体积小扩展方便等诸多特点，具有广泛的发展前景，如电脑语音钟语音型数字万用表手机话费查询系统排队机监控系统语音报警以及公共汽车报站器等。本设计的主要目的本设计是针对音频编解码芯片，基于器件利用硬件描述语言实现对该芯片的控制，设计出基于的音频编解码芯片控制器。该控制器只要进行适当的修正，更改寄存器的地址和数据，就可实现控制电路的移植。其主要内容包括对音频编解码芯片的总线配置模块的设计方法总线数据传输的实现等。将与数字语音系统的优点相结合，设计出个高质量易操作易于移植的语音录放系统。器件介绍本设计主要用到了公司生产的款低功耗高品质双声道数字信号编解码芯片，以及控制该语音芯片工作的器件。语音编解码芯片是款低功耗的高品质双声道数字信号编解码芯片，其高性能耳机驱动器低功耗设计可控采样频率可选择的滤波器使得芯片广泛使用于便携式播放器。其结构框图如图所示。图结构框图该芯片内置耳机输出放大器，支持和两种输入方式，且对输入和输出都具有可编程增益调节，针对音频领域的应用，该芯片高度集成了模拟电路功能。它能为用户提供在单个时钟源下可编程和的采样率的独特能力，其中模数转换和数模转换部件高度集成在芯片内部，且其采样频率为可调，可转换的数据位长度为位可调。带有个片上时钟发生器，支持多种时钟模式。通过个时钟，该器件可以直接生成和等采样率，以及标准定义的其他采样率，完全不需要个的锁相环或晶振，并支持其他公用的主时钟频率。内部有个寄存器。该芯片的初始化和内部功能设置是以控制接口对其内部的这个寄存器进行相应的配置来实现的。控制器可通过控制接口对中的寄存器进行编程配置，该控制接口符合的三线操作和双线操作规范。通过对端口的状态来选择控制接口类型。支持右对齐左对齐以及四种数字音频接口模式，通过数字音频接口读写数据音频信号。由于具有上述优点，使得是款非常理想的音频模拟器件，可以很好地应用在各种数字音频领域。器件本设计用到的是公司的器件，该器件隶属于系列，它采用了验证的低介电质工艺制造的成本优化架构，具有更大的容量和极低的单位逻辑单元成本。从结构上看，该器件具有多达个嵌入乘法器，适合于实现低成本数字信号处理应用它包含每块具有的存储块，提供高达的片内存储器，支持多种配置它能以的速率同和器件及器件相连接，并支持多种单端和差分标准支持系列嵌入式处理器，具有低成本和完整的软件开发工具。也为器件客户提供了多个可定制核，和伙伴计划合作者提供的不同的核是专为架构优化的，包括嵌入式处理器控制器编译器编译器编译器编译器编译器编译器等等。协议介绍本设计主要涉及总线和总线两种总线协议。总线主要运用在控制接口，器件通过该接口对语音编解码芯片控制字的写入。而总线则是用在音频数据接口，主要负责器件与语音编解码芯片的音频数据传输。总线，内部集成电路总线是公司开发的芯片间串行通讯总线，它利用串行数据线和串行时钟线两根信号线将外围通讯模块连接起来，进行数据传输。它具有冲突侦测和仲裁能力，可防止两个或两个以上主机同时控制总线时数据被破坏。总线以其接口简单总线通讯模块可裁剪等特点获得了广泛的应用。总线控制器是处理器与器件之间的接口，它要完成接收处理器的控制信号命令和数据，还需发送器件的数据和状态响应到处理器，实现处理器与器件之间的通信。随着可编程器件的飞速发展，用器件实现总线控制器接口，可以带来很多方面的便利不但能够增加系统的扩展能力，而且控制方式极其灵活。总线的数据的有效性为高电平期间，线上的数据需保持不变，在器件之间传递数据。为低电平时，数据线上的数据发生跳变，改变为下位数据的状态。总线的数据格式及时序个标准的总线通信数据由开始信号从机地址信号传输的数据和终止信号部分组成。在总线协议的技术规范中，规定每次发送到总容和总线的音频编解码芯片。避免了重复开发，这样既缩短了设计周期又降低了设计成本，可大大提高设计的效率。系统在功能扩展上具有极大的潜力，有很好的应用前景和科研价值。致谢经过将近个学期的努力，终于如期完成了本次毕业设计。首先我要感谢我的毕设导师杨扬老师，在整个完成毕设的过程中，杨老师给予了我很大的帮助，在些关键点上给我思路和技术上的点拨，以使我少走了很多的弯路。从杨老师那里我不仅学习到了知识，更重要的是他严格要求，精益求精，严谨求实的治学态度给我留下深刻印象，这定会让我受益终身。在此，我特别要向杨老师表达我深深的谢意。感谢信息工程学院所有帮助过我指导过我的老师，是他们细心的指导和耐心的教诲，让我学到了很多，懂得了很多。另外还要感谢通信班的所有同学。在与他们共同学习，共同生活的四年里，我们同经历了四年的风风雨雨，与他们的交流和讨论，扩展了我的思路，锻炼了我的能力，对论文的完成颇有益处。最后，再次对关心帮助我的老师和同学表示衷心地感谢。