基于DSP的USB声卡的设计与实现

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haoz8
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
智能音视频终端在多媒体会议系统、远程教室等系统广泛应用,而基于USB的声卡接口模块是其和计算机系统进行音频流传输的关键部件。作为便携式音频终端接口,USB声卡模块可以满足多种场景的应用需求,且相比于传统声卡拥有更好的音质表现。USB声卡以USB2.0协议为基础,实现了UAC(USB Audio Class)协议框架和HID接口。本文设计并实现了基于TMS320C6748高性能DSP的USB声卡模块,并完成图示均衡器算法,主要工作包括:1.声卡模块硬件及USB协议的研究。本文设计了声卡模块的硬件框架,包括硬件接口、通信协议以及内存技术;然后研究了USB2.0协议,主要包括USB数据传输,设备识别以及设备请求的原理;其次对UAC协议中的音频控制接口、音频流接口及音频类设备请求进行分析;最后研究了HID协议的传输原理,运行模式及控制方式。2.USB声卡模块的设计与实现。本文首先设计了声卡模块的硬件通路,其中声音的采集与还原由codec完成,而DSP通过多通道音频串口与codec传输音频流,并使用I2C总线控制codec;然后设计并实现USB协议的软件框架及协议栈,并以此为基础设计了USB设备的描述符结构并实现了完整的设备功能;其次针对UAC设计了音频拓扑结构与音频流以及音频控制接口,以实现音频数据传输和音频控制的功能,针对人机交互式场景设计了用于HID接口的报表结构及其中断传输通道,以实现设备端的音频控制;最后设计DMA通道使用ping-pong传输方式并配置其Pa RAM参数用于内存与寄存器之间的数据复制,同时使用高速缓存并维护缓存一致性用以满足数据处理的实时性要求。最终所设计的USB声卡模块实现了音频传输和控制功能,并分别对这些功能进行了测试。3.均衡器算法的设计与实现。为了进一步提升音频流质量,本文采用搁架式滤波器和峰值滤波器结合的滤波器组设计了倍频程分布的图示均衡器,并针对高电平信号的场景设计了限幅器用于防止信号失真。通过将均衡器的算法接口与USB的音频控制接口对接实现了十段图示均衡器控制。最后在特定的场景下对所设计均衡器进行了测试,结果表明,该均衡器可以有效地改善音质,提升个性化听觉体验。
其他文献
学位
学位
学位
学位
在微波模块功能密度高、体积质量小的需求下三维多层芯片技术是一个有效可行的解决方案,而垂直互连可靠性是制约该技术应用的主要方面。国内外对垂直互连可靠性的研究主要集中在信号连接方面,在机械连接方面的研究较少。本文主要以基板内部铜通孔机械可靠性、基板间球栅阵列焊点机械可靠性两个方面研究基于低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)的微波模块的垂直互连机械连
5G移动通信系统包括多个频段。论文针对5G无线通信系统的几个主要频段,开展单频和双频天线的研究,研制了不同频段4款实用的天线单元与阵列,具有较高的性能。第一款为磁电偶极子结构天线单元,工作频带覆盖了3.4 GHz-3.6 GHz和4.8GHz-5.0 GHz两个频段,驻波比(VSWR)小于1.5的阻抗带宽在两个频段上分别超过200MHz,辐射性能稳定,具有低后向辐射,低交叉极化以及几乎相同的E面和
温度因素影响着光声光谱的检测能力、现场应用及实用化。探究温度对光声光谱技术的影响、搭建一套可用于检测高温气体的光声光谱系统及获得不同温度下光声信号与被测气体温度的关系,可以为光声光谱检测技术的温度特性研究及高温区应用奠定基础。本文基于光声光谱检测及有限元数值仿真原理,针对实现25℃~300℃光声光谱温度特性研究的需求:阐述了温度对光声光谱检测的影响并完成了光声光谱温度特性仿真;采用有限元数值仿真方
近年来大气雾霾已引起社会公众的广泛关注,PM2.5排放控制成为亟待解决的问题。本文针对燃煤电厂脱硫后烟气中PM2.5超低排放问题展开研究,通过在湿式电除尘器前加装声波团聚器使PM2.5细颗粒物发生团聚长大,提高湿电对细颗粒物的脱除效率,烟气经过湿电之后再进入水媒式烟气-烟气热交换器(MGGH),经过烟气冷却器的冷却除水作用促进烟气中水溶性离子的脱除,减少可溶性离子进入大气后形成细颗粒物,进一步降低
随着器件工艺尺寸进入到纳米级别,制造工艺参数波动对电路性能的影响越来越严重,成为限制芯片良率的重要因素之一,使得在设计阶段需要能够准确预测参数波动影响下的电路良率。传统的蒙特卡罗方法在评估电路失效事件时需要大量采样并仿真而无法接受。为了减少仿真量,近年来提出了一种自适应重要采样(Adaptive Importance Sampling,AIS)的快速良率评估算法,但在同时评估Bit cell电路等
本文围绕实现具有低成本、小型化、高灵敏度等特性的太赫兹单脉冲接收系统展开,针对雷达系统有着对单脉冲馈源小型化、可集成的未来需求,基于硅微机械制备工艺,研究太赫兹频段高增益、小尺寸的微小透镜天线馈源技术,探索高集成度、低剖面、低损耗的和差比较器结构。本文主要的研究内容和结果如下:1.研究了基于间隙波导技术的和差比较器。首先从间隙波导理论出发,基于色散模式法计算获得电磁带隙和通带范围,接着采用间隙波导