на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Семейство цифровых сигнальных процессоров TDA755X - RadioRadar

Справочник
16 лет назад

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.

Блок-схема микросхем

Рис. 1
Блок-схема микросхем

Цоколевка 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

№ выводаОбозначениеКатегория сигналаКраткое описание
1-2EMI_AD5вход/выходМультиплексная шина адреса/данных интерфейса внешней памяти
3VDDвходНапряжение питания цифровой части микросхемы
4GNDвходОбщий провод питания
5EMI_AD7вход/выходСигнал мультиплексной шины адреса/данных интерфейса внешней памяти
06-13EMI_A8/A15выходШина адреса интерфейса внешней памяти
14VDDвходНапряжение питания цифровой части микросхемы
15GNDвходОбщий провод питания
16-21EMI_A16/A21выходШина адреса интерфейса внешней памяти
22DWRNвыходСигнал «запись» интерфейса внешней памяти
23TEST1входТестовый вход № 1 (активный уровень — высокий)
24TEST2входТестовый вход № 2 (активный уровень — низкий)
25MISOвход/выходВыход данных в режиме SPI Master, вход данных в режиме SPI Slave
26MOSIвход/выходВход данных в режиме SPI Master, выход данных в режиме SPI Slave
27VDDвходНапряжение питания цифровой части микросхемы
28GNDвходОбщий
29TEST3входТестовый вход № 3 (активный уровень - высокий)
30SDIвходДанные последовательного аудиоинтерфейса
31SCKвход/выходТактовый сигнал последовательного аудиоинтерфейса
32LRCKвход/выходУправляющий тактовый сигнал (правый/левый канал) последовательного аудиоинтерфейса
33VDDвходНапряжение питания цифровой части
34GNDвходОбщий
35SDOвыходВыход данных последовательного аудиоинтерфейса
36GPIO1вход/выходПрограммируемый порт ввода/вывода
37GPIOOвход/выход— «—
38GPIO5вход/выход— «—
39DBCKвход/выходТактовый сигнал отладочного порта/сигнал состояния № 1 Может быть использован как сигнал GPIO9
40DBINвход/выходВход данных отладочного порта/сигнал состояния № 0 Может быть использован как сигнал GPIO11
41DBOUTвход/выходВыход последовательных данных отладочного порта Может быть использован как сигнал GPIO10
42DBRQNвходСигнал запроса режима отладки
43NRESETвходОбщий сброс микросхемы Активный уровень — низкий
44INTNвходСигнал внешнего прерывания Активный уровень — низкий
45SCL/SCKвход/выход
вход/выход
Тактовый сигнал интерфейса I2С
В режиме интерфейса SPI - тактовый сигнал шины SPI
46SDA/SSвход/выход
вход
Данные интерфейса I2C
В режиме последовательного интерфейса SPI — сигнал выбора подчиненного устройства
47VDDвходНапряжение питания цифровой части
48GNDвходОбщий
49GPIO2вход/выходПрограммируемый порт ввода/вывода
50GPIO6вход/выход-«-
51GPIO3вход/выход— « —
52CGNDвходОбщий
53CVDDвходНапряжение питания модуля кодека
54VOUTRвыходАналоговый сигнал с ЦАП (правый канал)
55VOUTLвыходАналоговый сигнал с ЦАП (левый канал)
56VDDвходНапряжение питания цифровой части
57GNDвходОбщий
58VINRвходАналоговый сигнал для АЦП (правый канал)
59VINLвходАналоговый сигнал для АЦП (левый канал)
60CGNDAвходОбщий
61TEST4выходСоединен с согласующим резистором 22 кОм
62CVDDAвходНапряжение питания модуля кодека
63VREFвыходОпорное напряжение от модуля кодека
64REFCAPвыходШунтирующий конденсатор выхода опорного напряжения
65GPIO7вход/выходПрограммируемый порт ввода/вывода
66GPIO4вход/выход— «—
67VDDвходНапряжение питания цифровой части
68CLKOUTвыходТактовый сигнал с делителя частоты
69XTIвходПодключение кварцевого резонатора
70PGNDвходОбщий
71PVCCвходПитающее напряжение тактового генератора
72XTOвыходПодключение кварцевого резонатора
73ALEвыходПодтверждение адреса на шине интерфейса внешней памяти (активный уровень — высокий)
74GNDвходОбщий
75DRDNвыходСигнал «чтение» интерфейса внешней памяти
76-80EMI_AD0/AD4вход/выходСигнал 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 функцияРежим
послед.
интерф-са
Внеш.
память
Аудио­
вход
Аудио­
выход
Програм.
обеспеч.
TDA7550RОЗУНа выборMaster или Slave I2CFLASH или RAMЕсть (опред. примен-ем)Есть (опред. примен-ем)Опред.
примен-ем
TDA7550ПЗУРаспознавание речиSlave I2CFLASHЕсть (голосовой сигнал)Есть (голосовой сигнал)ASR 311 Lernout&
Hauspie
TDA7551-Голосовая идентификацияSlave I2CFLASHЕсть (голосовой сигнал)Есть (голосовой сигнал)SV208 Lernout&
Hauspie
TDA7552-Синтезатор речиSlave I2C-Нет TTS3000 Lernout&
Hauspie
TDA7553-Цифровая фильтрация сигналаMaster 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.

Блок схема системы распознавания речи

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.

Блок схема системы идентификации голоса

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.

Блок схема системы синтеза речи

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.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения