实验五CODEC实验报告

1、 CODEC语音实验实验报告 姓名: 赵广元 学号: 1428403058 学院: 电子信息学院 班级: 电子信息工程实验五 CODEC语音实验一实验目的1. 掌握利用CODEC进行AD/DA转换2. 熟悉基于DSP片级支持库CSL的McBSP的配置与应用3. 学习语音信号处理方法二、实验环境1. 集成开发环境Code Composer Studio（简称CCS）2. TMS320C5416 DSK 实验板3. 实验程序mcbsp.c，mcbsp.cmd三、实验步骤1. 将耳机和麦克风的插头插入DSK 实验班的PCM3002 部分的MICIN 和SPEAK OUT 的J1 和J4 插孔，然后用

2、USB 线连接PC 机和DSK 实验板。2. 为DSK 实验板接通电源。3. 启动CCS，建立工程，建立语音处理源程序文件和CMD 文件，并将两个文件加入到当前工程。启动ccs建立工程之后新建源程序文件和CMD 文件，并右键单击工程名选择add files to project将文件添加到工程中。4. 通过选择Build Option 命令设置编译链接选项本实验中使用到片级支持库csl5416x.lib和运行时rts_ext.lib，因此在build option 选项的Linker 页的Libraries 项的Include libraries（-l）中输入“csl5416x.lib;rts

3、_ext.lib”，注意使用分号分隔。由于使用的是扩展库，需要在compiler 选项页的andvance 项中，勾选“use far calls（-mf）”。5. 编译工程文件并装载程序，运行程序。编译时会出现no chip defined的编译错误，此时要修改编译选项options，在build option 选项的compiler 选项页进行修改，注意使用分号分隔。6. 对照麦克说话，听耳机中的声音是否是语音的回放。连接好麦克风和耳机之后，耳机中的声音出现回放。7. 启用Watch 窗口，可以利用Watch 窗口设置Flag_working 的值为0 可以停止回放功能。Watch 窗口设

4、置Flag_working 的值为0 时，耳机中不再对语音进行回放。若想再一次实现回放功能，需要设置Flag_working 的值为1，并重新编译下载运行程序。四、实验结果分析1. 实时运行库实时运行库提供了标准C 中的大部分函数，帮助建立C 语言的环境，同时也提供一些基本的调试手段，如printf( )等。2. 片级支持库可利用片级支持库对片内外设如McBSP、DMA 等进行配置和访问。3. Codec利用Codec 可以对音频进行采集和回放4. 语音处理实验程序实现语音回放功能，可以修改程序，对采集的语音信号进行数字信号处理，再输出处理后的语音信号。注意，使用MCBSP_read32 和M

5、CBSP_write32 函数时，高16bit和低16bit 分别对应立体声的左声道和右声道数据，滤波时要分开处理。五、思考与进阶1. 学习汇编编程实现语音回放实验实验过程中使用C语言实现语音回放，通过codec（多媒体信号编码解码器）对经过AD变换后的音频数字信号传输进行编码，压缩，在接收端对信号进行解码。通过McBSP（多通道缓冲串行口）,再由DMA（直接存储器访问）在存储器和外部设备之间直接进行数据传送;（即音频信号经CODEC采集后通过McBSP再由DMA通道送往数据区缓冲区）。实验程序为老师提供的C语言程序，不再单独贴出。2. 试用DMA 实现语音的采集和回放实验3. 修改实验程序的

6、语音采样频率为8KHz1）原理见附在本实验后边的“汇编编程实现语音回放实验”的实验结果和提示的3，或者是Audio 实验的原理.ppt.pdf 文档。. Step1：置CODEC_CLK 的CLK_STOP 为1； CODEC_CLK = CODEC_CLK | 0x04. Step2：修改CODEC_CLK 的CLK_DIV1,0； CODEC_CLK = (CODEC_CLK & 0x03) | (USER_CLK_DIV1 | USER_CLK_DIV0). Step3：清除CODEC_CLK 的CLK_STOP 位； CODEC_CLK = CODEC_CLK & (0x04). St

