基于TEF6638芯片的车载收音及音频管理系统的软硬件设计

发布时间：2020-05-19 07:17

【摘要】：天派电子(深圳)有限公司(下文简称天派)现有的收音以及音频处理系统使用MCU进行控制,对不同信息源的多种数据进行处理诊断和运算,侧重于控制,对数字信号的处理能力很差,面对越来越多元化的音频输入信号,以及越来越复杂的路况,原有系统并不能满足当前的处理需求。针对以上问题,本论文提出了将MCU与DSP相融合的解决方案,在原先功能的基础上,增加了恩智浦公司的汽车级信号处理芯片TEF6638,进行软硬件的设计。本论文基于需求分析,对收音和音频管理系统的现状以及本系统完成过程中需要应用的技术进行了深入分析,并首先进行了整体框架的设计。在总体框架的基础上,逐步细化,完成了硬件设计部分人机交互模块、输入电路、输出功放电路等部分的详细设计。之后,遵循I~2C以及I~2S协议,对寄存器读写接口进行封装,使得寄存器数据和地址的读写动作大大简化,然后,将收音和音频管理功能进行模块划分,并完成软件设计流程图。软件实现时,为了能最大限度的利用该芯片的功能,软件部分对其各种读写接口进行了层层封装,以便于后期维护,适应不同产品的需求。本论文解决的关键问题为:(1)设计用户友好的操作界面;(2)根据接口进行应用层和中间层代码的划分;(3)对极为大量的寄存器读写操作,完成I~2C读/写数据/地址的封装;依靠TEF6638芯片内部集成的DSP的强大支撑,完成了本论文主体部分的设计和实现,为了保证性能,接着进行了大量的室内和室外测试,通过不断调整参数,得到了较为优异的测试结果,在功能和性能上均能够满足实际应用的需求。
【图文】：

有时钟信号低电平，才允许数据变化，否则，当时钟信号高电平由高电平变为低电平，表示传输的起始信号，低电平变为高电平，止信号。I2C 总线协议规定了应答机制，数据传输过程必须带响应传输的可靠性。用的 TEF6638 芯片使用 I2C 总线协议，有效实现总线裁决，通过对象，读取当前音频输入设备，，适合在器件间进行近距离数据通据传输数据传输现在有许多标准，很多可以用于同一块 PCB 上的通信 间音频）、TDM（时分复用）、PDM（脉冲时分复用）。成电路之间音频数据传输的最常见的数字音频格式[7]。现在几乎涉数字音频数据转换的任何应用上都有该接口。一个 I2S 总线有三根传输：帧时钟、位时钟、数据线。其中，帧时钟用于切换左右声道对应数字音频的每一位数据，数据线中用二进制补码表示音频数型的 I2S 信号时序图。

图 2-1-b 典型的 I2S 信号（Right Channel）据线上传输两个以上通道的数据时，就需要使用 TDM 格多达 16 通道的数据，并有一个类似于 I2S 的数据/时钟使用数据总线上的一个糟（slot），宽度相当于帧的 1/量。一个 TDM 帧时钟通常实现为一位宽的脉冲，与 受限的应用中优势明显，其可以将音频信号的布线围路，而不必处理模拟信号可能面临的干扰问题[8]。在 以传输两个音频通道。基于 PDM 的架构减少了元器件存在于编解码器的模数转换器中的抽取滤波器。码音频范围为 20-20kHz，通常，人对 1k-4kHz 之间的声音波分量，不同的乐器对同一音调会产生不同的谐波，人做音色，不同的谐波也产生了音色的好坏，音质主要定
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6;TN402

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1 曹青云;基于TEF6638芯片的车载收音及音频管理系统的软硬件设计[D];东南大学;2018年

本文编号：2670537