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1、深圳大学实验报告课程名称：DSP系统设计实验项目名称SPORT音频采集播放实验学院：信息工程专业：通信指导教师：严新民报告人：丁诗伦学号：2010130164班级：10通2教务处制实验目的、1. 了解DSP SPORT的工作原理；2, 熟悉SPORT各个寄存器的作用;二、实验内容通过SPORT端口采集TLCAIC23B的数据，将收到的数据再通过SPORT端口传送给 TLCAIC23B回放。使用PC的音频输出作为TLCAIC23B的音频输入源，经过目标板的数据 传递，从目标板的音频输出口得到重建的音频。预备知识1. VisualDSP+集成开发环境的使用，程序的编写和调试。2. SPORT的工作
2、原理。3. SPI总线的工作原理。4. 阅读EBF-LAB533数字多媒体开发系统用户手册中音频设备的配置使用。四、实验设备及工具1. 硬件：EBF-LAB533实验平台、仿真器、PC机，音频输入线，音频输出设备(耳机)。2, 软件：PC机操作系统Win2000或Win XP、VisualDSP+集成开发环境。五、实验原理1.实验框图RF533图实验示意图-写 UT 一 一 PF2. 同步串行口 (SPORT)介绍ADSP-BF533提供2个双通道同步串行端口(SPORT0和SPORT1)来完成串行和多处理器的通信工作。SPORT 口有以下特点： 支持I2S规范。.双向操作：每个SPORT都有
3、2套独立的发送和接收引脚，支持I2S立体声8通道。 带缓冲的发送和接收端口：每个端口都有一个数据寄存器，用以同其它DSP接口间进 行双向数据传输；多个移位寄存器用于数据寄存器内数据的移入和移出。 时钟：SPORT 口的每个发送或接收端口既可以使用外部的串行时钟，也可以使用内部 产生的频率范围为(clk/131,070) Hz至1(sclk/2) Hz的时钟。 字长：每个SPORT都支持3至32位长度的串行数据字，可以选择最高有效位在前或最 低有效位在前的格式进行传送。 帧：SPORT 口的每个发送和接收端口都既可以在有帧同步信号模式和无帧同步信号模 式下工作。帧同步信号可以选择从内部产生或从外
4、部接收，可以选择高有效或低有效， 可以选择前帧或后帧同步。 硬件压扩:每个SPORT都能根据ITU推荐的G.711标准完成A律和口律压扩。对SPORT的发送和/或接收通道都能进行压扩，而且没有额外的延迟。 单时钟周期开销的DMA操作：SPORT 口可以配置为DMA模式，每个SPORT都可以 自动发送和接收多个缓冲区的数据信息。 中断：SPORT完成数据传输后，相应的发送接收端口能够产生中断。 多通道能力:每个SPORT可以同时支持1024个通道窗中的128个通道，并兼容H.100、 H.110、MVIP-90 和 HMVIP 标准。3. SPORT寄存器基本配置说明：(1) SPORT 口发送
5、配置寄存器(Sport Transmit Configuration registers)SPORT 口的发送配置寄存器主要包括两个寄存器：SPORTx_TCR1和SPORTx_TCR2,SPORTS! TrAHhimM1(SPORTX TCR1)UlT FS (OuEu-lifi-tlEipiiivtlaiil rranainh Frarno iyrKCi - Dm-depend#ni：二房日金尊门 T - 口!ntn-in日日TFt；u - D-nvd difci arid iriinifail FraiEH* xynca wi Ih riaii ar T8CLK- - -Hi - I -
6、 lar TSCLK1 - D-riv* dift And lnirnl frmrni* iyyriry?- Wlh hi H| HQ wrlg-i* r-wternJiIs rd iiara 曰妙汗心 O -higl-. TF31 -1中TF5?|Rl3口Ci下面分别说明：TKPEEN 4TrF!H!iT|!lU- - IrdFTiHiiiiE di-fciLjIwU1 - Trfljmlr 的mblPdiI f4=i-k iinl-w-mail Ti-Jiiiii-M rnil CiKICK.Q -EJfteinftl tr-ftnemh cloah selertfrdI - 5奶心1 t
