基于DSP的音频信号分析仪的设计毕业设计.doc资源-CSDN文库

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I

基于 TMS320C5402 的音频信号分析仪的设计及实现

摘要

随着 DSP 技术的普及，DSP 已越来越广泛地被应用于各个领域，例如：

语音处理、图像处理、模式识别及工业控制等，并且日益显示出其巨大的优

越性。

DSP 是专门的数字信号处理芯片。它以数字计算的方法对信号进行处理，

具有处理速度快、精确、抗干扰能力强、体积小及可靠性高等优点，满足了

对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。因此，我们设计一种基于 DSP

芯片 TMS320VC5402 的数字信号分析仪。本文利用了频域分析方法的优点,实

现对一般语音信号幅度、基音频率等特征信息的实时提取。

系统采用数字方法直接由模拟/数字转换器（ADC）对输入信号取样，再

经 FFT 处理后直接获得频谱图的方法，设计实现了音频信号分析仪。前端信

号经放大滤波和 16 位的声卡采样后，利用 DSP 芯片 TMS320VC5402 为数据处

理核心， STC89C51 作为控制器引导并控制 DSP 芯片。采集音频信号

（20Hz~20KHz）进行 1024 个点的实时 FFT 变换，DSP 对信号的主频率成分进

行实时分析，并把分析结果通过 HPI 总线传给单片机 STC89C51 进行处理,然

后通过数据线在计算机上显示数据。

关键词: DSP，音频信号分析仪，AD 采样，FFT，单片机 STC89C51

IV

目　录

前言 ................................................................................................1

第一章系统描述 .............................................................................3

§1.1 系统方案选择 ......................................................................3

§1.1.1 系统总体方案选择 ........................................................3

§1.1.2 各模块的方案选择 ........................................................6

§1.2 总体方案描述 ......................................................................6

第二章信号频谱分析仪的硬件设计 ...............................................8

§2.1 DSP 芯片...............................................................................8

§2.1.1 DSP 芯片特点 ................................................................8

§2.1.2 电路设计时应注意的问题...........................................10

§2.2 串行口 McBSP ...................................................................11

§2.2.1 McBSP 简介 .................................................................11

§2.2.2 McBSP 的作用 .............................................................12

§2.3 主机接口 HPI .....................................................................13

§2.3.1 主机接口的传统解决方案...........................................13

§2.3.2 HPI 的简介 ...................................................................14

§2.3.3 HPI 作用.......................................................................15

第三章信号频谱分析仪的外设 .....................................................17

§3.1 89c51 芯片 ..........................................................................17

§3.1.1 89c51 简介 ...................................................................17

§3.1.2 89c51 的控制作用 ........................................................20

§3.2 A/D 转换电路......................................................................21

§3.3 串口描述 ............................................................................22

第四章信号频谱分析仪设计的算法 .............................................25

§4.1 FFT 算法简介......................................................................25

§4.2 快速傅里叶变换的原理 .....................................................25

§4.3 功率谱测量方法.................................................................28

§4.4 采样参数的选择.................................................................29

第五章系统软件设计 ....................................................................31

V

§5.1 DSP 程序设计 .....................................................................31

§5.1.1 芯片选择 .....................................................................31

§5.1.2 FFT 算法设计 ..............................................................31

§5.2 单片机程序设计.................................................................32

第六章系统调试 ...........................................................................34

§6.1 Keil 调试程序 .....................................................................34

§6.1.1 Keill 软件简介 ............................................................34

§6.1.2 Keil C51 开发系统基本知识 ........................................35

§6.1.3 Keil C51 软件的使用方法 ............................................35

§6.2 集成开发环境 CCS ............................................................36

§6.2.1 CCS 概述......................................................................36

§6.2.2 用 CCS 制作下载程序文件 .........................................37

§6.3 调试环境与测试结果 .........................................................42

§6.3.1 DSP 程序转化为单片机程序........................................42

§6.3.2 运行结果 .....................................................................43

结论 ..............................................................................................44

参考文献.........................................................................................45

致谢 ..............................................................................................46

附录 ..............................................................................................47

附录 1 DSK5402 开发板 .............................................................47

附录 2 DSP 开发板原理图 ..........................................................48

外文资料翻译 .................................................................................49

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2301_77748820

2024-04-25

资源使用价值高，内容详实，给了我很多新想法，感谢大佬分享~

老帽爬新坡

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