语音处理D6571芯片数据泵工作方式在数字语音记录仪中的应用

语音处理D6571芯片数据泵工作方式在数字语音记录仪中的应用 第18 卷第4 期郑州铁路职业技术学院学报Vol .18No. 4 2012-10-27#############2012-10-27#####2#0#1#2-10-27########J o ur nal of Zhengzho u Railway Vocatio nal & Technical College Dec. 2006 2006 年 12 月 语音处理 D6571 芯片数据泵工作方式 在数字语音记录仪中的应用 陈 志 红 ( ) 郑州铁路职业技术学院河南郑州 450052 摘 要 :D6571 是专用的语音处理芯片 ,其包含一个 D SP 内核和相应的外围电路 ,语音压缩算法事先已 被固化在 D SP 上 ,它实现了对 PCM 数据压缩/ 解压 ,主要应用于数字语音记录仪上 。它还提供一种数据泵 () Dat a Pump 功能 ,使用户能实现一些更高级的应用 。 () 关键词 :D S P 数据泵 Dat a Pump 数字语音记录仪 随着铁路 、海运等交通的发展 ,运输速度不断提 时记录 2 个话音通道 , 录/ 放音可同时进行 , 互不影 高 ,为保证交通运行安全 ,关键语音的电子化记录就 响 。最大语音存贮时间达到 l28 小时 ,还具有远程电 ( ) 显得尤为 重 要 。随 着 数 字 信 号 处 理 器 D SP的 发 话查询 功 能 。上 述 简 单 应 用 方 式 有 以 下 弊 端 : ? ( 展 ,将高质量的数字语音信号存储在闪烁存储器 固 D6571 芯片最多只能管理 16 M bit 的 FL A S H 存储 ) 态电路内 ,使得数字语音记录仪应用越来越广泛 。 器 ,最多只能保存 1 个小时的语音数据 ; ?D6571 只 一 、问题的提出能简单地管理 FL A S H 存 储器 , 如 在 FL A S H 存储 D6571 芯片是美国的 D SP G 公司生产的语音处 器写满时 ,必须整个擦除后才能进行新的录音工作 , 理芯片 ,在该芯片上实现了 PCM 数据压缩/ 解压 、语 这显然不适合于固态记录仪 ; ?D6571 管理 FL A S H 音提示 、数字自动增益 、电话信号监测等功能 。存储器时 ,不能记录录音的起始 、终止时间 ; ?D6571 图 1 是 D657l 的简单应用图 。对于大部分数字语 直接管理 FL A S H 存储器时 , 它最多能记录 128 段 音记录仪的应用 ,D6571 直接从 COD EC 中接收 PCM 通话 。基于上述的原因 ,我们采用了 D6571 提供的 数据 ,进行压缩 ,并存储到 FL A S H 存储器中去 ;或者 () 另一种工作模式 ———数据泵 Dat a Pump 工作方式 , 直接从 FL AS H 存 储 器 中 读 取 数 据 , 解 压 缩 还 原 成 在这种工作方式下 ,由 CPU 直接控制 FL A S H 存储PCM 码 ,送到 COD EC 中变换成模拟的语音信号 。这 器 。 一切操作都不需主 CPU 干预 ,软硬件都很简单 。 () 二 、D6571 数据泵 Dat a Pump 的工作方式 D6571 与主 C PU 接口是 : D6571 通过 8 位数据 ( ) ( H S TDB0 - H S TDB7 、二 条 读/ 写 使 能 线 - ( ) ) H S T RD 和 - H S T W R、一条应答信号线 - A C K、 ( ) 一条高低字节选择线 H I/ - L O来与主 C PU 连接 。 图 2 是它与 W78 E516 单片机的典型连接图 。 主 CPU 与 D6571 的通信是通过“命令/ 状态”的 工作方式进 行 的 , 即 主 CPU 给 D6571 发 送 一 个 命 图 1 D6571 简单应用图 令 ,D6571 回 送一 个状 态 字 。D6571 内 部 有 一 个 与 铁路专用数字语音记录仪需具有以下功能 : 同 主 C PU 接口的 16 位双向寄存器 ,主 C PU 为了存取 收稿日期 :2006 - 03 - 18 () 作者简介 :陈志红 1967 - 女 ,天津人 ,华中科技电信学院在读研究生 ,郑州铁路职业技术学院铁道分院信息工程系助教 。 