7、r-anfl-fl-ihTDTYPEI.1 :G (Elalii Form-fftlirif pu Cfis白已g - NormalD1 - R-#iBFV4d顼 -I- :i -II - C-ompand 质谄曾 AlrwTLSBT (Tr3nifTi li Bit Ordorji0 - Tr-nnemh Hrwt1 - TrMnKm rl LEl tirK.1FTFB qifftEEl Tr-nnmlt FraafrinO -匚W=EnJ TlFS； UKo-d1 - Irwarnal TFS u白cl1| Tr jnmiE Fi占m&ayrin口n#4uinvdl AilrED - Dd
8、ih riE raquir TFS lo-r 如做 WfOKV1 - iR#qulFW TFS P-or clac-n w&rd图SPORT 口发送配置寄存器1主要配置位说明：TCKFE： 0：使用TSCLK时钟的上升沿驱动内部数据和帧同步信号，使用TSCLK时钟 的下降沿采样外部帧同步信号；1：使用TSCLK时钟的下降沿驱动内部数据和帧同步信号，使用TSCLK时钟 的上升沿采样外部帧同步信号；LATFS： 0：采用(Early)帧同步信号；1：采用(Late)帧同步信号；LTFS：0：使用Active high的帧同步信号；1 ：使用Active low的帧同步信号；DITFS： 0：数据和
9、帧同步信号同步；1：数据独立于帧同步信号；TFSR： 0：发送数据时，不需要帧同步信号；1：发送数据时，需要有帧同步信号；ITFS：0：发送数据时采用外部输入的帧同步信号；1：发送数据时采用内部产生的帧同步信号；TLSBIT： 0：发送数据时从数据的最高位依次发送；1：发送数据时从数据的最低位依次发送；TDTYPE1:0：配置采用普通模式传送数据，或在SPORT 口对数据进行A-law和u-law 的压缩操作；ITCLK： 0：发送数据使用外部输入的时钟；1：发送数据使用内部产生的时钟；TSPEN： 0：禁用 SPORT 口;1： SPORT 口使能；Rs sei = oiMOOSPORTx
10、Transmit Conligurali。2 Register (SPORTk_TCR2ei_EM4iO)PORT WcrdTRFST llLBrtfHltgihl Ortfer 0 - Leit geochann白I fir引 1 - FhghlEi&Kir谴I hiBlTSFSE I伯h日mN sitreoFra Sync Enable0 - Normal mode1 - Frame sync besom&L-R dockLength)00030 - Illegal v-aJue0003111胸司询师SeriaJ word lenh is value intisf 襟J pius 1TXE
11、 (TlSEC EH3bl)D - -Secanddiy aide 也聚 Ned1 -aide enabled图SPORT 口发送配置寄存器2主要配置位说明：TRFST： 0：左立体声通道数据先发送；1：右立体声通道数据先发送；TSFSE :配置立体声帧同步模式；TXSE：配置SPORT 口的第二端口是否打开；SLEN4:0：配置SPORT 口发送数据的字长(332)；(2) SPORT 口接收配置寄存器(Sport Receive Configuration Registers)SPORT 口的接收配置寄存器主要包括两个寄存器：SPORTx_RCR 1和SPORTx_RCR2，下面分别说明：
12、ConfIgurflitIon 1C$4cRTk RCRl)MCKFi (CiMfe1机昭i EdgG Solcc l)j In； ft!已曰Wg曲 d1 RBGLK. San-ipl cUia and Mifiirwil FS vwich rolling gf RSCLK1 - Drivi FS on lulling Wg曲 d1 REGUK. San-ipto 田盹 and exlernal FS wth rising edgm of RSCLKLA回固W lLAt4享冒贞看J 0- Early fr- syncs1 - Laie Irem-e 印*heL R FS- (IzOw HRvc