参考文献王杰玉,杜炜,潘红兵基于的音频编解码芯片接口设计现代电子技术徐峰,叶辉音频解码芯片在嵌入式系统中的应用黑龙江科技信息任文平,梁竹关,李海燕基于的总线的控制电路的设计第六届全国信息获取与处理学术会议论文集,袁海林的配置模块的设计电脑知识与技术学术交流袁海林基于的数字音频录放系统的设计微计算机信息吕炎军,王泽勇基于的总线接口设计自动化技术与应用徐睿,李斐,王申康基于总线的嵌入式音频系统设计电子技术应用李云,刘桂华与总线器件接口设计中国自动化学会中国仪器仪表学会年西南三省市自动化与仪器仪表学术年会论文集,附录附录电路图外围电路附录源代码产生控制时钟按键计时程序,每隔检测次按键次设置过程,配置数值,控制接口传输所需时钟为根据模拟传输位时钟基于的音频编解码芯片控制器设计摘要现如今随着可编程逻辑器件及相关技术的不断发展和完善，其技术在现代电子技术领域表现出的明显技术领先性，具有传统方法无可比拟的优越性。近几年，嵌入式数字音频产品受到越来越多消费者的青睐。在手机等电子产品中，音频处理功能已成为不可或缺的重要组成部分，而高质量的音效是当前发展的重要趋势。数字语音集成电路与嵌入式微处理器相结合，既实现了系统的小型化低功耗，又降低了产品开发成本，提高了设计的灵活性，具有体积小扩展方便等诸多特点，具有广泛的发展前景。本设计基于技术，利用硬件描述语言开发的基于的音频编解码芯片控制器，以实现对音频编解码芯片的控制。并根据可移植性和不依赖器件的特点。经过适当的修改，该控制器可以移植到各类中，以控制兼容和总线的音频编解码芯片。避免了重复开发，这样既缩短了设计周期又降低了设计成本，可大大提高设计的效率。系统在功能扩展上具有极大的潜力，有很好的应用前景和科研价值。关键词总线，音频控制器,目录绪论研究的背景及意义本设计的主要目的器件介绍语音编解码芯片器件协议介绍总线总线的数据的有效性总线的数据格式及时序总线的寻址方式总线总线的数据格式及时序总线的数据采样率硬件设计硬件方框图开发板语音芯片外围电路硬件模块设计与实现开发环境硬件模块设计框图功能模块的实现顶层控制器模块时钟分频模块时序接口模块控制字配置模块时序接口及音频数据处理模块串行数据转并行数据模块系统调试结论致谢参考文献附录附录电路图附录源代码外文资料翻译附原文绪论研究的背景及意义，即现场可编程门阵列，它是在等可编程器件的基础上进步发展的产物。它是作为专用集成电路领域中的种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。目前以硬件描述语言或所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速烧录下载至上进行测试，是现代设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现些基本的逻辑门电路或者更复杂些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器或者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把内部的逻辑块连接起来，就好像个电路试验板被放在了个芯片里。个出厂后的成品的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以可以完成所需要的逻辑功能。可以说，芯片是小批量系统提高系统集成度可靠性的最佳选择之。现如今随着技术的飞速发展，几十万门乃至几百万门的可变成逻辑阵列使用起来越来越普遍。其技术在现代电子技术领域表现出的明显技术领先性，具有传统方法无可比拟的优越性。再者近几年，嵌入式数字音频产品受到越来越多消费者的青睐。在手机等消费类电子产品中，人们对于这些个人终端的要求早已不限于单纯通话和简单的文字处理，音频处理功能已成为不可或缺的重要组成部分，而高质量的音效是当前发展的重要趋势。相对于模拟语音系统而言，数字化语音系统抗干扰能力强，数据传输可靠，开发周期较短，调试容易，便于计算机存储和处理。而专用的语音芯片是数字化语音系统的核心。正是基于上述优点，数字语音集成电路与嵌入式微处理器相结合，这样既实现了系统的小型化低功耗，又降低了产品开发成本，提高了设计的灵活性，具有体积小扩展方便等诸多特点，具有广泛的发展前景，如电脑语音钟语音型数字万用表手机话费查询系统排队机监控系统语音报警以及公共汽车报站器等。本设计的主要目的本设计是针对音频编解码芯片，基于器件利用硬件描述语言实现对该芯片的控制，设计出基于的音频编解码芯片控制器。该控制器只要进行适当的修正，更改寄存器的地址和数据，就可实现控制电路的移植。其主要内容包括对音频编解码芯片的总线配置模块的设计方法总线数据传输的实现等。将与数字语音系统的优点相结合，设计出个高质量易操作易于移植的语音录放系统。器件介绍本设计主要用到了公司生产的款低功耗高品质双声道数字信号编解码芯片，以及控制该语音芯片工作的器件。语音编解码芯片是款低功耗的高品质双声道数字信号编解码芯片，其高性能耳机驱动器低功耗设计可控采样频率可选择的滤波器使得芯片广泛使用于便携式播放器。其结构框图如图所示。图结构框图该芯片内置耳机输出放大器，支持和两种输入方式，且对输入和输出都具有可编程增益调节，针对音频领域的应用，该芯片高度集成了模拟电路功能。它能为用户提供在单个时钟源下可编程和的采样率的独特能力，其中模数转换和数模转换部件高度集成在芯片内部，且其采样频率为可调，可转换的数据位长度为位可调。带有个片上时钟发生器，支持多种时钟模式。通过个时钟，该器件可以直接生成和等采样