7、ep4：置CODEC_CLK 的DIV_SEL 位为1。 CODEC_CLK = CODEC_CLK | 0x082） 利用IOPORT 关键字定义访问IO 口的地址“ioport Uint16 port7;”在源程序文件中定义如下：/* Create data buffers for transfer */Uint16 xmt_L,xmt_R, rcv_L,rcv_R; Uint16 Flag_working;ioport Uint16 port7;ioport int port0;int keyvalue,oldkeyvalue;3）在DSP_int 函数中，采用以下步骤，设置采样频率为8

8、kHz在源程序文件中添加如下： taskFunc();/* Initial DSP */void DSP_init(void) Uint16 Temp ; Temp = port7 ; Temp = Temp | 0x4 ; port7 = Temp; Temp = (Temp & 0x03)| 0x02 ; port7 = Temp ; Temp = Temp & (0x04) ; port7 = Temp; Temp = Temp | 0x08 ; port7 = Temp ; /*initialize PMST and set IPTR,mc/mp,ovly and DROM*/ asm

9、( STM #0xA8, PMST); /* Open MCBSP Port 2, this will return a MCBSP handle that will */ /* be used in calls to other CSl functions. */ mhMcbsp = MCBSP_open(MCBSP_PORT2, MCBSP_OPEN_RESET); /* Write configuration structure values to MCBSP control */ /* registers */ MCBSP_config(mhMcbsp, &ConfigLoopBack

10、16); 4. 进阶（1） 利用板卡上的DIP 开关控制程序是否进入回放模式，利用LED 灯的亮灭显示当前程序运行的状态。（参照实验2，3 中LED 等的控制方法，利用IO 空间访问DIP 开关和LED 灯）。在源程序在添加如下：keyvalue=port0&0x10;/定义并监测按键状态变化if(keyvalue) oldkeyvalue=keyvalue;/按键状态未变化时 Flag_working=0;/停止语音回放 port0=0x0;/LED第四位的第一位灭 else oldkeyvalue=keyvalue;/按键状态变化时 Flag_working=1;/启动语音回放 port0

11、=0x1;/LED第四位的第一位亮 while(1)/实现对按键状态的循环扫描 keyvalue=port0&0x10;if(oldkeyvalue!=keyvalue) if(keyvalue) oldkeyvalue=keyvalue; Flag_working=0; port0=0x0; else oldkeyvalue=keyvalue; Flag_working=1; port0=0x1; while(Flag_working)/采集按键状态信息 /* Wait for RRDY signal to read data from DRR */ while (!MCBSP_rrdy(m

12、hMcbsp) ; /* Read 16 bit value from DRR */ rcv_L = MCBSP_read16(mhMcbsp); /* Wait for RRDY signal to read data from DRR */ while (!MCBSP_rrdy(mhMcbsp) ; /* Read 16 bit value from DRR */ rcv_R = MCBSP_read16(mhMcbsp); /* Loopback . The sampled received can be processed by digital signal processing, a

13、nd outputed to DXR*/ xmt_L = rcv_L; xmt_R = rcv_R; /* Wait for XRDY signal before writing data to DXR */ while (!MCBSP_xrdy(mhMcbsp) ; /* write 16 bit value to DXR */ MCBSP_write16(mhMcbsp,xmt_L);/* Wait for XRDY signal before writing data to DXR */ while (!MCBSP_xrdy(mhMcbsp) ; /* write 16 bit valu

14、e to DXR */ MCBSP_write16(mhMcbsp,xmt_R); keyvalue=port0&0x10;/采集完信息后需要再一次判断按键状态，通过按键状态变化实现源程序要实现的是否进行语音回放以及LED灯亮灭状态，监测到按键按下时停止语音回放，监测到按键未按下时启动语音回放 if(keyvalue) Flag_working=0; /* We are done with MCBSP, so close it */ MCBSP_close(mhMcbsp);（2） 当语音采样率为8KHz 时，设计一个数字滤波器，滤除低于600Hz 的信号。可以考虑采用DIP 开关控制是否启用