13、tt-iu# FrAiiviH1 *的也雅由y!0 - Artve- high APS1 - Artics low RFSRFSH IFtcccilva Fram电 ayvic RoquErsd Baled)0 - low Fiaf reqiiiri? RFS id |o|a|olo|ol lolaplaplo I Rcet - okodmR3PEN |R&cctv4i Enabl*/D- Recflivr diwB廿d 1 - Recfliv1?尊门霓bKillCLK (lh*rFi4l亡呻日1睫y J 口 -rt*Mnftl trflnflm S U宁 sesle-rtfldI - lii
14、larfiAl iiaiiilE RDTVPE|1lO (Data Formal口 Elrig lyfHt 4EI*ie：l)&0 - Zflra -till 01 - Si9R-x1nd1O - CtirYIpard u&ln u-liivaII - CornprrwJ using 土虹营瞬L零HITBti 口用酬时0 -N8B rimi1 - Riweivei L5B 1i ra.1inr$ uniMHMFrnw*Syne Slicit D - ExE4mil RFS 1 - RFS uwd图SPORT 口接收配置寄存器1主要配置位说明：RCKFE： 0：使用RSCLK时钟的上升沿驱动内部
15、帧同步信号，使用RSCLK时钟的下 降沿采样外部帧同步信号和数据；1：使用RSCLK时钟的下降沿驱动内部帧同步信号，使用RSCLK时钟的上升 沿采样外部帧同步信号和数据；LARFS： 0：采用(Early)帧同步信号；1：采用(Late)帧同步信号；LRFS： 0 ：使用Active high的帧同步信号；1 ：使用Active low的帧同步信号；RFSR： 0：接收数据时，不需要帧同步信号；1：接收数据时，需要有帧同步信号；IRFS：0：接受数据时，使用外部接收的帧同步信号；1：接受数据时，使用内部产生的帧同步信号；RLSBIT： 0：接收数据时从数据的最高位开始接收；1：接收数据时从数据
16、的最低为开始接收；RDTYPE1:0：配置对接收的数据进行的操作，可选模式为：0填充模式，符号扩展模 式，a-law或u-law压缩模式；IRCLK： 0：接收数据使用外部输入的时钟；1：接收数据使用内部产生的时钟；RSPEN： 0： SPORT 口停止，数据不接收；1： SPORT使能，开始接收数据；0 - Secandars1 asie disa bled 1 - Sgtandsnj1 sida cnbld+m-r|l!h)QQCKJQ - nie-jeil 网 u#OCKXJ1 NllgSerial lenglh i wImt inMHI(L尊T5H0l CDriierjA - LEI
17、-i rst 1，Aighr FEI ir-aine EHAbiei 0 - Norn-ial1 - Friima stync L/Ft c lock图SPORT 口接收配置寄存器2主要配置位说明：RRFST： 0：左立体声通道数据先发送；1：右立体声通道数据先发送；RSFSE :配置立体声帧同步模式；RXSE:配置SPORT 口的辅助端口是否打开；SLEN4:0:配置SPORT 口接收数据的字长(332)；(3) 除了以上介绍的寄存器外，SPORT 口还包括了以下寄存器： SPORT 口接收和发送时钟波特率寄存器：(SPORTx_TCLKDIV)和(SPORTx_RCLKDIV)，这两个寄存
18、器主要用来配置SPORT端口的时钟，当选择由内部产生SPORT 口的接收和发送时钟时，需要按照需要的时钟频率来配置这两个寄存器； SPORT 口状态寄存器：SPORTx_STAT，这个寄存器主要用来显示SPORT 口操作过程 中的状态，是否产生错误，传送或接收是否完成等； SPORT 口接收和发送寄存器：SPORTx_TX和SPORTx_RX，用来接收和发送数据；都 是32位字长的寄存器；4. SPORT 口的中断SPORT 口在每次数据传送或接收完成后都可以产生相应的中断，在中断处理程序中可 以对数据进行相应的处理。使用SPORT 口的中断需要配置相应的中断寄存器。5. SPORT 口的 D
