Семейство цифровых сигнальных процессоров TDA755X

   Семейство высокопроизводительных цифровых сигнальных процессоров TDA755X предназначено для решения задач в области распознавания и синтеза реци, подавления эха и шумов.

   Отметим особенности сигнальных процессоров семейства TDA755X

24-битное вычислительное ядро; большой объем интегрированной памяти (до 16 Кслов ПЗУ/ОЗУ и до 16 Кслов ОЗУ); встроенные 2 канальные ЦАП и АЦП с разрядностью 16 Бит; управляемая частота дискретизации от 4 до 48 кГц; встроенный контроллер дополнительной памяти с поддержкой флэш памяти, статического и динамиче ского ОЗУ; последовательный интерфейс, работающий в режи мах I2C или SPI.

   Блок схема микросхем приведена на рис 1, назначение выводов — в табл. 1, а цоколевка — на рис 2.

Рис. 1
Блок-схема микросхем

Рис. 2
Цоколевка микросхем

   Микросхемы включают в себя три основных модуля 24-битный цифровой сигнальный процессор (ЦСП), па мять (ПЗУ и ОЗУ) и периферийные устройства.

   Параметры и функции процессорного ядра:

тактовая частота 50 МГц; операции сложения и умножения выполняются за один такт; два 56 битных аккумулятора; 48 битные или параллельные 24-битные команды загрузки регистров; 64 вектора прерываний; возможность программного запрещения и маскиро вания прерываний; команды организации циклов; три шины данных; три шины адреса.

   Интегрированная память включает в себя 16384 24 битных слова ПЗУ и такой же объем ОЗУ В состав периферийных устройств входят последовательный аудиоинтерфейс, интерфейс I2C/SPI, интерфейс внешней памяти, тактовый генератор, кодек (кодер/декодер).

Таблица 1

№ вывода Обозначение Категория сигнала Краткое описание 1-2 EMI_AD5 вход/выход Мультиплексная шина адреса/данных интерфейса внешней памяти 3 VDD вход Напряжение питания цифровой части микросхемы 4 GND вход Общий провод питания 5 EMI_AD7 вход/выход Сигнал мультиплексной шины адреса/данных интерфейса внешней памяти 06-13 EMI_A8/A15 выход Шина адреса интерфейса внешней памяти 14 VDD вход Напряжение питания цифровой части микросхемы 15 GND вход Общий провод питания 16-21 EMI_A16/A21 выход Шина адреса интерфейса внешней памяти 22 DWRN выход Сигнал «запись» интерфейса внешней памяти 23 TEST1 вход Тестовый вход № 1 (активный уровень — высокий) 24 TEST2 вход Тестовый вход № 2 (активный уровень — низкий) 25 MISO вход/выход Выход данных в режиме SPI Master, вход данных в режиме SPI Slave 26 MOSI вход/выход Вход данных в режиме SPI Master, выход данных в режиме SPI Slave 27 VDD вход Напряжение питания цифровой части микросхемы 28 GND вход Общий 29 TEST3 вход Тестовый вход № 3 (активный уровень - высокий) 30 SDI вход Данные последовательного аудиоинтерфейса 31 SCK вход/выход Тактовый сигнал последовательного аудиоинтерфейса 32 LRCK вход/выход Управляющий тактовый сигнал (правый/левый канал) последовательного аудиоинтерфейса 33 VDD вход Напряжение питания цифровой части 34 GND вход Общий 35 SDO выход Выход данных последовательного аудиоинтерфейса 36 GPIO1 вход/выход Программируемый порт ввода/вывода 37 GPIOO вход/выход — «— 38 GPIO5 вход/выход — «— 39 DBCK вход/выход Тактовый сигнал отладочного порта/сигнал состояния № 1 Может быть использован как сигнал GPIO9 40 DBIN вход/выход Вход данных отладочного порта/сигнал состояния № 0 Может быть использован как сигнал GPIO11 41 DBOUT вход/выход Выход последовательных данных отладочного порта Может быть использован как сигнал GPIO10 42 DBRQN вход Сигнал запроса режима отладки 43 NRESET вход Общий сброс микросхемы Активный уровень — низкий 44 INTN вход Сигнал внешнего прерывания Активный уровень — низкий 45 SCL/SCK вход/выход
вход/выход Тактовый сигнал интерфейса I2С
В режиме интерфейса SPI - тактовый сигнал шины SPI 46 SDA/SS вход/выход
вход Данные интерфейса I2C
В режиме последовательного интерфейса SPI — сигнал выбора подчиненного устройства 47 VDD вход Напряжение питания цифровой части 48 GND вход Общий 49 GPIO2 вход/выход Программируемый порт ввода/вывода 50 GPIO6 вход/выход —«— 51 GPIO3 вход/выход — « — 52 CGND вход Общий 53 CVDD вход Напряжение питания модуля кодека 54 VOUTR выход Аналоговый сигнал с ЦАП (правый канал) 55 VOUTL выход Аналоговый сигнал с ЦАП (левый канал) 56 VDD вход Напряжение питания цифровой части 57 GND вход Общий 58 VINR вход Аналоговый сигнал для АЦП (правый канал) 59 VINL вход Аналоговый сигнал для АЦП (левый канал) 60 CGNDA вход Общий 61 TEST4 выход Соединен с согласующим резистором 22 кОм 62 CVDDA вход Напряжение питания модуля кодека 63 VREF выход Опорное напряжение от модуля кодека 64 REFCAP выход Шунтирующий конденсатор выхода опорного напряжения 65 GPIO7 вход/выход Программируемый порт ввода/вывода 66 GPIO4 вход/выход — «— 67 VDD вход Напряжение питания цифровой части 68 CLKOUT выход Тактовый сигнал с делителя частоты 69 XTI вход Подключение кварцевого резонатора 70 PGND вход Общий 71 PVCC вход Питающее напряжение тактового генератора 72 XTO выход Подключение кварцевого резонатора 73 ALE выход Подтверждение адреса на шине интерфейса внешней памяти (активный уровень — высокий) 74 GND вход Общий 75 DRDN выход Сигнал «чтение» интерфейса внешней памяти 76-80 EMI_AD0/AD4 вход/выход Сигнал мультиплексной шины адреса/данных интерфейса внешней памяти

   Последовательный аудиоинтерфейс передает цифровой звуковой сигнал от внешнего источника к ЦСП микросхемы, а также цифровые данные от ЦСП к внешнему ЦАП.

