Luận văn thiết kế hệ nhúng nhận dạng tiếng việt nói

Còn trong một hệ thông phức tạp hơn, một màn hình dỗ họa, cảm ứng hoặc có các nàn hình cho phéớp thực hiện các thao tác phúc tạp mà lối thiểu hóa được khoảng không gian cân sử dụng; ý ng

LUAN VAN THAC Si KHOA HOC

Ngành: Xứ lý Thông tin và Truyền thông

LUAN VAN THAC Si KHOA HOC

Ngành: Xử lý Thông tin và Truyền thâng

Đề tài:

THIET KE HE NHUNG NHAN DANG

TIENG VIET NOI Design of embedded system for Vietnamese recognition

LE BA VUI

Nguvi huémg dan khoa hoc: I'S ‘TRINH VAN LOAN

Tà Nội, 2009

LOTMG DAU

Nhận đạng tiếng nói tư động hiện nay đã không còn xa lạ với con người Đã có những bệ thông được xây dụng có sử dụng nhận dạng tiếng nói như điều khiễn máy tính bằng giọng nói, quay số

đó đều được phát triển dựa trên nên công nghệ hiện đại với hệ thông máy tính lớn

ên thoại bằng giọng nói Tuy nhiên, các hệ thống

và cơ sở dữ liệu Hếng nói khá hoàn chỉnh (ngôn ngữ chủ yếu lả Géng Anh, néng

Pháp) Õ Việt Nam, việc ngh

còn đang ở bước đầu và chủ yêu thực hiền trên máy tính vá việc phát triển hệ thống

nhận dạng tiếng nói trên cáo hệ nhúng chua được nghiên cứu nhiều Với mục đích

tìm hiểu vả góp phần phát triển chương trình nhận dạng tiếng nói trên hệ nhúng, tác

giá đã thục hiện để tải “Thiết kế hệ nhúng nhận dạng tiếng Việt nói

thực hiện việc tim hiểu vá thiết ke

Đề hoàn thành được luận văn, tôi xin cảm ơn TS TRỊNH VĂN LOAN, mặc đủ rất

tận rộn nhưng đã đành thời gian hướng dẫn tận tỉnh và cho tồi những lời khuyên rất

PHAN 1 TÔNG QUAN VỀ HỆ NHÚNG 0 0S Sccceeerrrrrrric.Ð

1.1 Giới thiệu clung, se seeeeeerrererrrie 5 9

PUAN H TÌM TIỂU DSPIC30F6014A VA CODEC $13000 21

2.1.2 Nhân vĩ điều khiến daPIC30F6014A - - 22 2.2 Module DCT (Data Converler Tnterface) - - 24 3.2.1 Giới thiệu chưng về module DƠI ò 1

2.2.2 Hoạt động của khối DCH - 22 2222000020112 xe 2Ó

2.3 Codcc Si3000 " XeeereeoeceoŸT

2.3.1 So dé chan

3.3.2 Đặc didm ctia codec Si3000 escscseessesiiseeieeeesie seo

3.1, Giới thiệu chung, the ure keo

3.3.1 Phương pháp tiên đoán tuyển tỉnh s2

Lê Bá Vui — Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

3.3.2.1, Ccpstrum 54 3.3.2.2 Thang do meL à is rrierreeree 155

3.4 Trích chọn các tham số đặc trưng tiếng nói theo phương pháp phd mel — tan

3.4.5 Tỉnh DIT "— 60 3.4.6, Bang loo tam gia0 sccecscsssseensersstensitestnseieseesenseeesine 6

3.4.7 Biến đổi Cosine rời TạC à nong 62

BAB, Cepstral 06 trong $8 ccccccsssesssssscsseesssseeeseesusssvsssssssoeesssneesoseeessiuiiened 62

3.5 Lượng tử hóa veotor - - - 62

3.5.1 Đặc điểm của lượng tử hóa veetor - 6

3.6.1 Gidi thidu chung vé mé hinh Markov ấn - 66

3.6.3 Mô hình Maikov rồi rạo về mặt hoi gian - - 66

3.6.3 Mô hình Maikov ấn rời rạc về mặt thời gian - - 67

3.6.4 Ba bai toan cơ bản của mô hình Markov &n - - 68 3.6.4.1 Bài toán thứ nhảt, đánh giá xáu suất - - 68 3.6.4.2 Bài toán thứ hai, Lim day bang that (i ua - - 70

