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嵌入式数字调音台可调增益混音的设计

2017-06-02 01:11

　　摘要：基于嵌入式的数字音频设备以其高性价比、功耗低、集成度高、可扩充能力强、日新月异的发展速度等优点受到世界各国的广泛关注。论文提出一种基于ARM嵌入式处理器 FPGA结构的嵌入式数字调音台的解决方案。并在ARM9（S2C2440）与FPGA（XC3S500E）为核心芯片的硬件平台上实现了八路增益可调混音。
　　关键词：S2C2440；XC3S500E；调音台；混音
　　
　　1混音简介
　　
　　混音在调音台当中具有非常重要的作用，是当今数字调音台必不可少的功能。混音（Mixing）就是运用调音台来修饰、修改、添增、删减各种音效等等，其最主要的目的是通过混音的处理使得让播放出来的声音更有音质。通过混音的处理使得播放出来的声音更有音质。混音器不是将声音放大，反而对音频信号有衰耗。它的作用主要是调整频响曲线，对不同的音频频率进行不同的衰耗，达到调整音频信号音色效果。
　　
　　2系统整体设计
　　
　　论文设计了采用三星公司的S3C2440与Xilinx公司的XC3S500E的硬件平台，在此基础上实现混音处理。由于S3C2440只有一路IIS总线，因此不能实现多路音频信号的混合处理，论文采用XC3S500E外接音频输入、输出模块，用来实现混音过程。而S3C2440由于其有众多的外围接口，被用来作为控制平台；S3C2440内置了八路A/D转换器，被用来转换八路控制音量的推子，得到的A/D转换数据通过SPI接口传输到XC3S500E中。整个设计流程如图1所示。
　　
　　图1中，在S3C2440实现了八路推子的A/D转换驱动程序，得到的转换数据经过识别、标记等处理后，通过SPI接口将处理后的数据传送到FPGA中。
　　
　　3 S3C2440驱动程序设计
　　

　　这里的驱动程序包括两个部分，即A/D转换与SPI接口驱动。设计流程图如图2所示。
　　其中A/D转换驱动的代码如下：
　　result = devfs_register_chrdev(ADC_ MAJOR,