基于M-Power500的無線語音傳輸系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
加入技術(shù)交流群
3．1 單片機控制模塊
由于語音通信要求較強的實時性，對處理器的運算速度要求較高。根據(jù)控制要求及節(jié)省成本的考慮，本論文選用美國TI公司研制生產(chǎn)的MSP430F149單片機作為微處理器，能較好滿足系統(tǒng)對微處理器的要求。
MSP430系列單片機是16位超低功耗、高性能的混合信號處理器，集多種領(lǐng)先技術(shù)于一體，以16位RISC(精簡指令集計算機)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系列的每一種型號都可以實現(xiàn)串行通信功能——USART硬件直接實現(xiàn)或者通過定時器軟件實現(xiàn)。其中USART是一個通用串行同步／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鐘確定的速率移入、移出MSP4300。
MSP430F149具有2個USART模塊，即USART0和USART1。USART模塊可以自動從任何一種低功耗模式開始自動工作。所有的USART0和USART1都可以實現(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，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設(shè)備，但任一時刻只運行一個設(shè)備作為主機。總線的時鐘由主機控制，另外還有數(shù)據(jù)線：主入從出(SOMI)和主出從入(SIMO )。主機和哪臺從機通信要通過各從機的選通線進行選擇。
SPI模式是全雙工的，主機在發(fā)送的同時也在接收數(shù)據(jù)，發(fā)送速率由主機編程決定：主機提供時鐘UCLK與數(shù)據(jù)，從機利用這一時鐘接收數(shù)據(jù)，或在這一時鐘下送出數(shù)據(jù)。子機在任何時候初始化發(fā)送并控制時鐘，時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。主機模式與從機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線主機模式與M-Power500模塊進行通信，其連接電路圖如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/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)，實現(xiàn)對無線通信資源的充分利用，是語音編碼算法研究的一個重要領(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(碼激勵線性預(yù)測編碼)、AMBE(高級多帶激勵編碼)、LPC(線性預(yù)測編碼)等。
該設(shè)計考慮到系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜性和成本，選擇了全雙工語音編碼芯片CMX639實現(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)備簡單，而且用戶可以通過其管腳方便地對其編解碼算法進行設(shè)置。
評論