基于CPLD与DSP组成的声卡接口技术

【基于CPLD与DSP组成的声卡接口技术】 声卡接口技术是计算机硬件系统中的重要组成部分，它负责连接音频处理芯片与计算机主板，实现音频数据的传输。本文主要探讨了一种利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）和数字信号处理器（DSP）构建的声卡接口方案。 CPLD是一种可编程逻辑器件，具有高度的灵活性和可配置性，常用于系统集成、信号处理和总线接口设计。MAX7000系列是ALTERA公司的CPLD产品，以其高性能和高密度特性受到广泛应用。EPM7128S作为MAX7000系列的一员，拥有128个逻辑宏单元和丰富的输入/输出资源，支持在系统编程（ISP），适用于控制密集型系统，能有效降低硬件故障率和调试难度。 声卡的基本工作原理是通过总线将数字音频信号传递给数模转换器（D/A），转化为模拟音频信号输出，同时接收来自模拟信号的模数转换器（A/D）输入。在典型的WSS兼容声卡中，除了声音处理芯片外，还包括电源放大器、总线接口、输入/输出端口等组件，遵循微软的Windows多媒体扩展定义。 在DSP与ISA总线声卡的接口设计中，DSP通常提供数据线、地址线、I/O读写信号线和READY信号，但不直接支持DMA功能。为解决这个问题，TMS320C2XX DSP利用其HOLD操作实现DMA。当外部设备通过HOLD引脚请求总线控制时，如果HOLD/INT1中断被允许，会触发中断。随后，DSP进入IDLE状态，释放总线控制权，外部设备可以进行DMA操作。在中断服务子程序中，HOLDA信号变为有效，总线进入高阻状态。当HOLD请求信号消失，CPU会恢复控制，继续执行中断后的指令。 为了实现DSP与声卡的接口，CPLD在这里起到了关键作用。CPLD主要负责数据总线驱动、地址总线驱动、地址锁存和时钟分频等功能。译码电路是核心，它解析DSP的地址信号，控制数据和地址总线的交互，确保正确地与ISA总线通信。通过这样的设计，DSP能够利用CPLD实现与声卡的高效、稳定的数据交换。 总结来说，基于CPLD与DSP的声卡接口技术利用了CPLD的高度可编程性和DSP的处理能力，解决了接口设计中的DMA问题，提高了系统的集成度和可靠性。这种技术对于需要高性能音频处理的系统，如专业音频编辑、游戏开发等领域具有重要价值。