3.6.4.3 Hải toán thử ba, ưỏc lượng tham số của mô hnh e7 3.6.5 Những yấn dễ khác trong mô hinh Markov 4 „73

3.6.5.1 Các loại mỏ hinh Markov án 73

3.6.5.2 Mật độ quan sát rời rạc và mật độ quan sát liên tục TÔ

3.6.5.3 Iluần luyện với nhiều đãy quan sát 76

THÂN IV THIRT KE HE THONG NHUNG 78

4.1 Yêu cầu chung của hệ thống n2 retierttzrrrrrrrrrree 78

4,3,3 Khối giao tiếp MĂMC nh 2.1errrre BZ 4.3.4 Khéi shép ndi LCD aceccceesssssssssssssseeeessssusssvussssssseessseeesoseeesssinieee 83 4,3,5 Khối ghép nỗi UARL 220 1c HH gm.rrrrrrrrroi 83 4,3,6 Khối cung cấp nguồn noi 84

4.4.6, Giao tiếp UARLT, có 2222222222 trEe TH 1111100111111 93

4.4.7 Mé dun trich chọn dặc trưng 294 4.4.8 Mô dun nhận dạng, ch nhe re reo - 95 4.4.9 Mô dun tạo codebook (thực hiện trên PC) -.97 4.4.10, Mô dun huấn luyện (thực hiện trên PÚ) c«e- 99

4.4.11 Một số phương nhấp tdi wa chuong trinh 100

Lê Bá Vưi — Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

PHU LUC Bai bao dự kiến tam gia hội nghi FAIR thang 123 nam 2009 tại Hà Nột

111

Lê Bá Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

MỤC LỤC HÌNH

Hình 2.1 Sơ dỗ các chân của dsPIC30E6014A-30UPE scece.22

linh 2.3, Khung đồng bộ thời gian, chế độ đa kênh „30 linh 2.4 Khung đồng bộ thời gian, AC-limk Start của khung, „30 linh 2.5 Khung giao điện 128 đồng bộ thời gian

Linh 2.6 Sơ đồ cầu tạo chân Si3000

Linh 2.7 Sơ đỗ mô tá chức năng của 8i3000

Hinh 2.8 Gian dé thoi giam khi yên cầu một khuimg thứ

p

Hinh 2.9 Gian dé thoi giam của chu kỳ viết trong khung thứ cắp

Tình 2 10 Giản đồ thời gian của chủ kỳ đọc trong khung thứ cân

Hình 3.11 Hệ thông phat clock Si3000

Hình 3.1 Sơ đồ quá trình hình thành vả cảm nhận tiếng nỏi

Hình 3.2 Bộ máy phát âm của con người

Hình 3.3 Sơ đồ khỏi bộ máy phát ãm:

Tình 3.4 Biểu điển tim hiệu trong miễn thời gian

Tình 3.5 Biểu điển tim hiệu trong miễn tân số

Tình 3.6 Biểu diễn Spectrogram của tín hiệu

Hình 3.7 Mö hinh của tuyển ãm c2 222222 2c giyeiee

-Hinh 3.8 Các bước tinh toán cepstrum thuc sence

Hình 3.9.Cepstrum của tin hiệu kich thich va bé loc tuyén am

Hình 3.10 D6 thi ham chuyén di gifta Hz va mel occ

Tlinh 3.11 So dé trich chon tham số đặc trưng tiếng nói

Lê Bá Vui —Lép Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Hình 3.14 Mô hình Markov an lién két day đủ với 4 trạng thái esee.74 Hình 3.15 Mô hình Markov an lién két trái-phải với 4 trạng thái sect TS

Hình 4.1 Sơ dỗ khối của hệ nhúng tsereerirrrrereireo.7Ể Hình 4.2 Vi điều khiển dsEÏC so r2eeererde 80 inh 4.3, Giao tiép voi Codec Si3000 a.cecseeseessessiseesiestessesstentnsieessiete 8 linh 4.4 Giao tiếp với thế nhở MMMC ccsieereree "5

linh 4.5, Ghép nếi với LCI 2S co 2222 6222C2CcEtEirrrrrrrrrree seo

1Iinh 4.6 Ghép nối với máy tính thông qua UARTL ¬

Hình 4.7 Khéi cung cắp nguồn cho hệ thẳng - - 84

Hình 4.11 Khếi ghép nấi với kít lập trình - - 8?

