新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于ARM微處理器的機載語音告警系統(tǒng)設(shè)計

基于ARM微處理器的機載語音告警系統(tǒng)設(shè)計

作者: 時間:2010-12-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:針對某型現(xiàn)代軍用飛機的研制要求,設(shè)計了基于微處理器的機栽語音告警系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件設(shè)計采用立體數(shù)字語音轉(zhuǎn)換器,并對語音采 用差分方式輸出以提高抗干擾能力,設(shè)計了50 ms掉電保護。軟件采用U-Boot的移植及告警命令優(yōu)先級的調(diào)度處理技術(shù),并將大語音庫從NAND Flash直接加載到SDRAM中,減小發(fā)音間隔。其應(yīng)用結(jié)果表明,該機載語音告警系統(tǒng)能根據(jù)戰(zhàn)場形勢變化解析告警命令后對飛行員發(fā)出告警語音,并且接收 到告警命令到發(fā)出告警語音間隔小于40 ms,適應(yīng)現(xiàn)代復(fù)雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境,告警語音音質(zhì)清晰、無間斷音。
關(guān)鍵詞:語音告警;;音頻芯片;掉電保護;U-Boot的移植

飛機語音告警系統(tǒng)是新型飛機必備的一種機載設(shè)備,其作用是將飛機當(dāng)前的工作狀態(tài)、危險狀況或者通過數(shù)據(jù)鏈獲取的作戰(zhàn)任務(wù)命令,實時以語音方式告知飛行員。 在飛機飛行過程中飛行員一般是通過安裝在座艙里的操作臺、儀表和告警信號燈來了解飛機各個系統(tǒng)的工作狀態(tài)。由于飛行員在飛行時為完成相應(yīng)的飛行任務(wù),注意 力高度集中在飛行高度、速度和雷達參數(shù)等數(shù)據(jù)信息上,對飛機故障信息的注意力要相對弱一些,這樣就會出現(xiàn)飛行員不能及時地對故障采取措施,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的 飛行事故。同時,目前大多數(shù)新研制或改裝的飛機都有數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),許多作戰(zhàn)任務(wù)命令不再單純依靠地面指揮人員或長機的語音傳達,可通過數(shù)據(jù)鏈或根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢 產(chǎn)生,并及時告知飛行員,因此,針對某新型飛機的研制要求,設(shè)計了基于單片機的語音告警系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計與工作原理
語音告警系統(tǒng)由以下6部分組成:語音命令輸入單元、語音命令真?zhèn)魏蛢?yōu)先權(quán)判斷單元、告警語音播放單元、電源及其監(jiān)控單元、自檢測單元和調(diào)試接口,系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖l所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/151268.htm

a.JPG


系統(tǒng)的語音告警數(shù)據(jù)可以通過JTAG預(yù)先裝載到非遺失的NAND Flash中,系統(tǒng)上電后自動將告警軟件和語音告警數(shù)據(jù)加載到SDRAM中。系統(tǒng)工作時,通過RS422接收外系統(tǒng)傳來的一個或多個告警命令,按照告警命 令的優(yōu)先級依次發(fā)出告警語音。當(dāng)新的告警命令優(yōu)先級高于當(dāng)前告警命令時,中斷當(dāng)前告警語音;當(dāng)高優(yōu)先級的告警命令處理結(jié)束后,接著依次發(fā)出較低一級的告警 語音。

2 硬件設(shè)計
2.1 ARM處理器單元
ARM處理器單元由S3C2440型ARM、存儲單元的NAND Flash和SDRAM組成。
2.1.1 S3C2440尋址原理
S3C2440是基于ARM920T內(nèi)核的16/32位RISC微處理器,提供32位地址總線,可以訪問4 Gb的線性地址空間,而S3C2440的內(nèi)部地址總線是30 b,能夠訪問的最大外部地址空間是1 GB,可見S3C2440僅利用ARM920T32位地址空間的低30位。S3C2440將1 GB的外部地址空間分成了8個存儲器組,每個組的大小128 MB,其中6個用于ROM、SRAM等存儲器,2個用于ROM、SRAM、SDRAM存儲器。S3C2440對外尋址時,采用了部分譯碼的方式,低位地址 線用于外圍存儲器的片內(nèi)尋址,高位地址線用于外圍存儲器的片外尋址。高3位ADDR[29:27]來選擇該地址屬于哪一個
存儲器組,ADDR[26:0]來實現(xiàn)相應(yīng)存儲器組的內(nèi)部尋址,尋址范圍為128 MB,從而使得其外圍地址訪問空間為1 GB。
2.1.2 存儲單元設(shè)計
NAND Flash接口信號較少(如圖2所示),數(shù)據(jù)寬度只有8 b,沒有地址總線,地址、數(shù)據(jù)總線復(fù)用,串行讀取,以頁(page)為單位進行讀寫,以塊(block)為單位進行擦除。操作NAND Flash時,先傳輸命令,然后再傳輸?shù)刂?,最后讀寫數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用64 Mx8 bit的K9F1208,其組織方式可以分4類地址:
1)Column Address表示數(shù)據(jù)在半頁中的地址,大小范圍0~255,用A[0:7]表示;
2)Hafpage Pointer表示半頁在整頁中的位置,即在O~255空間或256~511空間,用A[8]表示;A[8]=00為上半頁,A[8]=01為下半頁;
3)Page Address表示頁在塊中的地址,大小范圍0~31,用A[9:13]表示;
4)Block Address表示塊在flash中的位置,大小范圍0~4 095,A[14:25]表示。

b.JPG


對NAND Flash操作時,地址分4個周期傳送。


上一頁 1 2 3 下一頁

關(guān)鍵詞: ARM 語音數(shù)據(jù)

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