38 ?1994-2012ChinaAcademicJournal ElectronicPublishing House. Allrights reserved. 2012-10-27#############2012-10-27#####2#0#1#2-10-27######## 压缩, D6571 回应状态字S1;?主C PU检测到- 2012-10-27#############2012-10-27#####2#0#1#2-10-27######## A C K 信号有效后 ,执行 C2 命令通知 D6571 继续录 ( ) 音 ; ?主 C PU 等待 - A C K 信号有效 S2,然后执行 C3 命令 ,准备读取一帧数据 , D6571 回应状态字 S3 ( ) S3 中包含实际应传输的字数, 当主 C PU 接收到 S3 后 ,以命令/ 状态的方式从 D6571 中读取一帧数 据 ; ?重复步骤 ??。下面介绍这三个命令 。 ( ( ) 命令 1 C1: 启动数据压缩 主 C PU 发送该命 图 2 D6571 与 W78 E516 的典型连接图 )令给 D6571 这个 16 位寄存器 ,必须分二次 :首先是低字节 、然后 0001 1 1 COM PMOD E 0 LBD IS GA P 0000 是高字节 。主 C PU 存取低字节时 , 应置 H I/ - L O () () ()() ()()()15 - 1211 - 109 - 7 65 4 3 - 0 为低电平 ;存取高字节时 ,应置 H I/ - L O 为高电平 。CO M PMOD E = 000 ,低压缩率 (主 D6571 准备好状态字后 将这个状态字写入 16 位 001 ,中压缩率 ) 接口寄存器, 它将设置 - A C K 信号 有 效 , 主 C PU 002 ,高压缩率 检测到这个信号后 ,先读取状态字的低低字节 ,后读 011 ,保留 ( )取高字节 ,主 C PU 一旦读取了高字节 , - A C K 信号 100 ,不压缩 A 率或 u 率 PCM () 将变成无效 高电平。 1xx ,保留 本数字语音记录仪的中 ,必须由主 C PU 控 ()LBD IS = 1 ,禁止 PCM 数据回放 监听制数据的流程 。图 3 中 COD EC 将 PCM 数据送往 () = 0 ,使能 PCM 数成回放 监听D6571 压缩 , 主 CPU 从 D6571 中 接 收 压 缩 后 的 数 GA P = 1 ,激活“间隙编码” 据 , 保 存 到 FL A S H 存 储 器 中 ; 或 者 主 C PU 从 = 0 ,禁止“间隙编码” FL A S H 存储器中读取数据 ,送到 D6571 解压 ,再送 D6571 收到该命令后 ,回送如下状态 : ( ) 状态 1 S1: 往 COD EC 还 原 成 语 音 信 号 。对 于 这 样 的 高 级 应 () 用 ,D6571 提供了一种“数据泵”Dat a Pump 的工作 0001 1 1 COM PMOD E 0 LBD IS GA P 0000 () () ()() ()()()15 - 1211 - 109 - 7 65 4 3 - 0 方式 ,在这种工作方式下 ,该芯片被用作一个专用的 ( ) 数据压缩/ 解压芯片 声码器,主 C PU 能够控制全 启动数据压缩后 ,主 C PU 在检测到 - A C K 信号 部的数据流 。有效后 ,就发出命令 2 ,请求继续或停止录音 。 ( ) 命令 2 C2:停止压缩 0001 00 0 IF - S TO P () () ()()15 - 1211 - 109 8 - 0 IF - S TO P = 000000000 ,继续录音 IF - S TO P = 000000001 ,停止录音 图 3 COD EC 、D6571 与单片机接口 ( ) 状态 2 S2: 三 “、数据泵”工作方式中的两个子模式 0001 00 0 IF - S TO P 1 . 数据压缩模式() () ()()15 - 1211 - 109 8 - 0 在这种模式下 ,D6571 从 COD EC 接收 PCM 数 在执行 C2 后 ,D SP 将开始压缩数据 ,当压缩完一 ( 据流 ,然后进行压缩 ,压缩后的数据以数据帧 Dat a 帧数据后 , 其 A C K 信 号 就 变 低 。