Методики реализации алгоритмов нерекурсивной и рекурсивной фильтрации на отладочных комплектах ADSPBF-533 EZKIT-Lite (Методические указания к выполнению лабораторных работ № 5, 6), страница 3

Система обработки звуковых сигналов отладочного комплекта состоит из аудио кодека AD1836, масштабирующих усилителей, антиалайзинговых фильтров и, непосредственно процессора обработки сигналов ADSP-BF533. Аудио кодек представляет собой систему обработки звука, состоящую из 2 стерео АЦП (по два канала на каждый преобразователь, возможно использование в качестве 4 независимых преобразователей), выполненных по технологии Σ-Δ и трех стерео ЦАП, также выполненных по технологии Σ-Δ. Возможно использование ЦАП в качестве 6 независимых преобразователей. Для настройки кодека на необходимый режим работы используется SPI-совместимый последовательный порт, а для обмена данными с вычислительным устройством последовательный порт, который можно настраивать на множество режимов приема/передачи данных. При использовании SPI порта кодек всегда является ведомым устройством, а при обмене данными по последовательному порту всегда является ведущим устройством (генерирует сигналы тактовой и кадровой синхронизации, частота и формат которых зависят  от настроек внутренних регистров). Кодек обладает следующими функциональными возможностями: разрядность обрабатываемых данных может программно меняться и принимать значения 16, 18, 20 и 24 бита, частота дискретизации данных может выбираться равной 48 или 96 кГц, дифференциальные входы и выходы позволяют снизить синфазные помехи аналогового сигнала, возможна работа от одного источника питания - +5 В, динамический диапазон АЦП – 105 дБ, ЦАП – 108 дБ, развязка между каналами составляет 110 дБ, программно настраиваемый коэффициент усиления буферного усилителя АЦП может достигать 12 дБ, с шагом 3 дБ, на выходе каждого ЦАП имеется программно настраиваемый 10-разрядный аттенюатор. На входе каждого АЦП и выходе ЦАП есть цифровые фильтры с частотой среза 20 кГц, настраиваемые на частоту дискретизации  48 и 96 кГц.

Для обмена данными с процессором используется трехпроводной последовательный порт. Вывод кадровой синхронизации – LRCLK служит для идентификации начала приема/передачи слов данных, вывод тактовой синхронизации – BCLK служит для тактирования битов данных, которые поступают на вывод данных SDATA. Для приема данных с АЦП и передачи данных на ЦАП используются раздельные выводы кадровой и тактовой синхронизации, которые называются ALRCLK, ABCLK и DLRCLK, DBCLK соответственно. Для приема данных с обоих АЦП используются раздельные выводы данных, называемые ASDATA1 и ASDATA2 соответственно. Для передачи данных на три ЦАП используются три раздельные вывода данных, называемые DSDATA1, DSDATA2 и DSDATA3.  Последовательный порт кодека может настраиваться на различные режимы работы: I2S, стандартный DSP режим, режим выравнивания данных по правому краю, режим выравнивания данных по левому краю.

Режим работы последовательного порта, а также многие другие параметры кодека настраиваются в регистрах управления, доступных  через SPI-совместимый последовательный порт. Кодек содержит: два регистра управления ЦАП, шесть регистров уровня выходного сигнала ЦАП, содержащих значения аттенюатора, четыре регистра, содержащих пиковое значение сигнала на входе АЦП, и три регистра управления АЦП. Через регистры управления ЦАП и АЦП происходит настройка всех возможных режимов работы устройства. Подробное описание регистров и форматов обмена данными приведено в техническом описании кодека. На отладочном комплекте кодек подключен к последовательному порту SPORT0 процессора. Функциональная схема подключения процессора и кодека изображена на рис. 3.

Рис. 3. Функциональная схема подключения кодека AD1836 к процессору ADSP-BF533 на отладочном комплекте.

При старте программы в регистры управления кодека должна быть загружена вся настроечная информация по порту SPI. В качестве выбора ведомого устройства порта выступает программируемый флаг PF4. после настройки кодек начинает генерировать импульсы тактовой и кадровой синхронизации в соответствии с настройками. Для обработки поступаемых данных последовательный порт SPORT0 должен быть настроен в соответствие с настройками кодека.


Лабораторная работа № 5

Изучение нерекурсивных цифровых фильтров (КИХ-фильтров) на отладочном комплекте ф. ADI