Семейство цифровых сигнальных процессоров TDA755X

   Семейство высокопроизводительных цифровых сигнальных процессоров TDA755X предназначено для решения задач в области распознавания и синтеза реци, подавления эха и шумов.

   Отметим особенности сигнальных процессоров семейства TDA755X

• 24-битное вычислительное ядро;
• большой объем интегрированной памяти (до 16 Кслов ПЗУ/ОЗУ и до 16 Кслов ОЗУ);
• встроенные 2 канальные ЦАП и АЦП с разрядностью 16 Бит;
• управляемая частота дискретизации от 4 до 48 кГц;
• встроенный контроллер дополнительной памяти с поддержкой флэш памяти, статического и динамиче ского ОЗУ;
• последовательный интерфейс, работающий в режи мах I²C или SPI.

   Блок схема микросхем приведена на рис 1, назначение выводов — в табл. 1, а цоколевка — на рис 2.

Рис. 1
Блок-схема микросхем

Рис. 2
Цоколевка микросхем

   Микросхемы включают в себя три основных модуля 24-битный цифровой сигнальный процессор (ЦСП), па мять (ПЗУ и ОЗУ) и периферийные устройства.

   Параметры и функции процессорного ядра:

• тактовая частота 50 МГц;
• операции сложения и умножения выполняются за один такт;
• два 56 битных аккумулятора;
• 48 битные или параллельные 24-битные команды загрузки регистров;
• 64 вектора прерываний;
• возможность программного запрещения и маскиро вания прерываний;
• команды организации циклов;
• три шины данных;
• три шины адреса.

   Интегрированная память включает в себя 16384 24 битных слова ПЗУ и такой же объем ОЗУ В состав периферийных устройств входят последовательный аудиоинтерфейс, интерфейс I²C/SPI, интерфейс внешней памяти, тактовый генератор, кодек (кодер/декодер).

Таблица 1

   Последовательный аудиоинтерфейс передает цифровой звуковой сигнал от внешнего источника к ЦСП микросхемы, а также цифровые данные от ЦСП к внешнему ЦАП.

   Интерфейсы I²C/SPI соединяют микросхемы с другим оборудованием, совместимым с этими интерфейсами.

   Интерфейс внешней памяти позволяет обращаться к дополнительным банкам памяти, установленным вне микросхемы. Поддерживаются динамическая оперативная память (DRAM), статическая оперативная память (SRAM) и энергонезависимая память (FLASH).

   Параметры и функции внешнего интерфейса памяти:

• 4 битная шина данных для динамического ОЗУ (DRAM) и 8 битная для статического ОЗУ (SRAM);
• 22-битная шина адреса мультиплексирована с 8-битной шиной данных;
• возможность обращения к байту, 16 битному слову и 24-битному слову при работе со статическим и дина мическим ОЗУ;
• адресуемая память при работе с динамическим ОЗУ до 256 Мбит;
• 4 Мбайта адресуемого статического ОЗУ.

   Тактовый генератор микросхемы выполняет генерацию следующих тактовых сигналов:

• DCLK - тактовый сигнал для ЦСП;
• MCLK — опорный сигнал для кодека;
• LRCLK — тактовый сигнал для правого/левого каналов последовательного аудиоинтерфейса и кодека;
• сигнал тактирования сдвига для последовательного аудиоинтерфейса и кодека.

   Параметры и функции кодека:

• аналого-цифровое дельта-сигма преобразование входного стереосигнала;
• динамический диапазон АЦП - 80 дБ;
• цифро-аналоговое дельта-сигма преобразование выходного цифрового стереосигнала;
• частота дискретизации от 4 до 48 кГц;
• цифровый вход и выход через последовательный аудиоинтерфейс.

   Функциональные возможности микросхем приведе ны в табл 2.

Таблица 2

   Микросхема TDA7550 с программным обеспечением ASR311 позволяет реализовать систему распознавания речи Параметры и функции такой системы:

• качественное распознавание слов из базового набора в широком диапазоне изменений параметров голоса;;
• высокая помехозащищенность алгоритма распознавания;
• запоминание новых слов в дополнение к базовому набору;
• возможность записывать во внешнюю FLASH-память голосовые сообщения для поддержки голосового ин терфейса;
• управление всеми функциями системы осуществляется через интерфейс I²C;
• доступны базовые наборы слов для большинства распространенных языков;
• внешняя FLASH-память используется для хранения базового набора слов (4 Кбайта на одно слово), дополнительного набора слов (4 Кбайт/слово) и голосовых сообщений (11 Кбайт/сек, частота дискретизации 11025 Гц).

   Блок схема системы распознавания речи приведена на рис 3.

Рис. 3
Блок схема системы распознавания речи

   Микросхема TDA7551 представляет собой однокор пусное решение для систем идентификации голоса с использованием программного обеспечения SV208 Парольные фразы запоминаются при тройном повторении (длительность фразы - 1 2 с) В дальнейшем произнесенная парольная фраза сравнивается с параметрами хранящихся в энергонезависимой памяти парольных фраз Управление системой функциями микросхемы осуществляется через последовательный интерфейс I²C.

   Блок-схема системы идентификации голоса приведена на рис 4.

Рис. 4
Блок схема системы идентификации голоса

   Микросхема TDA7552 предназначена для применения в составе системы синтеза речи по схеме «текст-голос». Для построения такой системы кроме ЦСП TDA7552 требуется микроконтроллер ST1O для анализа и преобразования входных текстовых строк.

   Блок-схема системы синтеза речи представлена на рис. 5.

Рис. 5
Блок схема системы синтеза речи

   Внешнее устройство посылает микроконтроллеру текстовые строки в виде потока символов в кодировке ASCII. Микроконтроллер анализирует и преобразует поступающие данных с учетом используемого языка (информация о преобразовании для различных языков содержится во внешней FLASH-памяти, к которой имеет доступ микроконтроллер). Преобразованные данные микроконтроллер направляет по шине I2C к микросхеме TDA7552, которая преобразует полученные данные в ре чевой сигнал. Программное обеспечение сигнального процессора TDA7552 не зависит от языка входного текста и не требует дополнительной внешней памяти.