这 时 C PU 应 执 行 ) Fra me的形式传送给主 C PU 。每帧数据的大小由 C3 命令 。 ( ) 压缩率决定 , 一般为 0 - 48 字节 。D6571 压缩一帧 命令 3 C3:请求读一帧数据 ) ( 数据的时间为 30 m s 8 . 0 k Hz 的采样速率或 33 m s 要求读取的字节数或字数 0001 0000 () ()()()7 . 2 k Hz 的采样速率,因此主 C PU 应当足够快 ,能15 - 12 11 - 8 7 - 0 在 30 ms 内将数据读出 。当 D6571 准备好一帧数据 主 C PU 应估计一个要求读取的字节数或字数 。 () 后 ,其 - A C K 信号有效 低电平,主 C PU 检测到该 在压缩模 式 下 , D6571 以 字 节 为 单 位 读 取 数 据 给 主 ( ) 信号后 ,将一帧数据读出 ,读完一帧数据后 , - A C KC PU ,这时 ,主 C PU 应设置该域为它的最大值 48; () ( ) 信号变成无效状态 高电平。在非压缩模式 PCM 模式下 ,D6571 以字为单位读取 在这种工作模式中 ,主 C PU 通过三个命令实现 数据给主 C PU ,这时 ,主 C PU 应设置该域为 120 。 ( ) 这个过程 : ?主 C PU 执行 C1 命令启动 D6571 进行 状态 3 S3: 39 ?1994-2012ChinaAcademicJournal ElectronicPublishing House. Allrights reserved. 2012-10-27#############2012-10-27#####2#0#1#2-10-27######## 00010000实际应当读取的字节数或字数D6571收到该命令后,回送如下状态:2012-10-27##############2012-10-27#####2#0#1#2-10-27########()()()15 - 12 11 - 8 7 - 0 ( ) 状态 1 S1: 主 CPU 接收到状态 3 后 ,就开始读当前帧的数 0010 1 1 000 MOD E 00000 () () ()()()15 - 1211 - 109 - 7 6 - 5 4 - 0 据 。在每次 读 一 个 字 节/ 字 之 前 , 主 C PU 发 送 命 令 ( ) 命令 2 C2: ( 0100 H ,D6571 则回送一个字节/ 字的数据 在数据压 ) 0010 000000000000 缩模式下 ,取状态字的高字节。 ()()15 - 12 11 - 0 2 . 数据解压缩模式 。( ) 状态 2 S2: 在这种 模 式 下 , D6571 通 过 数 据 总 线 从 主 C PU 接收已被压缩过的数据流 ,然后进行解压缩变成 PCM 0010 000000 EX T TON E TON E D TM F () ()()()()15 - 1211 - 16 5 4 3 - 0 码 ,再 送 到 COD EC 还 原 成 模 拟 信 号 。主 C PU 与 ( ) 命令 3 C3: D6571 的数据交换也是数据帧的形式进行的 。每帧数 据的大 小 由 被 解 压 数 据 决 定 , 一 般 为 0 - 48 字 节 。 要求发送的字节数或字数 0001 0000 ( D6571 解压缩一帧数据的时间为 30 m s 8 . 0 k Hz 的采 ()()()15 - 12 11 - 8 7 - 0 ) ) (样速率或 33m s 7 . 2 k Hz 的采样速率。当 D6571 处 主 C PU 应估计一个要求发送的字节数或字数 。 ( ) 理完一 帧 数 据 后 , 其 - A C K 信 号 有 效 低 电 平 , 主 在放音压缩数据模式下 ,主 C PU 以字节为单位发送 C PU 检测到信号后 ,就给 D6571 发送一帧数据 。数据给 D6571 ,这时 ,主 C PU 应设置该域为它的最大 主 CPU 通过三个命令实现这个过程 : ?主 C PU() ( ) 值 48; 在 放 音 非 压 缩 数 据 PCM 数 据 模 式 下 , 主执行 C1 命令启动 D6571 进行解压缩 , D6571 回应状 态字 S1 ,主 C PU 接收到 S1 后 ; ?