Hình 4.14 Sơ để thực hiện module huấn luyện mô hình - 99

Lé Ba Vui —Lép Cao hoe Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

MỤC LỤC BẢNG

Tăng 1.1 Các đặc tã cơ bán về T-Engine SH7760 19

Đảng 3.1 Tân số clock Lương ứng với tốc độ lây mu 32

Bang 2.2 Chức năng các chân của Si3000 à- ieereeeee.28 Bang 2.4 Các chế dộ của 8i3000 àeeereiereeee.44

Bang 5.1 Thử nghiệm hệ thống nhận dang cho một người nói đã dược huận luyện

PHAN I TONG QUAN VE HE NHUNG

1.1 Giới thiệu chung

lIệ thông nhủng (embedded system) duge dinh nghĩa là một hệ thống máy tính chuyên biệt dược thiết ké dẻ thuc hiện một chức năng chuyên dụng Hệ thống nhúng dược sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực tù các thiết bị cao cáp như vệ tĩnh, Lên

lửa, thu con thoi dén các thiết bị tiêu dùng như lò vĩ bu, máy sấy, máy hút bụi

Thị trường phân mềm cho hệ thông nhúng lớn hơn gấp nhiều lần so với phan mềm

của những chiếo máy tỉnh cá nhân PC Chẳng hạn, trong mật chiếc xe hơi đời mới

có tới trên BO chương trình xử lý cho các ứng dụng từ điều khiển, phanh, nạp nhiên liệu, dẫn đường cho tới túi khí Và số lượng vi xứ lý trên các hệ thống hiện đại

ngay cang ting

Theo thông ké cia BCC Research Group, dén nim 2009, tang thi truimg ella ete h&

thống nhúng toàn cau sẽ đoạt khoảng 88 tỷ USD Trong đó phần cứng là 78 tÿ USD

và phần mềm chiếm 3,5 tỷ Tuy nhiên tốc độ tăng Irưởng của phần mầm nhúng sẽ

cao hơn và hiện tại đang ó mức 16%/nam

1.2 Đặc diễm hệ nhúng

Hệ thống nhúng thường cỏ một sở đặc điểm chung như sau

* Các hệ thông nhúng dược thiết kế dễ thực hiện một số nhiệm vụ chuyên dụng chữ không phái đóng vai tro là các hệ thông, máy tỉnh da chức năng Một số hệ thông dỏi hôi ràng buộc về tính hoạt động thời giam thực để đâm bão độ an toàn và lính ứng,

dụng; một số hệ thông không đôi hỏi hoặc rằng buộc chặt chế, cho phép đơn giản

hóa hệ thêng phản cũng đề giảm thiểu chỉ phí sản xuất

+ Một hệ thống nhúng thường không phải là một khải riêng biệt mà là một hệ thông phức tạp nằm trong thiết bị mà nó điều khiến

* Phản mẻm dược viết cho các hệ thông nhúng được gọi là ñrmware và dược lưu trữ

trong cae chip bộ nhớ chỉ dọc (read-only memory) hoặc bộ nhớ flash chứ không

phải lả rong một ô dia Phan mềm trường chay với số tải nguyễn phần cứng han

chế: không có bàn phím, mãn hình hoặc uỏ nhưng với kích thước nhô, bộ nhớ hạn

chế Sau đây, ta sẽ đã sâu, xem xét cụ thể đặc điểm của các thành phần của hệ thẳng

những

Lê Bá Vũi — Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Giai

én

Các hệ thống những có thế không có giao điện (đối với những hệ thống đơn nhiệm)

hoặc có đẩy đủ giao điện giao tiếp với người đùng tương tự như các hệ điểu hành

trong các thiết bị để bàn Di với các hệ thống đơn giãn, thiết bị nhúng sử đụng nút bấm, đến LIjD và hiển thị chữ cð nhỏ hoặc chỉ hiển thị sổ, thường đi kẻm với một

