數(shù)字音頻流的處理和音頻輸出的FPGA程序設(shè)計(jì)


1.95萬字 43頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)


畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書中文摘要
盡管當(dāng)下數(shù)字化廣播電臺(tái)的建設(shè)高速發(fā)展，但是與之配套的監(jiān)測、控制系統(tǒng)卻未實(shí)現(xiàn)同步，其效率較低，功能并不理想。本課題針對(duì)音頻廣播監(jiān)測這一領(lǐng)域現(xiàn)狀提供了一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，有較大的實(shí)用價(jià)值。本課題的工作可歸結(jié)為信號(hào)格式轉(zhuǎn)換，利用FPGA芯片對(duì)輸入的音頻數(shù)據(jù)解碼，再轉(zhuǎn)換成I2S格式信號(hào)傳輸給專用音頻芯片，音頻芯片將數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換成模擬音頻后輸出，用戶即可通過耳機(jī)收聽到聲音。
本文首先介紹了廣播電視行業(yè)普遍應(yīng)用的AES/EBU音頻接口標(biāo)準(zhǔn)和信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)所使用的I2S總線標(biāo)準(zhǔn)，包括它們的采樣頻率、位寬和內(nèi)含信息等，基于這些特點(diǎn)建立格式轉(zhuǎn)換方案。
其次介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，自頂向下地劃分各個(gè)模塊的功能，主要分為電平轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)解碼模塊和音頻格式轉(zhuǎn)換模塊。另外還說明了確保系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的外圍電路設(shè)計(jì)，包括電源、時(shí)鐘部分。系統(tǒng)的主控部分由Alter公司的FPGA芯片EP1C3T144C8實(shí)現(xiàn)，包括音頻信號(hào)的解碼和格式轉(zhuǎn)換，還有對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的控制。實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換的音頻芯片選用了四片飛利浦公司的芯片UDA1341TS，分別對(duì)應(yīng)完成四路I2S數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換為模擬音頻的功能。
之后詳細(xì)闡述了信號(hào)的采樣、解碼、識(shí)別、提取和轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)方法、部分程序和綜合得到的RTL電路圖。最后則給出了實(shí)物圖和調(diào)試結(jié)果，并對(duì)運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析，提出了總結(jié)和展望。


關(guān)鍵詞：AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)音頻流，F(xiàn)PGA，I2S總線標(biāo)準(zhǔn)，L3控制，解碼