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介绍基于DSP和FPGA的专业级音频处理开发板资料 点击:3203 | 回复:25



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发表于:2006-02-11 13:48:00
楼主
采用TMS320C5409和Cyclone EP1C3T144C8 FPGA、作为主处理器、协处理器。采用24bit高精度音频专用AD/DA转换芯片,特别适合应用于电台、录音室等专业级音频处理设备开发。



  该开发板是面向专业级音频开发而设计的硬件平台,主要集成了ALTERA的EP1C3,STC的MCU和cirrus公司的高保真度音频AD/DA,音频经AD/DA转换后的信噪比达到90dB,完全达到专业音频处理的水平。

硬件资源:

◆TMS320VC5409-100:32K字片内RAM,3个McBSP口,8bit的HPI口(支持

16bit非复用模式),支持外部总线到内部存储器的DMA操作,相对5402,5409的资

源要丰富一些,特别在多位高速音频信号处理中,外部DMA特性能使处理速度提高

很多.

◆EP1C3T144C8: 2910个LE,内置13个独立的128X36bit的RAM块,104个可用

I/O口,内置PLL. 大量的管脚和内置RAM(可做各种FIFO)为扩展专业视频接口提

供了足够的硬件资源.

◆SST39VF160/1601:2M Bytes flash芯片(1M*16bit),能容纳大量程序。 提供从该flash芯片Bootload DSP程序的例子代码。

◆Bootload SPI EEPROM CSI25256:32K*8bit,支持在线下载DSP程序,不须通过JTAG接口;

◆Sram:ISSI的IS61LV6416;64K*16bit;

◆点阵LCD接口:支持128*64的点阵屏;

◆128*64屏(绿底黑字,蓝底白字):61202或K0107芯片组;该屏为用户另选配

的器件.

◆音频AD/DA:Crystal公司的专业级音频AD/DA转换器,最高支持精度为24bit宽,

采样率为96K.综合信噪比超过90db.

◆STC89C58RD+:32K字节的单片机,为DSP提供良好和低价的用户接口,同时也为

DSP做高速信号处理节省了宝贵的时间,使DSP不必忙于做用户接口的工作.

◆预留HPI口,可方便与上位机通讯。

 

软件资源:

       DSP定时中断的汇编程序和C语言程序;

       McBSP程序;

       16位并行接口的Bootload程序和实现过程;

       SPI接口通过McBSP2接口Bootload的程序和过程,McBSP0配置程序;

       音频频谱分析的演示程序:音频信号经FFT实时转换后送到LCD显示的目标文件;

       多段均衡器设计过程的介绍;

       CSL库应用的介绍;

       应用CSL库进行DMA配置的介绍;

       单片机相应的原代码,包括在线下载串口bootload程序的代码;

       FPGA的原码;

  该音频信号处理套件以高速DSP为核心信号处理器,FPGA为信号处理的协处理器,处理包括视音频时序对齐和部分硬解码过程,MCU为用户接口协处理器,实现LCD显示和键盘操作,该开发板是为专业音频信号处理度身订做的,同时它可以为静态图象处理提供廉价的开发平台.

   4层PCB板设计,具有更强的抗干扰性和进一步降低了系统的噪声.

基于DSP和FPGA的专业音频处理开发板的特点:

1、     该音频处理平台的最高处理能力为96kHz,24 bits,综合信噪比达到90dB,而音频CD的极限值为44.1 kHz,16 bits,该平台的的音频处理质量要远远优于CD音频,主要用于专业音频如电台,电视台等要求较高的场合上的设备开发。

2、     使用cirrus公司性价比较高的音频处理芯片,差分输入输出,有很高的共模抑制能力,AD通道带片外运放前置驱动,DA通道带片外运放后级驱动和有源滤波,大大提高了系统的信噪比和驱动能力。

3、     该开发板源于已成功开发且量产的专业化音频处理设备,我们结合实际的开发流程,使用DSP-FPGA-MCU的设计框架,做到了用DSP做算法处理,FPGA做逻辑和时序对齐处理,MCU做用户接口。这种架构能很好的发挥DSP的高速处理性能,而不需耗费资源去管理接口,特别在跟专业视频AD/DA如SAA7114和SAA7121接口的时候,FPGA做端口操作和时序对齐就远远胜于DSP了,用户利用该系统做视频处理时,只需在FPGA中提取出有效的视频数据和开通PING和PONG两级FIFO,然后在DSP中利用DMA操作将数据PING-PONG进DSP就可以了。而EP1C3为我们提供了足够的RAM做缓冲FIFO,该功能为实际开发提供了很大方便,我们结合实际对DSP,FPGA, MCU管脚做了适当的扩充。用户可以方便地扩展自己的PCB板。

