Família de processadores de sinal digital TDA755X. Data de referência

Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Aplicação de microcircuitos

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A família TDA755X de processadores de sinal digital de alto desempenho é projetada para resolver problemas no campo de reconhecimento e síntese de fala, eco e supressão de ruído.

Observe os recursos dos processadores de sinal da família TDA755X

• núcleo de computação de 24 bits;
• uma grande quantidade de memória integrada (até 16 Kwords de ROM/RAM e até 16 Kwords de RAM);
• DAC e ADC de 2 canais integrados com capacidade de 16 bits;
• taxa de amostragem controlável de 4 a 48 kHz;
• controlador de memória adicional integrado com suporte para memória flash, RAM estática e dinâmica;
• interface serial operando nos modos I²C ou SPI.

O diagrama de blocos dos microcircuitos é mostrado na Fig. 1, a pinagem está na Tabela. 1, e a pinagem está na Fig. 2.

Arroz. 1. Diagrama de blocos de microcircuitos

Arroz. 2. Pinagem de microcircuitos

Os microcircuitos incluem três módulos principais: um processador de sinal digital de 24 bits (DSP), memória (ROM e RAM) e periféricos.

Parâmetros e funções do núcleo do processador:

• freqüência de clock 50 MHz;
• operações de adição e multiplicação são executadas em um ciclo de clock;
• dois acumuladores de 56 bits;
• Instruções de carregamento de registradores de 48 bits ou paralelo de 24 bits;
• 64 vetores de interrupção;
• a possibilidade de proibição de programa e mascaramento de interrupções;
• comandos de organização do ciclo;
• três barramentos de dados;
• três barramentos de endereço.

A memória integrada inclui 16384 palavras de 24 bits ROM e a mesma quantidade de RAM Os dispositivos periféricos incluem uma interface de áudio serial, interface I²C/SPI, interface de memória externa, gerador de clock, codec (codificador/decodificador).

Tabela 1

A interface de áudio serial transporta o sinal de áudio digital de uma fonte externa para o DSP do chip, bem como os dados digitais do DSP para um DAC externo.

Interfaces I²C/SPI conecta chips a outro hardware compatível com essas interfaces.

A interface de memória externa permite acessar bancos de memória adicionais instalados fora do chip. Memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), memória de acesso aleatório estática (SRAM) e memória não volátil (FLASH) são suportadas.

Parâmetros e funções da interface de memória externa:

• barramento de dados de 4 bits para RAM dinâmica (DRAM) e 8 bits para RAM estática (SRAM);
• O barramento de endereços de 22 bits é multiplexado com o barramento de dados de 8 bits;
• a capacidade de acessar um byte, uma palavra de 16 bits e uma palavra de 24 bits ao trabalhar com RAM estática e dinâmica;
• memória endereçável ao trabalhar com RAM dinâmica de até 256 Mbit;
• RAM estática endereçável de 4 MB.

O gerador de clock do chip gera os seguintes sinais de clock:

• DCLK - sinal de clock para DSP;
• MCLK - sinal de referência do codec;
• LRCLK - sinal de clock para os canais direito/esquerdo da interface de áudio serial e codec;
• sinal de relógio de deslocamento para interface de áudio serial e codec.

Parâmetros e funções do codec:

• conversão delta-sigma analógico para digital do sinal estéreo de entrada;
• Faixa dinâmica ADC - 80 dB;
• conversão delta-sigma digital para analógico do sinal estéreo digital de saída;
• frequência de amostragem de 4 a 48 kHz;
• entrada e saída digital via interface de áudio serial.

A funcionalidade dos microcircuitos é dada na Tabela 2.

Tabela 2

O uso de microcircuitos da série TDA755X

O chip TDA7550 com software ASR311 permite implementar um sistema de reconhecimento de voz. Parâmetros e funções de tal sistema:

• reconhecimento de alta qualidade de palavras do conjunto básico em uma ampla gama de alterações nos parâmetros de voz;
• alta imunidade a ruídos do algoritmo de reconhecimento;
• memorização de novas palavras além do conjunto básico;
• a capacidade de gravar mensagens de voz na memória FLASH externa para suportar a interface de voz;
• todas as funções do sistema são controladas através da interface I²C;
• conjuntos básicos de palavras estão disponíveis para os idiomas mais comuns;
• a memória FLASH externa é usada para armazenar o conjunto básico de palavras (4 KB por palavra), conjunto de palavras adicionais (4 KB/palavra) e mensagens de voz (11 KB/s, taxa de amostragem 11025 Hz).

O diagrama de blocos do sistema de reconhecimento de voz é mostrado na Figura 3.

Arroz. 3. Diagrama de blocos de um sistema de reconhecimento de voz

O microcircuito TDA7551 é uma solução de caso único para sistemas de identificação de voz usando o software SV208 As frases secretas são armazenadas com repetição tripla (duração da frase - 1 2 s) Posteriormente, a frase secreta falada é comparada com os parâmetros das frases secretas armazenadas na memória não volátil O sistema é controlado pelas funções do microcircuito através da interface serial I²C.

O diagrama de blocos do sistema de identificação de voz é mostrado na Figura 4.

Arroz. 4. Diagrama de blocos do sistema de identificação de voz

O chip TDA7552 destina-se a ser usado como parte de um sistema de síntese de voz de acordo com o esquema "texto para voz". Para construir tal sistema, além do DSP TDA7552, é necessário um microcontrolador ST1O para analisar e converter strings de texto de entrada.

O diagrama de blocos do sistema de síntese de voz é mostrado na fig. 5.

Arroz. 5. Diagrama de blocos do sistema de síntese de voz

O dispositivo externo envia strings de texto para o microcontrolador como um fluxo de caracteres ASCII.

O microcontrolador analisa e converte os dados recebidos, levando em consideração o idioma usado (as informações sobre a conversão para vários idiomas estão contidas em uma memória FLASH externa à qual o microcontrolador tem acesso). O microcontrolador envia os dados convertidos através do barramento I2C para o chip TDA7552, que converte os dados recebidos em um sinal de fala.

O software do processador de sinal TDA7552 é independente do idioma do texto de entrada e não requer memória externa adicional.

Publicação: cxem.net

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