基于DSP的聲控電子記事本系統(tǒng)

2.3 數(shù)據(jù)FLASH存儲器

　　數(shù)據(jù)FLASH存儲器KM29U64000是SAMSUNG公司的產(chǎn)品，它可在3伏電壓下低功耗工作，存貯量大、價位低、速度快、存儲數(shù)據(jù)掉電后可保持而不會丟失。其主要性能指標(biāo)如下：

　　存儲單元陣列為(8M+256K;8bit;

　　數(shù)據(jù)寄存器(512+16;8bit ;

　　頁寫入為(512+16)Byte;

　　塊擦除為(8K+256)Byte ;

　　命令/地址/數(shù)據(jù)復(fù)用I/O端口;

　　可靠的CMOS Floating-Gate技術(shù)，耐受一百萬次寫入/擦除，數(shù)據(jù)維持時間為10年，命令寄存器操作

　　2.4 其它器件

　　本系統(tǒng)還采用了Analog Devices公司的Codec(A/D、D/A變換器)AD73311L，SST的FLASH存儲器SST29LE010(128K%26;#215;8bit)存儲DSP程序及運(yùn)算數(shù)據(jù)。

　　3 系統(tǒng)內(nèi)主要芯片的互連互控

　　3.1 MCU與DSP

　　MCU與DSP采用串行口相連，傳送MCU對DSP的命令字與DSP對于MCU的反饋?zhàn)帧SP串口1用于語音輸入和輸出，串口2用于與MCU相連。由于DSP的串口收發(fā)方式與MCU的串口不一致，所以MCU用I/O口模擬串口與DSP相連。為了保證數(shù)據(jù)傳送的穩(wěn)定性，MCU采用中斷方式接收。每次數(shù)據(jù)傳送一般不止一個字節(jié)，所以采用打包方式傳送。

　　3.2 DSP與數(shù)據(jù)FLASH存儲器

　　DSP與數(shù)據(jù)存儲器的接口如圖2所示。DSP的數(shù)據(jù)總線中的8位連到FLASH存儲器的總線上;用DSP的讀寫控制線WR和RD控制FLASH芯片的讀寫;用DSP的I/O口FL0控制FLASH存貯器的CE(片選)端，以保證DSP在進(jìn)行其它總線操作時不會對該FLASH芯片產(chǎn)生誤操作;用DSP的另一個I/O口PF3連到FLASH芯片的“忙/閑”信號線上，監(jiān)視其工作狀態(tài);分別把兩個地址線A8和A9連到FLASH芯片的兩個鎖存控制CLE和ALE上，以便控制總線的狀態(tài)。

　　3.3 DSP與程序FLASH存儲器

　　ADSP2185的Byte存儲區(qū)是一個8位寬的外部雙向存儲空間，可用于存儲程序與數(shù)據(jù)。整個Byte存儲區(qū)的4Mbyte的存儲空間由256個16K%26;#215;8的頁面組成。Byte存儲區(qū)只能通過BDMA方式進(jìn)行訪問。在使用BDMA方式工作時用A0～A13作為低端地址，用D16～D18作為擴(kuò)展的高端地址，聯(lián)合使用實(shí)現(xiàn)4Mbyte的外部尋址能力。D8～D15作為數(shù)據(jù)總線，BMS、RD、WR分別用于控制存儲器的片選以及讀寫操作信號。DSP與程序FLASH存儲器的接口如圖3所示。 值得提出的是，ADSP2185的開發(fā)系統(tǒng)提供了“重載”功能的支持。其基本思路是，當(dāng)片內(nèi)RAM(程序RAM或數(shù)據(jù)RAM)不夠用時，可以由主程序?qū)⑺枳映绦騽討B(tài)調(diào)入。子程序在程序FLASH存貯器中，在需要運(yùn)行時才將其調(diào)入DSP的RAM區(qū)。這樣就相當(dāng)于用軟件調(diào)入方法擴(kuò)大了DSP的RAM區(qū)。這一性能為本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了方便，這是因?yàn)檎Z音識別和編解碼程序都較長，不可能同時裝入DSP的RAM區(qū)。因此，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中必須利用這一點(diǎn)進(jìn)行程序動態(tài)輸入。

　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)采用動態(tài)程序調(diào)入的辦法擴(kuò)充可利用硬件資源，在一個芯片上實(shí)現(xiàn)了幾個復(fù)雜算法的協(xié)同工作;在程序結(jié)構(gòu)上，采用了C語言和匯編語言混合編程，充分利用了DSP的運(yùn)算速度，并兼顧了程序的靈活性;軟件系統(tǒng)采用清晰的層次結(jié)構(gòu)和明確的模塊劃分，便于局部修改和升級;系統(tǒng)還根據(jù)不同功能所規(guī)定的各種參數(shù)的組合和從屬關(guān)系精心設(shè)計(jì)了存儲器的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，并將數(shù)據(jù)存儲、刪除、查找等程序模塊做了合理的封裝，供上層程序調(diào)用。

　　4.1 系統(tǒng)軟件模塊的構(gòu)成

　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包含MCU軟件設(shè)計(jì)和DSP軟件設(shè)計(jì)兩部分。MCU軟件主要是時鐘日歷、電源監(jiān)測控制、科學(xué)計(jì)算、鍵盤掃描、LCD顯示驅(qū)動、與DSP通信等程序，如圖4所示。 DSP的軟件，主要包含五大功能模塊：系統(tǒng)基本IO、FALSH管理、語音、G.723.1編碼、G.723譯碼，如圖5所示。分為6層，上面3層是C語言編寫，用以增強(qiáng)程序的靈活性;下面3層用匯編語言編寫，主要是算法、系統(tǒng)設(shè)置和外圍器件控制。

　　5　應(yīng)用前景

　　我們研制成功的聲控電子記事本系統(tǒng)，是未來SPDA(Speech Personal Digital Assistant：語音個人數(shù)字助理)的雛型。它集成了語音識別、語音壓縮編解碼、語音信號處理器DSP和大容量FLASH存儲器的數(shù)據(jù)管理等技術(shù)，該系統(tǒng)所運(yùn)用的技術(shù)可應(yīng)用于語音撥號電話機(jī)、語音撥號+語音錄音電話機(jī)、電話機(jī)伴侶(語音撥號、報(bào)號、答錄)、PDA、隨聲聽、語音玩具、聲紋鎖、語音門戶等。