Familia de procesadores de señal digital TDA755X. Dato de referencia

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Aplicación de microcircuitos

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La familia TDA755X de procesadores de señales digitales de alto rendimiento está diseñada para resolver problemas en el campo del reconocimiento y síntesis de voz, supresión de eco y ruido.

Tenga en cuenta las características de los procesadores de señal de la familia TDA755X

• Núcleo informático de 24 bits;
• una gran cantidad de memoria integrada (hasta 16 Kpalabras de ROM/RAM y hasta 16 Kpalabras de RAM);
• DAC y ADC de 2 canales integrados con capacidad de 16 bits;
• frecuencia de muestreo controlable de 4 a 48 kHz;
• controlador de memoria adicional incorporado con soporte para memoria flash, RAM estática y dinámica;
• interfaz serial operando en modos I²C o SPI.

El diagrama de bloques de los microcircuitos se muestra en la Fig. 1, la asignación de pines se encuentra en la tabla. 1, y la distribución de pines está en la Fig. 2.

Arroz. 1. Diagrama de bloques de microcircuitos

Arroz. 2. Pinout de microcircuitos

Los microcircuitos incluyen tres módulos principales: un procesador de señal digital (DSP) de 24 bits, memoria (ROM y RAM) y periféricos.

Parámetros y funciones del núcleo del procesador:

• frecuencia de reloj 50 MHz;
• las operaciones de suma y multiplicación se realizan en un ciclo de reloj;
• dos acumuladores de 56 bits;
• instrucciones de carga de registro de 48 bits o paralelo de 24 bits;
• 64 vectores de interrupción;
• la posibilidad de prohibición de programas y enmascaramiento de interrupciones;
• comandos de organización de ciclos;
• tres buses de datos;
• tres buses de direcciones.

La memoria integrada incluye 16384 palabras de 24 bits de ROM y la misma cantidad de RAM Los dispositivos periféricos incluyen una interfaz de audio en serie, interfaz I²C/SPI, interfaz de memoria externa, generador de reloj, códec (codificador/decodificador).

Tabla 1

La interfaz de audio en serie transmite audio digital desde una fuente externa al DSP del chip, así como datos digitales desde el DSP a un DAC externo.

Interfaces I²C/SPI conecta chips a otro hardware compatible con estas interfaces.

La interfaz de memoria externa le permite acceder a bancos de memoria adicionales instalados fuera del chip. Se admiten la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), la memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) y la memoria no volátil (FLASH).

Parámetros y funciones de la interfaz de memoria externa:

• bus de datos de 4 bits para RAM dinámica (DRAM) y de 8 bits para RAM estática (SRAM);
• El bus de direcciones de 22 bits se multiplexa con el bus de datos de 8 bits;
• la capacidad de acceder a un byte, una palabra de 16 bits y una palabra de 24 bits cuando se trabaja con RAM estática y dinámica;
• memoria direccionable cuando se trabaja con RAM dinámica de hasta 256 Mbit;
• RAM estática direccionable de 4 MB.

El generador de reloj de chip genera las siguientes señales de reloj:

• DCLK - señal de reloj para DSP;
• MCLK - señal de referencia del códec;
• LRCLK: señal de reloj para los canales derecho/izquierdo de la interfaz de audio en serie y el códec;
• Señal de cambio de reloj para interfaz de audio serie y códec.

Parámetros y funciones del códec:

• conversión delta-sigma de analógico a digital de la señal estéreo de entrada;
• Rango dinámico ADC - 80 dB;
• conversión de digital a analógico delta-sigma de la señal estéreo digital de salida;
• frecuencia de muestreo de 4 a 48 kHz;
• entrada y salida digital a través de la interfaz de audio en serie.

La funcionalidad de los microcircuitos se da en la Tabla 2.

Tabla 2

El uso de microcircuitos de la serie TDA755X.

El chip TDA7550 con el software ASR311 le permite implementar un sistema de reconocimiento de voz.Parámetros y funciones de dicho sistema:

• reconocimiento de alta calidad de palabras del conjunto básico en una amplia gama de cambios en los parámetros de voz;
• alta inmunidad al ruido del algoritmo de reconocimiento;
• memorización de nuevas palabras además del conjunto básico;
• la capacidad de grabar mensajes de voz en una memoria FLASH externa para admitir la interfaz de voz;
• todas las funciones del sistema se controlan a través de la interfaz I²C;
• conjuntos básicos de palabras están disponibles para la mayoría de los idiomas comunes;
• La memoria FLASH externa se utiliza para almacenar el conjunto de palabras básico (4 KB por palabra), el conjunto de palabras adicional (4 KB/palabra) y los mensajes de voz (11 KB/seg., frecuencia de muestreo de 11025 Hz).

El diagrama de bloques del sistema de reconocimiento de voz se muestra en la Figura 3.

Arroz. 3. Diagrama de bloques de un sistema de reconocimiento de voz

El chip TDA7551 es una solución de paquete único para sistemas de identificación por voz que utilizan el software SV208. Las frases de contraseña se recuerdan cuando se repiten tres veces (duración de la frase: 1 2 s). Posteriormente, la frase de contraseña pronunciada se compara con los parámetros de las frases de contraseña almacenadas en la memoria no volátil del sistema. El control de las funciones del chip se realiza a través de la interfaz serie I.²C.

El diagrama de bloques del sistema de identificación de voz se muestra en la Figura 4.

Arroz. 4. Diagrama de bloques del sistema de identificación de voz

El chip TDA7552 está diseñado para usarse como parte de un sistema de síntesis de voz de texto a voz. Para construir un sistema de este tipo, además del DSP TDA7552, se requiere un microcontrolador ST1O para analizar y convertir cadenas de texto de entrada.

El diagrama de bloques del sistema de síntesis de voz se muestra en la fig. 5.

Arroz. 5. Diagrama de bloques del sistema de síntesis de voz

El dispositivo externo envía cadenas de texto al microcontrolador como un flujo de caracteres ASCII.

El microcontrolador analiza y convierte los datos entrantes, teniendo en cuenta el idioma utilizado (la información sobre la conversión para varios idiomas está contenida en una memoria FLASH externa a la que tiene acceso el microcontrolador). El microcontrolador envía los datos convertidos a través del bus I2C al chip TDA7552, que convierte los datos recibidos en una señal de voz.

El software del procesador de señales TDA7552 es independiente del idioma del texto de entrada y no requiere memoria externa adicional.

Publicación: cxem.net

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