15、滤波器，观察滤波后的语音回放效果。（滤波器系数设计与滤波算法参考实验4）滤波实验由于时间问题本次实验课未完成 下次实验继续完成附录：改变语音频率以及通过开关控制是否启动语音回放和LED灯亮灭的源程序如下（暂未实现滤波功能）：/* Copyright (c) 2015 SoochowUniversity DSP Tech. Center. All Rights Reserved.* History:*DateAuthorsChanges* 2015/12/30 HL CaoCreated.*/#include #include #include #include /*-*/#define N 2

16、0 /* In this example, the MCBSP is configured in digital loopback */* mode, with 2-16 bit data transfer, */* MCBSP setup is performed in a TSK function that executes on */* exit from main */* Create a MCBSP configuration structure */ static MCBSP_Config ConfigLoopBack16= MCBSP_SPCR1_RMK( MCBSP_SPCR1

17、_DLB_OFF, /* DLB = 0 */ MCBSP_SPCR1_RJUST_RZF, /* RJUST = 0 */ MCBSP_SPCR1_CLKSTP_DISABLE, /* CLKSTP = 0 */ MCBSP_SPCR1_DXENA_NA, /* DXENA = 0 */ MCBSP_SPCR1_ABIS_DEFAULT, /* ABIS = 0 */ MCBSP_SPCR1_RINTM_RRDY, /* RINTM = 0 */ MCBSP_SPCR1_RRST_DISABLE /* RRST = 0 */ ), MCBSP_SPCR2_RMK( MCBSP_SPCR2_F

18、REE_NO, /* FREE = 0 */ MCBSP_SPCR2_SOFT_NO, /* SOFT = 0 */ MCBSP_SPCR2_FRST_RESET, /* FRST = 0 */ MCBSP_SPCR2_GRST_RESET, /* GRST =0 */ MCBSP_SPCR2_XINTM_XRDY, /* XINTM = 0 */ MCBSP_SPCR2_XRST_DISABLE /* XRST = 0 */ ), MCBSP_RCR1_RMK( MCBSP_RCR1_RFRLEN1_OF(1), /* RFRLEN1 = 1 */ MCBSP_RCR1_RWDLEN1_16

19、BIT /* RWDLEN1 = 010b */ ), MCBSP_RCR2_RMK( MCBSP_RCR2_RPHASE_SINGLE, /* RPHASE = 0 */ MCBSP_RCR2_RFRLEN2_OF(0), /* RFRLEN2 = 0 */ MCBSP_RCR2_RWDLEN2_DEFAULT, /* RWDLEN2 = 0 */ MCBSP_RCR2_RCOMPAND_MSB, /* RCOMPAND = 0 */ MCBSP_RCR2_RFIG_YES, /* RFIG = 0 */ MCBSP_RCR2_RDATDLY_0BIT /* RDATDLY = 0 */ )

20、, MCBSP_XCR1_RMK( MCBSP_XCR1_XFRLEN1_OF(1), /* XFRLEN1 = 1 */ MCBSP_XCR1_XWDLEN1_16BIT /* XWDLEN1 = 2 */ ), MCBSP_XCR2_RMK( MCBSP_XCR2_XPHASE_SINGLE, /* XPHASE = 0 */ MCBSP_XCR2_XFRLEN2_OF(0), /* XFRLEN2 = 0 */ MCBSP_XCR2_XWDLEN2_DEFAULT, /* XWDLEN2 = 0 */ MCBSP_XCR2_XCOMPAND_MSB, /* XCOMPAND = 0 */

21、 MCBSP_XCR2_XFIG_YES, /* XFIG = 0 */ MCBSP_XCR2_XDATDLY_0BIT /* XDATDLY = 0 */ ), MCBSP_SRGR1_RMK( MCBSP_SRGR1_FWID_OF(0), /* FWID = 0 */ MCBSP_SRGR1_CLKGDV_OF(0) /* CLKGDV = 0 */ ), MCBSP_SRGR2_RMK( MCBSP_SRGR2_GSYNC_DEFAULT, /* FREE = 0 */ MCBSP_SRGR2_CLKSP_RISING, /* CLKSP = 0 */ MCBSP_SRGR2_CLKS

