引言

　　语音信号的采集和处理在网络、通信、智能仪表、工业控制、医疗卫生、公共安全等领域得到了越来越广泛的应用，而这些工作都需要一套高速的语音信号采集系统来完成，要对语音进行采集就需要一种高速的，能进行长时间、大吞吐量数据传送的计算机接口。usb2.0接口就是一种符合语音采集要求的计算机接口，同时，它还具有支持热插拔、占用系统资源少、易于扩展、使用方便等优点。dsp是利用专门或通用的数字信号处理芯片，以数字计算的方法对信号进行处理，具有处理速度快、灵活、精确、抗干扰能力强、体积小及可靠性高等优点，可满足对信号快速、精确、实时处理及控制的要求，本采集卡采用ti公司高精度浮点dsp芯片tms320c6713作为主控制器，采用高精度数字编解码芯片tlv320aic23b实现adc功能，使用cypress公司ez-usb sx系列中cy7c68001作为usb接口芯片，与传统语音采集卡相比，在实现相同的性能条件下该采集卡成本进一步降低，使用更方便，具有很高的性价比。

1 系统硬件设计

　　语音采集系统是在tms320c6713（简称"c6713"）平台上设计开发的，该平台的系统框图如图1所示。

　　该系统的总体设计任务：由主机的应用程序通过usb总线传输发出命令，控制采集卡对语音信号的采集、播放、数据传输和语音回放；同时根据采集卡返回的状态字显示语音采集卡的工作情况，语音采集过程：dsp控制tlv320aic23b（简称"aic23"）对语音信号进行采样，采样得到的数据，再经过dsp与usb之间的数据传输通道传送至usb接口芯片，再传送到主机上存储，语音回放过程：主机把处理后的数据传给usb接口芯片，dsp通过与usb之间传输通道取数据，然后将数据传给d/a转换器，经d/a转换后输出。

　　usb芯片cy7c68001实现主机和dsp外设的高速数据通信，dsp作为控制器和系统的快速处理得执行者，主要任务是根据主机传来的命令或参数，以尽快的速度完成数据传送。本卡将cy7c68001配置在c6713的emif的ce3空间，采用cy7c68001的异步读/写方式完成二者之间数据和命令的交换，cy7c68001除了存储器接口外，还有1个中断信号（usbint）和4个状态信号（ready、flaga、flagb和flagc）及中断信号usbint使用c6713的外部中断ext_int5；同时usbint中断还被映射到板卡的控制状态寄存器（un_reg）中，供c6713查询，以确定真正的中断源，c6713是通过emif来完成cy7c68001的数据与命令的交换，在xc9572xl内部构造时序逻辑来完成dsp与usb芯片的通信。其连接如图2所示。

　　aic23有2个接口，一个是控制口，用于设置aic23的工作参数，另一个是数据口，用于传输aic23的a/d、d/a数据，这部分与c6713的mcasp无缝连接。连接电路如图3所示，在本卡中aic23配置成主模式，aic23的控制口使用2线制的i2c方式，其中cs的反是片选信号，低电平有效；sdin是aic23控制口串行数据输入，sclk是aic23控制口的位-时钟。数据口使用i2s方式，与dsp的mcasp0连接，其中，bclk表示数据口位-时钟信号，lrcin表示数据口dac输出的帧同步信号，lrcout表示数据口adc输入的帧同步信号，din表示数据口dac输出的串行数据输入，dout表示数据口adc输入的串行数据输出。bclk由aic23产生，mcasp0的发送与接收时钟均由aic23来提供。

　　dsp外部扩展了2片现代半导体公司的（4 bank×1m×16位）hy57v641620hgt-p sdram，提供dsp程序运行器件所需的动态存储空间。sdram的片选信号直接与dsp的emifa外设的信号相连，从而使sdram被映射到dsp的0x80000000-0x80ffffff地址范围内。在对sdram进行读/写访问前，需通过emif的控制寄存器ce0ctl将空间配置为32位sdram存储器接口，通过sdctl、sdtim、sdext等寄存器设置sdram的读/写时序和参数，dsp与sdram的连接如图4所示。

　　另外，扩展了amd公司的一片am29lv320d（4m×8位/2m×16位）flash存储器，用于保存上电引导的用户程序。如果dsp采用rom引导模式，则在dsp复位之后，dsp会把emif的ce1空间的1kb的rom代码搬移到片内ram空间，从而实现自举引导，所以本设计中把flash的片选信号连接到了dsp的emif的引脚，从而使flash映射到dsp的0x90000000-0x900fffff地址范围内。由于flash是以8位进行访问的，所以其物理地质以8位为单位进行编址。dq15/a-1引脚的"a-1"表示字节模式，故将ea2与dq15/a-1引脚连接。flash的接口示意图如图5所示。

2 软件设计

　　在usb固件的开发过程中

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