基于M-Power500的無線語音傳輸系統設計與實現
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。根據控制要求及節省成本的考慮,本論文選用美國TI公司研制生產的MSP430F149單片機作為微處理器,能較好滿足系統對微處理器的要求。
MSP430系列單片機是16位超低功耗、高性能的混合信號處理器,集多種領先技術于一體,以16位RISC(精簡指令集計算機)處理器、超低功耗、高性能模擬技術及豐富的片內外設、JTAG仿真調試定義了新一代單片機的概念。
系統是以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串行通信功能——USART硬件直接實現或者通過定時器軟件實現。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
系統采用USART模塊的SPI同步通信模式。當USART模塊的控制寄存器UCIL的SYNC位置位且I2C位復位時,串行模塊工作在SPI模式。它可通過發送控制寄存器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通信。SPI總線上允許連接多個設備,但任一時刻只運行一個設備作為主機。總線的時鐘由主機控制,另外還有數據線: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,主機在發送的同時也在接收數據,發送速率由主機編程決定:主機提供時鐘UCLK與數據,從機利用這一時鐘接收數據,或在這一時鐘下送出數據。子機在任何時候初始化發送并控制時鐘,時鐘的極性和相位也是可選擇的,具體的約定根據總線上各設備接口的功能決定。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://www.104case.com/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量的音質,實現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域。目前應用較為廣泛的語音編碼方式有:ADPCM(自適應音頻脈沖編碼)、CVSD(連續可變斜率調制編碼自適應音頻脈沖編碼)、CELP(碼激勵線性預測編碼)、AMBE(高級多帶激勵編碼)、LPC(線性預測編碼)等。
該設計考慮到系統實現的復雜性和成本,選擇了全雙工語音編碼芯片CMX639實現語音的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置。
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