22、M_DEFAULT, /* CLKSM = 0 */ MCBSP_SRGR2_FSGM_DXR2XSR, /* FSGM = 0 */ MCBSP_SRGR2_FPER_OF(0) /* FPER = 0 */ ), MCBSP_MCR1_RMCM_ELDISABLE, /* MCR12 = 1*/ MCBSP_MCR2_XMCM_DISXP , /* MCR12 = 1*/ MCBSP_PCR_RMK( MCBSP_PCR_XIOEN_SP, /* XIOEN = 0 */ MCBSP_PCR_RIOEN_SP, /* RIOEN = 0 */ MCBSP_PCR_FSXM_EXTERNAL

23、, /* FSXM = 0 */ MCBSP_PCR_FSRM_EXTERNAL, /* FSRM = 0 */ MCBSP_PCR_SCLKME_NO, /* SCLKME = 0 */ MCBSP_PCR_CLKXM_INPUT, /* CLKXM = 1 */ MCBSP_PCR_CLKRM_INPUT, /* CLKRM = 0 */ MCBSP_PCR_FSXP_ACTIVEHIGH, /* FSXP = 0 */ MCBSP_PCR_FSRP_ACTIVEHIGH, /* FSRP = 0 */ MCBSP_PCR_CLKXP_FALLING, /* CLKXP = 1 */ MC

24、BSP_PCR_CLKRP_RISING /* CLKRP = 1 */ ), 0x0005u, /* RCERA */ 0x0000u, /* RCERB */ 0x0000u, /* RCERC */ 0x0000u, /* RCERD */ 0x0000u, /* RCERE */ 0x0000u, /* RCERF */ 0x0000u, /* RCERG */ 0x0000u, /* RCERH */ 0x000au, /* XCERA */ 0x0000u, /* XCERB */ 0x0000u, /* XCERC */ 0x0000u, /* XCERD */ 0x0000u,

25、 /* XCERE */ 0x0000u, /* XCERF */ 0x0000u, /* XCERG */ 0x0000u /* XCERH */; /* Create data buffers for transfer */Uint16 xmt_L,xmt_R, rcv_L,rcv_R; Uint16 Flag_working;ioport Uint16 port7;ioport int port0;int keyvalue,oldkeyvalue;MCBSP_Handle mhMcbsp;void DSP_init(void);void taskFunc(void);/*-*/void

26、main() /* Initialize CSL library, this step is required */ CSL_init(); /* Initialize DSP*/ DSP_init(); /* initial xmt_L, xml_R, rcv_L, rcv_R*/ xmt_L=0; xmt_R=0; rcv_L=0; rcv_R=0; /* Call example function to perform task */ taskFunc();/* Initial DSP */void DSP_init(void) Uint16 Temp ; Temp = port7 ;

27、Temp = Temp | 0x4 ; port7 = Temp; Temp = (Temp & 0x03)| 0x02 ; port7 = Temp ; Temp = Temp & (0x04) ; port7 = Temp; Temp = Temp | 0x08 ; port7 = Temp ; /*initialize PMST and set IPTR,mc/mp,ovly and DROM*/ asm( STM #0xA8, PMST); /* Open MCBSP Port 2, this will return a MCBSP handle that will */ /* be

28、used in calls to other CSl functions. */ mhMcbsp = MCBSP_open(MCBSP_PORT2, MCBSP_OPEN_RESET); /* Write configuration structure values to MCBSP control */ /* registers */ MCBSP_config(mhMcbsp, &ConfigLoopBack16); /*-audio processing-*/void taskFunc(void) Uint16 err = 0; printf(n); /* Take MCBSP recei

29、ve and transmit out of reset */ MCBSP_start(mhMcbsp, MCBSP_RCV_START | MCBSP_XMIT_START, 0); keyvalue=port0&0x10;if(keyvalue) oldkeyvalue=keyvalue; Flag_working=0; port0=0x0;else oldkeyvalue=keyvalue; Flag_working=1; port0=0x1; while(1) keyvalue=port0&0x10;if(oldkeyvalue!=keyvalue) if(keyvalue) oldkeyvalue=keyvalue; Flag_working=0; port0=0x