SPORT音频采集播放实验

1、深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： DSP系统设计实验项目名称： SPORT音频采集播放实验学院： 信息工程专业： 通信指导教师： 严新民报告人：丁诗伦学号：2010130164班级： 10通2教务处制一、 实验目的1. 了解DSP SPORT的工作原理；2. 熟悉SPORT各个寄存器的作用；二、 实验内容通过SPORT端口采集TLCAIC23B的数据，将收到的数据再通过SPORT端口传送给TLCAIC23B回放。使用PC的音频输出作为TLCAIC23B的音频输入源，经过目标板的数据传递，从目标板的音频输出口得到重建的音频。三、 预备知识1. VisualDSP+集成开发环境的使用，程序

2、的编写和调试。2. SPORT的工作原理。3. SPI总线的工作原理。4. 阅读EBF-LAB533数字多媒体开发系统用户手册中音频设备的配置使用。四、 实验设备及工具1. 硬件：EBF-LAB533实验平台、仿真器、PC机，音频输入线，音频输出设备（耳机）。2. 软件：PC机操作系统Win2000或Win XP、VisualDSP+集成开发环境。五、 实验原理1. 实验框图图 实验示意图 2. 同步串行口(SPORT)介绍ADSP-BF533提供2个双通道同步串行端口（SPORT0和SPORT1）来完成串行和多处理器的通信工作。SPORT口有以下特点：l 支持I2S规范。l 双向操作：每个S

3、PORT都有2套独立的发送和接收引脚，支持I2S立体声8通道。l 带缓冲的发送和接收端口：每个端口都有一个数据寄存器，用以同其它DSP接口间进行双向数据传输；多个移位寄存器用于数据寄存器内数据的移入和移出。l 时钟：SPORT口的每个发送或接收端口既可以使用外部的串行时钟，也可以使用内 部产生的频率范围为 (/131,070) Hz到(/2) Hz的时钟。l 字长：每个SPORT都支持3到32位长度的串行数据字，可以选择最高有效位在前或最低有效位在前的格式进行传送。l 帧：SPORT口的每个发送和接收端口都既可以在有帧同步信号模式和无帧同步信号模式下工作。帧同步信号可以选择从内部产生或从外部接

4、收，可以选择高有效或低有效，可以选择前帧或后帧同步。l 硬件压扩：每个SPORT都能根据ITU推荐的G.711标准完成A律和µ律压扩。对SPORT的发送和/或接收通道都能进行压扩，而且没有额外的延迟。l 单时钟周期开销的DMA操作：SPORT口可以配置为DMA模式，每个SPORT都可以自动发送和接收多个缓冲区的数据信息。l 中断：SPORT完成数据传输后，相应的发送接收端口能够产生中断。l 多通道能力：每个SPORT 可以同时支持1024个通道窗中的128个通道，并兼容H.100、H.110、MVIP-90和HMVIP标准。3. SPORT寄存器基本配置说明：(1) SPORT口发送

5、配置寄存器(Sport Transmit Configuration registers)SPORT口的发送配置寄存器主要包括两个寄存器：SPORTx_TCR1 和 SPORTx_TCR2，下面分别说明：图 SPORT口发送配置寄存器1主要配置位说明：TCKFE：0：使用TSCLK时钟的上升沿驱动内部数据和帧同步信号，使用TSCLK时钟 的下降沿采样外部帧同步信号；1：使用TSCLK时钟的下降沿驱动内部数据和帧同步信号，使用TSCLK时钟 的上升沿采样外部帧同步信号；LATFS：0：采用(Early)帧同步信号； 1：采用(Late)帧同步信号；LTFS：0：使用Active high的帧同步

6、信号；1：使用Active low的帧同步信号；DITFS：0：数据和帧同步信号同步；1：数据独立于帧同步信号；TFSR：0：发送数据时，不需要帧同步信号；1：发送数据时，需要有帧同步信号；ITFS：0：发送数据时采用外部输入的帧同步信号；1：发送数据时采用内部产生的帧同步信号；TLSBIT：0：发送数据时从数据的最高位依次发送； 1：发送数据时从数据的最低位依次发送；TDTYPE1:0：配置采用普通模式传送数据，或在SPORT口对数据进行A-law和u-law的压缩操作；ITCLK：0：发送数据使用外部输入的时钟； 1：发送数据使用内部产生的时钟；TSPEN：0：禁用SPORT口； 1：SP

7、ORT口使能；图 SPORT口发送配置寄存器2主要配置位说明：TRFST：0：左立体声通道数据先发送； 1：右立体声通道数据先发送；TSFSE：配置立体声帧同步模式；TXSE：配置SPORT口的第二端口是否打开；SLEN4:0：配置SPORT口发送数据的字长(332)；(2) SPORT口接收配置寄存器（Sport Receive Configuration Registers）SPORT口的接收配置寄存器主要包括两个寄存器：SPORTx_RCR1和SPORTx_RCR2，下面分别说明：图 SPORT口接收配置寄存器1主要配置位说明：RCKFE：0：使用RSCLK时钟的上升沿驱动内部帧同步信号

