2159,772,-6697,10044,648,12297,12297,648,10044,-669

113、7,772,-2159,165,491}; */ 　　/* All Pass Filter */　　/* int coeffs[16] ={32767,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; */　　/* Create specific data section for delay b

114、uffer */　　#pragma DATA_SECTION(delaybuff,"delayb");　　int delaybuff[16]={0}; int delaybuff1[16]={0};　　/* declare and initialize two variables for D

115、MAC ISRs */　　int frame=0; 　　int flag=0;　　int temp; 　　int currbuff = 0;　　int a,b;&l

116、t;p>　　int bf1[0x3000]={0};　　/* delayptr holds the address of the start of the delay buffer */　　int *delayptr1 = &(delaybuff[0]); 　　int *delayptr2 = &a

117、mp;(delaybuff1[0]); 　　interrupt void DMAC2ISR();　　/********************************************************************/　　/* MAIN

118、 */　　/*******************************************************************/　　void main()　　{ <

119、;p>　　s16 cnt=2;　　a=8;　　b=6;　　/* These are the items that BIOS will set when we use it */　　BSCR

120、= 0x8806;　　XPC = 0;　　PMST = 0xA0;　　brd_set_cpu_freq(100);　　TIMER_HALT(0); 　　brd_set_wait_states(

121、7, 7, 9);　　TIMER_RESET(0); 　　IMR=0;//禁止所有中斷　　/* ----------------------------------------------------- */　　if(brd_init_bios()) <

122、;/p>　　return;　　while(cnt--)　　{　　brd_led_toggle(BRD_LED0);//切換LED指示燈0的顯示狀態(tài)　　delay(1

123、000);　　brd_led_toggle(BRD_LED1);//切換LED指示燈1的顯示狀態(tài)　　delay(1000);　　brd_led_toggle(BRD_LED2);//切換LED指示燈2的顯示狀態(tài)　　delay(1000);&

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dsp課程設(shè)計---基于dsp實現(xiàn)音頻變聲與自動增益控制

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