   Интерфейсы I2C/SPI соединяют микросхемы с другим оборудованием, совместимым с этими интерфейсами.

   Интерфейс внешней памяти позволяет обращаться к дополнительным банкам памяти, установленным вне микросхемы. Поддерживаются динамическая оперативная память (DRAM), статическая оперативная память (SRAM) и энергонезависимая память (FLASH).

   Параметры и функции внешнего интерфейса памяти:

4 битная шина данных для динамического ОЗУ (DRAM) и 8 битная для статического ОЗУ (SRAM); 22-битная шина адреса мультиплексирована с 8-битной шиной данных; возможность обращения к байту, 16 битному слову и 24-битному слову при работе со статическим и дина мическим ОЗУ; адресуемая память при работе с динамическим ОЗУ до 256 Мбит; 4 Мбайта адресуемого статического ОЗУ.

   Тактовый генератор микросхемы выполняет генерацию следующих тактовых сигналов:

DCLK - тактовый сигнал для ЦСП; MCLK — опорный сигнал для кодека; LRCLK — тактовый сигнал для правого/левого каналов последовательного аудиоинтерфейса и кодека; сигнал тактирования сдвига для последовательного аудиоинтерфейса и кодека.

   Параметры и функции кодека:

аналого-цифровое дельта-сигма преобразование входного стереосигнала; динамический диапазон АЦП - 80 дБ; цифро-аналоговое дельта-сигма преобразование выходного цифрового стереосигнала; частота дискретизации от 4 до 48 кГц; цифровый вход и выход через последовательный аудиоинтерфейс.

   Функциональные возможности микросхем приведе ны в табл 2.

Таблица 2

Обознач. Тип
памяти для
программ Основная функция Режим
послед.
интерф-са Внеш.
память Аудио­
вход Аудио­
выход Програм.
обеспеч. TDA7550R ОЗУ На выбор Master или Slave I2C FLASH или RAM Есть (опред. примен-ем) Есть (опред. примен-ем) Опред.
примен-ем TDA7550 ПЗУ Распознавание речи Slave I2C FLASH Есть (голосовой сигнал) Есть (голосовой сигнал) ASR 311 Lernout
Hauspie TDA7551 — Голосовая идентификация Slave I2C FLASH Есть (голосовой сигнал) Есть (голосовой сигнал) SV208 Lernout
Hauspie TDA7552 — Синтезатор речи Slave I2C — Нет   TTS3000 Lernout
Hauspie TDA7553 — Цифровая фильтрация сигнала Master I2C или SPI (RAM) Есть (необраб. сигнал) Есть (обработ. сигнал) Программа
обработки NCTI
Применение микросхем серии TDA755Х

   Микросхема TDA7550 с программным обеспечением ASR311 позволяет реализовать систему распознавания речи Параметры и функции такой системы:

качественное распознавание слов из базового набора в широком диапазоне изменений параметров голоса;; высокая помехозащищенность алгоритма распознавания; запоминание новых слов в дополнение к базовому набору; возможность записывать во внешнюю FLASH-память голосовые сообщения для поддержки голосового ин терфейса; управление всеми функциями системы осуществляется через интерфейс I2C; доступны базовые наборы слов для большинства распространенных языков; внешняя FLASH-память используется для хранения базового набора слов (4 Кбайта на одно слово), дополнительного набора слов (4 Кбайт/слово) и голосовых сообщений (11 Кбайт/сек, частота дискретизации 11025 Гц).

   Блок схема системы распознавания речи приведена на рис 3.

Рис. 3
Блок схема системы распознавания речи

   Микросхема TDA7551 представляет собой однокор пусное решение для систем идентификации голоса с использованием программного обеспечения SV208 Парольные фразы запоминаются при тройном повторении (длительность фразы - 1 2 с) В дальнейшем произнесенная парольная фраза сравнивается с параметрами хранящихся в энергонезависимой памяти парольных фраз Управление системой функциями микросхемы осуществляется через последовательный интерфейс I2C.

   Блок-схема системы идентификации голоса приведена на рис 4.

Рис. 4
Блок схема системы идентификации голоса

   Микросхема TDA7552 предназначена для применения в составе системы синтеза речи по схеме «текст-голос». Для построения такой системы кроме ЦСП TDA7552 требуется микроконтроллер ST1O для анализа и преобразования входных текстовых строк.

   Блок-схема системы синтеза речи представлена на рис. 5.

Рис. 5
Блок схема системы синтеза речи

   Внешнее устройство посылает микроконтроллеру текстовые строки в виде потока символов в кодировке ASCII. Микроконтроллер анализирует и преобразует поступающие данных с учетом используемого языка (информация о преобразовании для различных языков содержится во внешней FLASH-памяти, к которой имеет доступ микроконтроллер). Преобразованные данные микроконтроллер направляет по шине I2C к микросхеме TDA7552, которая преобразует полученные данные в ре чевой сигнал. Программное обеспечение сигнального процессора TDA7552 не зависит от языка входного текста и не требует дополнительной внешней памяти.

Дата публикации: 14.11.2003






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.