一種基于AMBE-2000的語音系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

作者：時間：2010-10-26 來源：網(wǎng)絡(luò)

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在簡易模型中，AMBE-2000被看作兩個分離原件，編碼器和解碼器。編碼器接收語音量化信息(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，合成語音量化信息。對AMBE-2000編／解碼器接口的時間控制是完全異步的。通常語音接口所接的是A／D、D／A芯片。輸入輸出語音數(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)計的一套基于AMBE-1000的話音系統(tǒng)保持兼容性?；贏MBE-1000舊式語音系統(tǒng)使用了體積過大，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的外圍芯片，不適用于低功耗，小體積的發(fā)展趨勢。

3 AMBE-2000與A／D-D／A芯片的接口設(shè)計
A／D-D／A芯片與AMBE-2000之間的語音數(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)計中，選用的是AD公司的AD73311。可以通過配置硬件管腳84，85(CODEC_SEL[1-0]=01b)，將AMBE-2000的語音接口設(shè)置成專門與AD73311通信。所以AMBE-2000和AD73311配合使用會使得電路設(shè)計比較簡單。
AD73311主要特點：
(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軟件控制，在話帶范圍內(nèi)可提供70 dB的信噪比。通過串口傳遞語音數(shù)據(jù)，接收控制命令，簡單高效。
(2)輸入的模擬音頻信號經(jīng)過可變增益放大器，A／D轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過串口輸出；反之來自串口的數(shù)字流被轉(zhuǎn)換為模擬信號后，經(jīng)過可變增益放大器后輸出。
(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)位之后處于默認的編程模式，這時可以通過串口往控制寄存器寫控制字，來設(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://2s4d.com/article/166369.htm

(4)上電復(fù)位后，AMBE-2000的CODEC_TX_DATA信號應(yīng)與AD73311的串行輸入隔離開，并保持365 ms左右，這時，利用FPGA配置AD73311，配置字如下：

設(shè)置完后，寄存器A寫入Q1，表示進入“數(shù)據(jù)模式”，AMBE-2000的CODEC_TX_DATA信號應(yīng)與AD73311的串行輸入接通，可以進行正常的數(shù)據(jù)傳輸。

4 AMBE-2000與信道的接口設(shè)計
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)。整個讀取數(shù)據(jù)的過程為：
(1)等待小于20 ms的時間；
(2)發(fā)送幀同步信號，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個字。
在該設(shè)計中，使用FPGA作外部控制器。FPGA產(chǎn)生輸入／輸出幀同步信號、輸入／輸出時鐘信號以及AMBE-2000的串行輸入數(shù)據(jù)，并按照AMBE-2000要求的時序關(guān)系與AMBE-2000進行數(shù)據(jù)交換。