4、     该开发板提供了两种bootload方式,16bit并行flash和8bit串行EEPROM方式,提供整个bootload过程的源代码和上位机软件。串行EEPROM bootload方式提供了在线下载功能,通过计算机串口直接实现了DSP 16进制文件的烧写,省却了HPI接口bootload时对MCU重新编程的繁琐操作,同时将HPI口预留给用户使用。

5、     板上预留了点阵LCD接口,同时提供纵模LCD 12864的MCU驱动程序。音频处理类的产品一般需要一个比较大的LCD显示处理前后的音频数据信息,如输入音频的幅度波形,频谱图,处理后输出的幅度波形和频谱图等。在做均衡器处理时,通过点阵LCD,就能描出用户需要的各频段的增益曲线,这在产品开发中是非常有用的。

6、     该开发板定位在专业音频处理上,跟一般的DSP学习板有较大的区别,它提供了丰富的片级处理资源。为用户提供一个良好的二次开发平台,特别适合研究生和公司做音频或静态图像处理项目时使用。

 FAQ:

1、该开发套件提供多少东西?

核心板+开关电源+音频线+串口线+开发资料光盘

2、5409相对于5402性能上有哪些改进和不同?

5409有32K*16bit片内RAM,较5402大1倍,5409有3个McBSP口,较5402多1个McBSP2口,其中McBSP2支持串行EEPROM bootload。支持非复用模式的16bit HPI接口,5402不支持。支持外部总线到内部RAM的DMA传输,5402不支持。但5409只有1个时钟Timer0,5402有2个时钟。

3、该平台做高速音频处理的依据是什么?

我们在该平台上开发过多段音频均衡器(基于IIR滤波器)和音频频谱分析及单峰干扰检测消除等项目,均取得较好的效果,只要在软件架构上做适当的配置,如利用FPGA和DSP结合做DMA数据传输通道,将DSP从数据传输中解放出来,同时关键程序使用汇编和C结合的方式编程,就能获得较高的处理性能。

4、使用串口bootload和使用并口flashrom bootload有什么优缺点?

我们提供2种方式的bootload方式的目的是让用户有更多的选择,一般在串口资源足够的话就用串口bootload方式,但5409有个问题是它只支持32k*8bit的串口EEPROM,因而当程序大于32K时就考虑用并口方式了。

5、能不能在FPGA芯片EP1C



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发表于:2006-11-14 20:27:00
21楼
本站独创ARM+FPGA开发板,把ARM硬核设计成一个avalon总线上的主外设,在SOPC BUILDER把ARM处理器以及FPGA上的其它外设添加进去,通过ARM发起avalon总线传输实现ARM与FPGA各外设间的通信,可达到更快的处理速度,更强大的功能,更丰富的扩展。

   此ARM板可以与本站任何一款FPGA核心板组合例如EP1C6,EP1C12,EP2C5,EP2C8,EP2C20,使搭配更灵活,满足不同的需要。并且使过Sopc Builder来建立整个系统更方便,更简单,让Sopc Builder自动分配外设地址,ARM核可随心所欲访问FPGA核心板上的SDRAM,flash以及其它外设。

   本ARM开发板特色:

1、该开发板设计了FPGA的接口,为本站的独创,可以和本站的所有FPGA核心板接口通信,不同处理器的结合,各尽所能是目前嵌入式发展的一个方向,是进行此类开发的理想选择。

2、配备丰富和详尽的例子,给出简单易懂及插图丰富的开发文档,让初学的人在短短几天的时间之内了解和掌握这个ARM7处理器,我们板子上面的所以功能都是可以稳定运行的,也都配备有详尽的例子,是实现从学习单片机到学习ARM处理器的最好的选择。

3、板子的资源相当丰富,基本涵盖了S3C44B0的所有功能,具体接口有网络接口、USB接口、FPGA接口、最新的20针JTAG接口、音频接口、IIC接口、实时时钟接口、LCD接口、串口、蜂鸣器、按键、LED灯等。

4、提供完善的技术支持和售后服务,用户可以通过电话,QQ,QQ群,论坛与我们的工程师讨论技术问题。

      购买本开发板每套包含:44B0开发板一块、一张光盘、WIGGLE下载线一根、5V电源、串口线一根、并口延长线一根,可补差价80元购买带字库128*64LCD一块。

