DSP廣播級數字音頻延遲器問題

音頻延遲可用於廣播電台的現場廣播。它在播放之前將音頻信號延遲了一段時間，以避免主持人的口誤或觀眾熱線中觀眾的一些不健康的評論通過廣播媒體傳播，從而實現了直播節目的安全播放。作為廣播級設備，音頻延遲器對諸如動態範圍，失真，信噪比和頻率響應之類的性能指標有很高的要求，因此通常使用數字技術。使用計算機內置的全雙工聲卡硬盤，可以通過軟件來實現音頻信號的閃爍，但是使用和操作不便，可靠性差，性能和價格相對較低。本文提出的基於高精度Σ-ΔADC和DSP芯片的廣播級數字音頻延遲器具有性能指標高，操作簡單，功能齊全的特點。該設計方案已經商業化。
　　1系統結構
　　1.1系統配置
延遲器硬件是一個主從結構，如圖1所示，主要由一個單睡眠M發送器8HC05C8，一個DSP芯片MTS320C32和一個音頻編解碼器CS4224組成。 M68HC05C8作為整個系統的主機來完成系統的控制功能。作為系統的核心，TMS320C32完成了音頻信號延遲功能。 CS4224與音頻輸入和輸出調節電路一起工作以完成音頻信號的A / D和D / A轉換。

TMS320C32是一款低成本，高性能的浮點DSP芯片，非常適合語音數字信號處理。它支持24位地址總線和32位數據總線，並且可以尋址延遲器所需的大容量存儲器。它還具有一個串行接口，以方便CS4224接口進行串行音頻數據輸入和輸出。

M68HC05C8實現人機界面，管理鍵盤顯示和延遲器遠程控制界面，並控制CS4224和TMS320C32的操作。

1.2內存接口
TMS320C32具有增強的外部存儲器接口，程序存儲器可以為16位和32位寬，數據存儲器可以為8/16/32位寬。 TMS320C32使用兩組選通信號STRB1和STRB0，它們具有不同的尋址範圍。每組選通信號由四個引腳組成，用作芯片選擇和其他地址線。引腳的特性由對應於每組選通信號的總線控制寄存器確定。通過設置總線控制寄存器的某些字段，可以指定數據類型和外部存儲器的寬度。

該延遲使用兩組具有不同寬度的存儲器。 SRAM存儲音頻數據。將內存寬度設置為32位，數據類型設置為32位。由於音頻編解碼器CS4224為24位，因此實際上使用24位，並且由三個8位SRAM組成，每個SRAM都具有STRB0_B0〜2芯片選擇。 FLASH芯片28F512存儲用戶音頻信號處理程序，存儲器寬度為8位，並使用ATRB1_B0芯片選擇。

內存接口主要考慮內存速度來確定需要插入多少個等待狀態。因為TMS320C32時鐘頻率為40MHz，FLASH存儲器的訪問速度為150ns，SRAM的訪問速度為70ns，所以必須插入等待狀態。 TMS320C32具有內部可編程軟件等待狀態發生器，可通過STRBx控制寄存器的SWW域選擇等待狀態發生器的工作模式，並在WTCNT域中寫入要等待的機器週期數。由於程序存儲器和數據存儲器分別由STRB1和STRB0選通，因此可以根據它們各自的訪問速度來設置所需的機器週期數。

TMS320C32具有節目指南功能。復位硬件後，MCBL / MP引腳為高電平，然後以微型計算機模式工作，執行片上啟動程序，並將用戶程序加載到FLASH存儲器中，以運行內部高速RAM。引導方式可以通過引腳INT0〜3來確定，根據存儲器的連接方式將外部存儲器的加載地址選擇為Boot3區域，並且不使用握手信號。 FLASH存儲器的前端是程序頭，包括引導時TMS320C32的必要信息，例如外部存儲器的寬度，引導後總線控制寄存器的內容，每個數據塊的長度，寬度目標內存的大小和數據類型。