一種基于AMBE-2000的語(yǔ)音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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在簡(jiǎn)易模型中，AMBE-2000被看作兩個(gè)分離原件，編碼器和解碼器。編碼器接收語(yǔ)音量化信息(16-bit線性、8-bit A律或8-bitμ律)并以所期望的速率將壓縮數(shù)據(jù)流輸出信道。相反地，解碼器接收信道壓縮數(shù)據(jù)流，合成語(yǔ)音量化信息。對(duì)AMBE-2000編／解碼器接口的時(shí)間控制是完全異步的。通常語(yǔ)音接口所接的是A／D、D／A芯片。輸入輸出語(yǔ)音數(shù)據(jù)流必須是相同的。格式(16-bit線性、8-bit A律，或8-bitμ律)。本系統(tǒng)采用AMBE-2000并且A／D-D／A芯片采用16-bit線性采樣的AD73311就是為了與原先設(shè)計(jì)的一套基于AMBE-1000的話音系統(tǒng)保持兼容性。基于AMBE-1000舊式語(yǔ)音系統(tǒng)使用了體積過(guò)大，功耗較高的16-bit線性的A／D、D／A芯片TI32044，并且采用了一系列同樣缺點(diǎn)的外圍芯片，不適用于低功耗，小體積的發(fā)展趨勢(shì)。
3 AMBE-2000與A／D-D／A芯片的接口設(shè)計(jì)
A／D-D／A芯片與AMBE-2000之間的語(yǔ)音數(shù)據(jù)流格式應(yīng)當(dāng)是匹配的，即要有統(tǒng)一的格式(16-bit線性、8-bit A律，或8-bμ律)，一般情況下，建議選用16位線性元件。在本設(shè)計(jì)中，選用的是AD公司的AD73311?？梢酝ㄟ^(guò)配置硬件管腳84，85(CODEC_SEL[1-0]=01b)，將AMBE-2000的語(yǔ)音接口設(shè)置成專門(mén)與AD73311通信。所以AMBE-2000和AD73311配合使用會(huì)使得電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。
AD73311主要特點(diǎn)：
(1)低功耗的16位A／D-D／A轉(zhuǎn)換器，輸入／輸出采樣率和增益皆可通過(guò)軟件控制，在話帶范圍內(nèi)可提供70 dB的信噪比。通過(guò)串口傳遞語(yǔ)音數(shù)據(jù)，接收控制命令，簡(jiǎn)單高效。
(2)輸入的模擬音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)可變?cè)鲆娣糯笃?，A／D轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)串口輸出；反之來(lái)自串口的數(shù)字流被轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后，經(jīng)過(guò)可變?cè)鲆娣糯笃骱筝敵觥?br /> (3)AD73311的主要工作模式有兩種：編程模式和數(shù)據(jù)模式。芯片復(fù)位之后處于默認(rèn)的編程模式，這時(shí)可以通過(guò)串口往控制寄存器寫(xiě)控制字，來(lái)設(shè)定工作狀態(tài)。這里需要注意的是AD73311在3 V低功耗狀態(tài)下(如圖2所示)配置字應(yīng)置為相應(yīng)格式。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/166369.htm
(4)上電復(fù)位后，AMBE-2000的CODEC_TX_DATA信號(hào)應(yīng)與AD73311的串行輸入隔離開(kāi)，并保持365 ms左右，這時(shí)，利用FPGA配置AD73311，配置字如下：
設(shè)置完后，寄存器A寫(xiě)入Q1，表示進(jìn)入“數(shù)據(jù)模式”，AMBE-2000的CODEC_TX_DATA信號(hào)應(yīng)與AD73311的串行輸入接通，可以進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)傳輸。
4 AMBE-2000與信道的接口設(shè)計(jì)
AMBE-2000要求每20 ms編碼器被控制器讀取1次。復(fù)位后，初始幀準(zhǔn)備好則EPR由高變低，之后每隔20 ms準(zhǔn)備好1幀數(shù)據(jù)，相應(yīng)地外部控制器也需要每隔20 ms讀取1個(gè)數(shù)據(jù)幀。
EPR脈沖每20 ms出現(xiàn)1次，這也是判斷AMBE-2000是否正常工作的重要依據(jù)。整個(gè)讀取數(shù)據(jù)的過(guò)程為：
(1)等待小于20 ms的時(shí)間；
(2)發(fā)送幀同步信號(hào)，讀取AMBE-2000一幀串行輸出數(shù)據(jù)；
(3)如果接收到的數(shù)據(jù)不是0x13EC，說(shuō)明不是數(shù)據(jù)幀頭，丟棄這一幀并重新執(zhí)行步驟、(2)。
(4)如栗接收薊的數(shù)據(jù)是0x13EC，則讀取本包的剩余23個(gè)字。
在該設(shè)計(jì)中，使用FPGA作外部控制器。FPGA產(chǎn)生輸入／輸出幀同步信號(hào)、輸入／輸出時(shí)鐘信號(hào)以及AMBE-2000的串行輸入數(shù)據(jù)，并按照AMBE-2000要求的時(shí)序關(guān)系與AMBE-2000進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
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