基于ARM的嵌入式語(yǔ)音存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3．1 系統(tǒng)外圍電路

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的外圍電路都是ARM最小系統(tǒng)所必需的。電源電路為系統(tǒng)提供能量，是系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)電源電路時(shí)要考慮的因素很多，主要包括輸入及輸出的電壓范圍、輸出紋波大小、電池兼容和電磁干擾等，系統(tǒng)采用DC-DC轉(zhuǎn)換芯片LM1117將5 V的電壓轉(zhuǎn)換成1．3 V、2．5 V、3．3 V后供系統(tǒng)使用。采用復(fù)位芯片MAX811產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)，既能保證上電復(fù)位的時(shí)間，又能保留手動(dòng)復(fù)位的特點(diǎn)。時(shí)鐘電路為系統(tǒng)提供工作時(shí)鐘，主時(shí)鐘采用12 MHz晶振作為時(shí)鐘源，RTC時(shí)鐘采用32．768 kHz晶振作為時(shí)鐘源。通過JTAG接口，可以訪問芯片內(nèi)部的所有部件，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試的高效手段。為了減小系統(tǒng)體積，采用10針簡(jiǎn)化的JTAG接口，其接口電路如圖3所示。

SDRAM存儲(chǔ)器選擇Samsung公司的K4S561632E-UC75，其存儲(chǔ)容量為32 MB，具有存取速度快、成本低廉的特點(diǎn)，主要用來(lái)存放執(zhí)行代碼和變量，是系統(tǒng)啟動(dòng)之后主要進(jìn)行存取操作的存儲(chǔ)器。Flash存儲(chǔ)器選擇Samsung公司的K9F1208U0CNAND Flash存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)容量為64 MB，可以擦寫一百多萬(wàn)次，具有很長(zhǎng)的使用壽命，把啟動(dòng)程序、內(nèi)核代碼等固化到Flash閃存中能加速系統(tǒng)的啟動(dòng)、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3．2 音頻采集與處理模塊

該模塊采用Philips公司生產(chǎn)的音頻芯片UDA1341TS，它支持I2S數(shù)據(jù)總線格式，且具有低功耗、低電壓及DSP語(yǔ)音功能等特征。I2S(Inte grate Interfaceof sound)是Philips公司提出的串行數(shù)字音頻總線協(xié)議，音頻數(shù)據(jù)與控制信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)分開傳輸，避免了由時(shí)鐘帶來(lái)的抖動(dòng)問題，因此系統(tǒng)中可省略消除抖動(dòng)的器件。

音頻芯片與主控芯片的連接如圖4所示。I2S音頻接口包括5根信號(hào)線，其中音頻模塊的同步時(shí)鐘CDCLK由S3C2440A提供，該時(shí)鐘控制音頻的A／D、D／A采樣速率。串行時(shí)鐘SCLK，也叫位時(shí)鐘(BCLK)，即每一個(gè)SCLK脈沖對(duì)應(yīng)一位數(shù)字音頻數(shù)據(jù)。幀時(shí)鐘LRCK用于左有聲道的切換，LRCK為1表示正在傳輸?shù)氖亲舐暤赖臄?shù)據(jù)，為0則表示正在傳輸?shù)氖怯衣暤赖臄?shù)據(jù)。DATAI是串行數(shù)據(jù)輸入信號(hào)線，DATAO是串行數(shù)據(jù)輸出信號(hào)線，所傳輸?shù)囊纛l數(shù)據(jù)用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。L3總線接口包括3根信號(hào)線：L3MODE／GPB2是微處理器接口模式信號(hào)線；L3CLOCK／GPB4是微處理器接口時(shí)鐘信號(hào)線；L3DATA／GPB3是微處理器接口數(shù)據(jù)線。L3總線接口主要用于傳輸控制信號(hào)，相當(dāng)于混音器控制接口，可以調(diào)節(jié)輸入／輸出音頻信號(hào)的音量、低音提升、控制去加重等。