执行 C2 命令通知 C PU 以字为单位发送数据给 D6571 ,这时 ,主 C PU 应 ( D6571 准备处理一帧数据 , D6571 回应状态字 S2 S2 设置该域为 120 。 ) 中包含信道的 D TM F 和音调等信息,主 C PU 接收到 D6571 收到该命令后 ,回送如下状态 :S2 后 ; ?执行 C3 命令准备给 D6571 传送一帧数据 , ( ) 状态 3 S3:D6571 回应状态字 S3 ,主 C PU 接收到 S3 后 ; ?以命 实际应当发送的字节数或字数 0001 0000 令/ 状态的方式发送一帧数据给 D6571 。重复 ?- ? ()()()15 - 12 11 - 8 7 - 0 就可完成放音的过程 。 主 C PU 接收到状态 3 后 ,就开始发送当前帧数 下面介绍这三个命令 。 据给 D6571 。每 次 发 送 字 节/ 字 后 , D6571 返 回 该 字 (( ) 命令 1 C1:启动数据压缩 主 C PU 发送该命令 节/ 字作为应答 。 )给 D6571 参考文献 [ 1 ] D6571 E Dat a Sheet . ht tp :/ / www . dsp g. co m [ 2 ] 杨为理. 现代通信集成电路应用技术 [ M ] . 北京 : 电子工 0010 1 1 000 MOD E 00000 业出版社 ,1995 () () ()()()15 - 1211 - 109 - 7 6 - 5 4 - 0 [ 3 ] 陈永彬 ,王仁华. 语音信号处理 [ M ] . 合肥 : 中国科学技术大 MOD E = 00 ,放音已压缩的数据 学出版社 ,1990 01 ,放音 A 率/ u 率的 PCM 数据 [ 责任编辑 :张 磊 ] 1x ,保留 ( )上接第 35 页 ,效果令人满意 。 需要也做了不少改进性修改 8 结论 针对制造业企业的仓库管理需求与特点 , 综合并 参考文献 [ 1 ] 马士华 ,林勇 ,陈志祥. 供应链管理 [ M ] . 北京 : 机械工业出版 且采用了 J 2 E E 技术研究 、开发并应用到企业中去的仓 社 ,2000 . 库管理软件系统 , 可以帮助企业及时掌握各种物资的 [ 2 ] Per ro ne P J ,et al . J 2 E E 构建企业系统 [ M ] . 北京 : 清华大学 库存数据 ,有利于企业合理地控制库存量 , 保证企业生 出版社 ,2002 . 产的稳定 ,加快企业的资金周转 , 提高效率 , 创造良好 [ 3 ] 罗鸿 ,王忠民. ER P 原理 设?计 实?施 [ M ] . 北京 : 电子工业 出的经济效益 。由于系统代替了人工审批流程 , 使得使 版社 ,2004 . 用单位的各种审批请求可以通过网络方便完成 , 为企 [ 4 ] 王能斌. 数据库系统原理[ M ] . 北京 :电子工业出版社 ,2003 . [ 5 ] Ent erp ri se J avaBean s [ EB/ OL ] . 2 . 1 ed . ht tp :/ / java . sun . 业将现有的使用单位领用改为仓库配送制度的改 co m/ p ro duct s/ ej b/ docs. ht ml ,2004202213 . 革 ,进一步完善仓库的服务功能提供了坚实的基础 , 促 [ 责任编辑 :赵 伟 ] 进了企业管理模式和的良性改革 。此系统在 投入使用后 ,经过一段时间的稳定运行 , 根据企业实际 40 ?1994-2012ChinaAcademicJournal ElectronicPublishing House. Allrights reserved. 2012-10-27#############2012-10-27#####2#0#1#2-10-27######## file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 2012-10-27################2012-10-27########2012-10-27######## 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58 2012-10-27################2012-10-27########2012-10-27########