8、，使用RSCLK时钟的下 降沿采样外部帧同步信号和数据； 1：使用RSCLK时钟的下降沿驱动内部帧同步信号，使用RSCLK时钟的上升沿采样外部帧同步信号和数据；LARFS：0：采用(Early)帧同步信号；1：采用(Late)帧同步信号；LRFS：0：使用Active high的帧同步信号；1：使用Active low的帧同步信号；RFSR：0：接收数据时，不需要帧同步信号；1：接收数据时，需要有帧同步信号；IRFS：0：接受数据时，使用外部接收的帧同步信号；1：接受数据时，使用内部产生的帧同步信号；RLSBIT：0：接收数据时从数据的最高位开始接收； 1：接收数据时从数据的最低为开始接收；R

9、DTYPE1:0：配置对接收的数据进行的操作，可选模式为：0填充模式，符号扩展模式，a-law或u-law压缩模式；IRCLK：0：接收数据使用外部输入的时钟；1：接收数据使用内部产生的时钟；RSPEN：0：SPORT口停止，数据不接收；1：SPORT使能，开始接收数据；图 SPORT口接收配置寄存器2主要配置位说明：RRFST：0：左立体声通道数据先发送；1：右立体声通道数据先发送；RSFSE：配置立体声帧同步模式；RXSE：配置SPORT口的辅助端口是否打开；SLEN4:0：配置SPORT口接收数据的字长(332)；(3) 除了以上介绍的寄存器外，SPORT口还包括了以下寄存器：l SPO

10、RT口接收和发送时钟波特率寄存器：(SPORTx_TCLKDIV) 和(SPORTx_RCLKDIV)，这两个寄存器主要用来配置SPORT端口的时钟，当选择由内部产生SPORT口的接收和发送时钟时，需要按照需要的时钟频率来配置这两个寄存器； l SPORT口状态寄存器：SPORTx_STAT，这个寄存器主要用来显示SPORT口操作过程中的状态，是否产生错误，传送或接收是否完成等；l SPORT口接收和发送寄存器：SPORTx_TX和SPORTx_RX，用来接收和发送数据；都是32位字长的寄存器；4. SPORT口的中断SPORT口在每次数据传送或接收完成后都可以产生相应的中断，在中断处理程序中

11、可以对数据进行相应的处理。使用SPORT口的中断需要配置相应的中断寄存器。5. SPORT口的DMA模式SPORT口还可以配置为DMA模式，这时可以采用DMA来完成SPORT口数据的发送和接收，可以一次完成多组数据的收发操作。采用SPORT口的DMA模式需要配置相应的DMA配置结存器。6. 目标板原理图 原理图通过上面的原理图可知系统通过SPI对TLCAIC23B进行配置，通过SPORT0和AIC23B进行音频数据交互。TLCAIC23B的数据输入和输出使用一个时钟BCLK，分别与SPORT的输出时钟TSCLK0和输入时钟RSCLK0连接；TLCAIC23B的桢同步信号LRCIN/LRCOUT

12、和SPORT的收发桢同步TFS0/RFS0连接；TLCAIC23B的数据信号DIN/DOUT和SPORT的DT0PRI和DR0PRI连接。程序的功能是将外部音频源输入的音频数据，经过AIC23B采样量化，通过DSP的SPORT接收端口接收到DSP中，然后再通过DSP的SPORT发送端口输出，经过AIC23B的数模转换，最后输出到外部的播放设备。编程时，只需要对AIC23B芯片及DSP的SPORT口进行相应的配置，正确地使用硬件通道，在DSP内部不对输入的数据进行任何处理，直接将接收到的数据输出到TLCAIC23B。六、 实验设计试验程序的流程图如下：开始配置AIC23B音频芯片配置SPORT口

13、配置中断使能SPORT口主程序等待数据输出主程序中断程序接收数据，进入中断播放设备系统通过SPI总线对AIC23B进行配置，所以在初始化时，不仅要进行对SPORT口进行初始化，还要对SPI总线进行初始化，初始化SPI的相关寄存器和详细配置方法参见：ADSP-BF533 Blackfin Processor Hardware Reference的SPI部分的详细说明。本实验主要验证的是SPORT的相关功能，对SPORT进行如下配置：*pSPORT0_TCR2 = 0x001F;/* 32bit */*pSPORT0_TCR1 = 0x4000|0x0400|0x2000;*pSPORT0_RCR

14、2 = 0x001F;/* 32bit */*pSPORT0_RCR1 = 0x4000|0x0400|0x2000;以上寄存器详细说明参见ADSP-BF533 Blackfin Processor Hardware Reference中关于Serial Port Controllers的章节SPORT 和TLCAIC23B间使用下图时序。配置SPORT 的接收控制寄存器，使用外部时钟，外部桢同步，先接受MSB数据，每组采样点都需要桢同步信号，提前桢同步，桢同步信号高有效。七、 实验步骤1. 搭建实验环境。将ADSP仿真器与EBF-LAB533实验平台连接，将音频源(例如麦克风，或者pc声卡输出）)接入目标板的MIC_IN端口；将音频输出（比如耳机）接到目标板的HEADER_PHONE端口；然后先后分别给仿真器和目标板上电，如下图所示；耳机MIC2. 打