19、MA 模式SPORT 口还可以配置为DMA模式，这时可以采用DMA来完成SPORT 口数据的发送 和接收，可以一次完成多组数据的收发操作。采用SPORT 口的DMA模式需要配置相应的 DMA配置结存器。6. 目标板原理U1BTCK TWRDTOOTWR1TEImwtwsTT HTM07UFITXOEMOCEE- D=1Rra:， CR3=RIR3J1 RFS1 CR1PRJ CR1SEC TB1XK1 TFS1 T1FRI crisesRXuse FF1, 3CKlzF1F2F3FilFBF7RIF5i1Q111213M15SSF-IP2F3上 fpipipipipipipipipifffff
20、fpfpfffp p PFCBF533_TFSG BF5331DTDPRI BF533ZRFSG BF533_DR0PRI BF5331RSCLK0 并逐SCLKtJX 2gDC3P3V| C6TT 27T 123CSAVDDSEENVMDSCLKAGNDyCDEMCBMSLRCININLRCOUTRLINEONOUTMICENIBCLKLLIINEONXTOMOLKXTOHFVDDCLKOUTHPGNDRHPOLFTIDVDDROUTBVDDLOUTGKOL-POU-U1CTLV320AIC23B图原理图通过上面的原理图可知系统通过SPI对TLCAIC23B进行配置，通过SPORT0和AIC
21、23B 进行音频数据交互。TLCAIC23B的数据输入和输出使用一个时钟BCLK,分别与SPORT 的输出时钟TSCLK0和输入时钟RSCLK0连接；TLCAIC23B的桢同步信号LRCIN/LRCOUT 和SPORT的收发桢同步TFS0/RFS0连接；TLCAIC23B的数据信号DIN/DOUT和SPORT 的 DT0PRI 和 DR0PRI 连接。程序的功能是将外部音频源输入的音频数据，经过AIC23B采样量化，通过DSP的 SPORT接收端口接收到DSP中，然后再通过DSP的SPORT发送端口输出，经过AIC23B 的数模转换，最后输出到外部的播放设备。编程时，只需要对AIC23B芯片及
22、DSP的SPORT 口进行相应的配置，正确地使用硬件 通道，在DSP内部不对输入的数据进行任何处理，直接将接收到的数据输出到TLCAIC23B。六、实验设计试验程序的流程图如下:中断程序主程序系统通过SPI总线对AIC23B进行配置行初始化，还要对SPI总线进行初始化，初始化SPI的相关寄存器和详细配置方法参见：ADSP-BF533 Blackfin Processor Hardware Reference的 SPI 部分的详细说明。本实验主要验证的是SPORT的相关功能，对SPORT进行如下配置：所以在初始化时，不仅要进行对SPORT 口进*pSPORT0_TCR2 = 0x001F;/*
23、32bit */*pSPORT0_TCR1 = 0x400010x040010x2000;*pSPORT0_RCR2 = 0x001F;/* 32bit */*pSPORT0_RCR1 = 0x40000x04000x2000;以上寄存器详细说明参见DSP-BF533 Blackfin Processor Hardware Referenced 中关于Serial Port Controllers 的章节SPORT和TLCAIC23B间使用下图时序。LACINGLRCOUT|BCLK口 INJDCUTLeft Channel i Flight Cliarnel一一MSBLSBLSB 配置SPO
24、RT的接收控制寄存器，使用外部时钟，外部桢同步，先接受MSB数据，每 组采样点都需要桢同步信号，提前桢同步，桢同步信号高有效。七、实验步骤1.搭建实验环境。将ADSP仿真器与EBF-LAB533实验平台连接，将音频源（例如麦克风，或者pc声卡输 出）接入目标板的MIC_IN端口；将音频输出（比如耳机）接到目标板的HEADER_PHONE 端口；然后先后分别给仿真器和目标板上电，如下图所示；2. 打开VisualDSP+集成开发环境，加载SPORT目录下的EFLAG_EXP.dpj工程；打开 File 菜单，选择 Open-晶Project 选中“EFLAG_EXP.dpj，3. 编译并加载工程（F7）；打开 Project 菜单，选择 Build Project04. 运行程序（F5）；5. 从PC机中播放音频，从音频输出端（耳机）体验回放的声音效果。八、实验结果程序全速运行后，带上耳机，在PC上播放音频，可以从耳机里听见PC机当前播放的 音频0
