基于M-Power500的無線語音傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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3．1 單片機(jī)控制模塊
由于語音通信要求較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，對(duì)處理器的運(yùn)算速度要求較高。根據(jù)控制要求及節(jié)省成本的考慮，本論文選用美國(guó)TI公司研制生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)作為微處理器，能較好滿足系統(tǒng)對(duì)微處理器的要求。
MSP430系列單片機(jī)是16位超低功耗、高性能的混合信號(hào)處理器，集多種領(lǐng)先技術(shù)于一體，以16位RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))處理器、超低功耗、高性能模擬技術(shù)及豐富的片內(nèi)外設(shè)、JTAG仿真調(diào)試定義了新一代單片機(jī)的概念。
系統(tǒng)是以16位MSP430F149為控制核心，通過串行通信接口與語音模塊和射頻模塊相連接。系統(tǒng)中使用到的微處理器最主要的模塊是USART串行通信模塊。MSP430系列的每一種型號(hào)都可以實(shí)現(xiàn)串行通信功能——USART硬件直接實(shí)現(xiàn)或者通過定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)。其中USART是一個(gè)通用串行同步／異步通信接口，它允許7或8位串行位流以預(yù)先編程的速率或外部時(shí)鐘確定的速率移入、移出MSP4300。
MSP430F149具有2個(gè)USART模塊，即USART0和USART1。USART模塊可以自動(dòng)從任何一種低功耗模式開始自動(dòng)工作。所有的USART0和USART1都可以實(shí)現(xiàn)2種通信方式：UART和SPI。
3．2 射頻模塊與微處理器的接口
系統(tǒng)采用USART模塊的SPI同步通信模式。當(dāng)USART模塊的控制寄存器UCIL的SYNC位置位且I2C位復(fù)位時(shí)，串行模塊工作在SPI模式。它可通過發(fā)送控制寄存器UTCIL的STC位來選擇3線(SOMI、SIMO、UCLK)或4線(SOMI、SIMO、UCLK及STE)模式使微處理器與外部系統(tǒng)通信。SPI總線上允許連接多個(gè)設(shè)備，但任一時(shí)刻只運(yùn)行一個(gè)設(shè)備作為主機(jī)?？偩€的時(shí)鐘由主機(jī)控制，另外還有數(shù)據(jù)線：主入從出(SOMI)和主出從入(SIMO )。主機(jī)和哪臺(tái)從機(jī)通信要通過各從機(jī)的選通線進(jìn)行選擇。
SPI模式是全雙工的，主機(jī)在發(fā)送的同時(shí)也在接收數(shù)據(jù)，發(fā)送速率由主機(jī)編程決定：主機(jī)提供時(shí)鐘UCLK與數(shù)據(jù)，從機(jī)利用這一時(shí)鐘接收數(shù)據(jù)，或在這一時(shí)鐘下送出數(shù)據(jù)。子機(jī)在任何時(shí)候初始化發(fā)送并控制時(shí)鐘，時(shí)鐘的極性和相位也是可選擇的，具體的約定根據(jù)總線上各設(shè)備接口的功能決定。主機(jī)模式與從機(jī)模式是通過控制寄存器UCTL的MM位來選取的。
本系統(tǒng)中MSP430F149采用4線主機(jī)模式與M-Power500模塊進(jìn)行通信，其連接電路圖如圖2所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/156484.htm
3．3 語音模塊
在無線語音傳輸中，以較低的語音編碼率獲得較高質(zhì)量的音質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無線通信資源的充分利用，是語音編碼算法研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。目前應(yīng)用較為廣泛的語音編碼方式有：ADPCM(自適應(yīng)音頻脈沖編碼)、CVSD(連續(xù)可變斜率調(diào)制編碼自適應(yīng)音頻脈沖編碼)、CELP(碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼)、AMBE(高級(jí)多帶激勵(lì)編碼)、LPC(線性預(yù)測(cè)編碼)等。
該設(shè)計(jì)考慮到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性和成本，選擇了全雙工語音編碼芯片CMX639實(shí)現(xiàn)語音的CVSD編碼。CMX639是集CVSD編解碼于一體的語音編碼芯片。它的外圍設(shè)備簡(jiǎn)單，而且用戶可以通過其管腳方便地對(duì)其編解碼算法進(jìn)行設(shè)置。
評(píng)論