 光盘内容包含:详细的图文并茂例子教程,板子上所有接口例子源代码,最新UBOOT源代码,Uclinux源代码以及常用软件工具。

特别说明:
内存为HY57v641620 8M SDRAM.
IIS外接S3C4334芯片,可输出声音,并有微调旋钮改变声音大小.软件支持播放声音文件.和网上一般的公板不同的
板上接口和资源清单
中央处理器
── S3C44B0X (Samsung),ARM7TDMI
外部存储器
── 2M Bytes  Flash 
── 8M Bytes SDRAM 
扩展网口
── 10M 网口,RTL8019AS
LCD 接口
──支持单色、4 级灰度、16 级灰度、256 色STN 液晶屏,最大支持640x480/256 色STN屏
USB Device 接口
── USB1.1 规范,PDIUSBD12
串口
── 两个标准三线RS232 接口,其中COM2 支持硬件流控制
时钟源
── 内部实时时钟(备有掉电电池)
IDE 接口
音频输出
── CS4334+TDA7050
四个小按键,三个LED
一个蜂鸣器
线性电源供电,输入直流电压范围是+5V。

详情请浏览http://www.21control.com

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发表于:2006-12-21 09:42:00
22楼
采用TMS320C5409和Cyclone EP1C3T144C8 FPGA、作为主处理器、协处理器。采用24bit高精度音频专用AD/DA转换芯片,特别适合应用于电台、录音室等专业级音频处理设备开发。

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发表于:2007-01-17 11:42:00
23楼
最新版本DSP5509A+CYCLONE II音视频开发套件

Super DSP5509A CYCLONE II开发板

本站(www.21control.com)推出由TI DSP芯片TMS320VC5509A(200M主频)和

Altera FPGA Cyclone II 组成的音视频开发板,

开发板资源分为DSP子板和FPGA子板,DSP子板主要做音频处理,同时可以将

FPGA子板的视频数据接收进来做视频分析和处理,两块子板结合,完美实现视

频和音频的高速处理。



开发板特点:

1.使用TMS320VC5509A和Cyclone II EP2C5运算平台,

  性价比优越的高速处理平台.

2.支持视频采集(ITU-R656),可以应用TI的IMGLIB(视频库)

  做二次开发,DMA通道采集视频数据进DSP(源码).

  IMGLIB提供DCT/IDCT,小波变换,边缘检测等视频算法.

3.高精度音频采集,DMA传输音频数据(源码),支持高速音

  频信号处理.

4.提供USB2.0接口,SD卡MMC卡接口.

5.CSL库应用例程,Bootload程序,SDRAM控制程序.



DSP子板资源(硬件):

TI 200M主频DSP芯片;片上128K×16bit RAM,32K×16bit ROM

片上USB2.0,RTC,MMC、SD卡接口;双通道10bit /21.5KHz  A/D接口

外扩4M×16bit SDRAM;

32K×8bit SPI FLASH ROM;

32K×16bit IIC EEPROM;

CIRRUS 专业级音频AD/DA及相关配置电路;

软件:

DMA操作全部源码(包括Mcbsp和并口);

CSL库应用和DSPLIB应用例子;

SPI FLASH ROM BOOTLOAD程序(整个BOOTLOAD详细过程)

IIC操作例程;

音频处理程序;

视频采集部分源码;

MMC、SD卡操作程序;

RTC程序;

EMIF操作程序;

IO操作,定时器操作程序;

USB演示程序,部分源码;

TI的算法库和视频处理库(包括压缩和转换等视频算法);



FPGA子板资源(硬件):

Altera Cyclone II 芯片EP2C5;

视频AD/DA芯片.



软件部分:

视频AD/DA的配置程序;

视频采集的FPGA程序; 



配套清单:提供DSP子板一块,FPGA子板一块,USB线一条,电源一只,串口线一条,开发光盘一张,
还有Byteblaster II下载线一条 。

http://www.21control.com
电话:020-87543030  35511160
QQ:492072170
email:21control@163.com

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发表于:2007-08-25 10:21:00
24楼
DSP TMS320C6713浮点处理器 +Cyclone II FPGA EP2C5 视音频开发板已经推出,详细介绍敬请浏览www.21control.com

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发表于:2007-10-27 10:44:00
25楼
(DSP TMS320C6713浮点处理器 +Cyclone II FPGA EP2C5 视音频开发板)

 

应用: 1、电台,电视台,舞台等场合的专业音频处理(调音,均衡,效果器等); 2、医疗上的数据分析处理(如医疗影像分析,心率谱分析等)。3、静态的视频压缩,处理和传输。4、研究生,本科生数字图像及数字音频处理的教学平台。5、工程师可利用本平台实现数字信号处理的算法。6、直接用于2 次开发。由TI DSP 芯片TMS320C6713(200M 主频)和Altera FPGA Cyclone II EP2C5 组成的音视频开发板,DSP 主要做音频处理,同时可以将FPGA 采集的视频数据接收进来做视频分析和处理,两者结合,完美实现视频和音频的高速处理。开发板特点: 

1.使用TMS320C6713 和Cyclone II EP2C5 运算平台, 性价比优越的高速处理平台. 

2.支持视频采集(ITU-R656), 可以应用TI 的DSPLIB 做二次开发,EMIF通道采集视频数据进DSP,提供CCIR656编解码程序. 

3.高精度音频采集,EDMA 传输音频数据(LIB),支持高速浮点高精度音频信号处理. 

4.CSL 库应用例程,Bootload 程序,SDRAM 控制程序. 
DSP 部分资源(硬件):
TI 200M 主频浮点DSP 芯片;片上256K×32bit RAM

外扩8M×16bit SDRAM 16Mbit Flash ROM

*CIRRUS 最新专业级音频AD/DA,正负电源供电,差分输入输出,实际信噪比超过90dB, 

最高采样率192K,结合了相关的运放滤波配置电路,完全满足专业级音频产品的开发;软件:EDMA 操作LIB(包括Mcbsp 和并口,支持PINGPONG 操作); CSL 库应用和DSPLIB 应用例子(IIR,FIR,FFT 等示例算法程序);  FLASH ROM BOOTLOAD 程序(整个BOOTLOAD 详细过程);音频实时处理程序(2 段IIR滤波的均衡器程序,FFT 谱提取程序); 视频采集源码;EMIF 操作程序;IO 操作,定时器操作程序;TI 的算法库;

 FPGA 部分资源(硬件): Altera Cyclone II 芯片EP2C5; 视频AD/DA 芯片(SAA7114,SAA7121),外扩2片256×16bit的高速SRAM,可实现帧存储。

STC 单片机STC89LE52; 软件部分:视频AD/DA 的配置程序;视频采集的FPGA 程序(ITU-R656 解码程序,片内双端口RAM 操作存取视频数据程序); 

 

配套清单:开发板,开关电源一只,串口线一条,开发光盘一张,Byteblaster II 下载线一条。

 

价格:2580RMB/套;不含发票,开发票另加6%的税点. 

 

1、TMS320C6713 和FPGA Cyclone II 结合的开发板有什么优势吗?

答:通常的视音频开发板是单DSP 或者是DSP+CPLD 架构,这种架构一般是基于用CPLD 做IO 口的简单扩展和一些简单的逻辑配置,在实时视频处理中,CPLD 是很难达到要求的,而FPGA 除了高速,大容量之外,还在片内嵌入了高速RAM 和多个硬件乘法器(实时DSP 模块),在视频开发的实践中,往往会用到1D 的图像实时乘加运算(如色度空间转换,直方图均衡等),CPLD 就完全做不到了,而Cyclone II 因为嵌入了多乘法器的硬件DSP 模块, 做起来就很容易。同时,cyclone II 内嵌的RAM 可以做双端口RAM 操作,很容易配置为PINGPONG 操作流程,从而实现和TMS320C6713总线的高速数据交换,如果使用DSP+CPLD 方案就很难做到这一点了。

TMS320C6713(200MHz 主频)用来做实时的视频处理是比较吃力的,就算完全使用了高速EDMA 通道进行视频数据传输,在Full D1 图像中,1 line(64us)的处理指令数也就是12800 条,还要加上SDRAM 数据区的搬运时间,实时处理25Frame/s 是很难的,但是,如果不需要实时处理,或者是实时处理部分的算法交给FPGA 做的话,TMS320C6713做非实时的图像分析和检测是非常方便的。因为TI 提供了足够的处理库,同时,DSP 的编程的可操作性要相对容易。

总之,TMS320C6713和Cyclone II FPGA 结合的视频,音频处理平台既兼顾了编程的易实现性,又兼顾了视频处理的实时性,是一个非常适合做产品开发的实验平台。

2、音频接口部分使用的AD/DA 有什么特点?

答:我们在最新版本的5509A 上使用的音频AD/DA 是cirrus 公司最新推出的专业级音频AD/DA 芯片,差分输入,输出使用运放搭建了2 级3 阶巴特沃夫滤波器,结合了最高192K 的采样率,完全满足专业音频开发的要求。现在市面上绝大部分的开发板的音频接口都使用AIC23,AIC23 在专业音频,特别是要求高信噪比的场合就显得档次低。主要原因是其使用单端输入输出接口,同时,它标称的理想信噪比和动态范围都不高。


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