hệ thống menu đơn giản

Còn trong một hệ thông phức tạp hơn, một màn hình dỗ họa, cảm ứng hoặc có các

nàn hình cho phéớp thực hiện các thao tác phúc tạp mà lối thiểu hóa được khoảng không gian cân sử dụng; ý nghĩa của các nút bắm có thể thay đối theo

màn hình và các lựa chọn Các hệ thống nhứng thường có một mân hình với một nút

‘bam đạng cân điều khiến (joystiek button) Sự phát triển mạnh :nế của mạng toàn

cầu đã mang đến cho những nhà thiết kế hệ những một lựa chon moi La sit dung mot giao diện web thông qua việc kết nồi rnạng Diễu này có thể giớp trảnh được chỉ phí

cho những màn hình phức tạp nhưng đồng thời vẫn cứng cấp khá năng hiển thị và nhập liệu phức tạp khi cản đến, thông qua một máy tính khác Điều này là hết sức hữu dụng doi với các thiết bị điều khiển từ xa, cải đặt vĩnh viễn Ví du, cde router là

nút bẫm ở lể

các thiết bị đá mg địng tiên ích này

Kiên trúc CPU

Các bộ xử lý trong hệ thông nhúng có thể được chia thánh hai loại: vị xứ lý và vì

điều khiên Các vi diều khiến thường có các thiết bị ngoại vị dược tỉch hợp trên chịp nhằm giảm kich thước của hệ thống Có rất nhiều loại kiến trúc CPU được sử dụng,

trong thiết kế hệ nhúng nửa ARM, MIPS, ColdBre/68k, PoworPC, x86, PIC, 8051, Atmel AVR, Renesas H8, SH, V850, FR-V, M32R, 780, 78 Diéu nay trdi ngược

với các loại máy tính đề bản, thường bị hạn chế với một vải kiến trúc máy tính nhất định Các hệ thống những có kích thước nhỏ và được thiết kê đề hoạt đóng trong,

môi trường cộng nghiệp thuờng lựa chon PC/104 vA PC/LO4++ lam nén tang

Những hệ thống nay thuong sit ding DOS, Linux, NetBSD hodc các hệ điều hành

nhung thời gian thực như QNX hay VxWorks Con các hệ thông nhụng có kích

thước rất lớn thường sử dụng một cấu hình thông dụng là hệ thông on chip (System

ona chip — SoC), mdt bing mach lich hyp cho mat img dung cu thé (an application-

specific integrated circuil — ASTC) San dG nhan CPU được mua và thêm vào như

một phẩn của thiết kế chịp Một chiến lược tương tu là sử dụng FPGA (field-

Lê Bá Vưi ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

programmable gate array) va lap trình cho nó với những thành phần nguyễn lý diet

kế bao gồm cả CPU

'Thiết bị ngoại vỉ

Hệ thống nhúng giao tiếp với bên ngoài thông, qua các thiết bị ngoạt vị, ví dụ như:

+ Serial Communication Interfaces (SCI): RS-232, RS-422, R8-485

+ Synchronous Serial Communication Tnterface: PC, ITAG, SPT SSC va ESST

+ Universal Serial Bus (USB)

+ Networks: Controller Area Network, LonWorks

+ 186 dinh thoi: PLL(s), Capture/Compare va Time Processing Units

* Discrete 10: General Purpose Input/Output (GPLO)

Công cụ phát triển

Tương tự như các sản phẩm phân mềm khác, phan mềm hệ thống những cứng được

phát triển nhờ việc sử dụng cáo trình biên địch (compilers), chương trình địch hợp

ngữ (assembler) hoặc các công cụ gỡ rối (debugsers) Tuy nhiên, các nhà thiết kế hệ thống nhúng cỏ thể sử dụng mét sé công cụ chuyên dụng nu:

* Bộ gỡ rối mạch hoặc các chương tinh mé phỏng (cmulator)

+ Tiện ích để thêm cae gid ii checksum hoặc CRƠ vào chương trình, giúp hệ thống

những có thể kiếm tra tính họp lệ của chương trình đó

« Đổi với các hệ thống xử lý tín hiệu số, người phát triển hệ thống có thể sử dụng,

phân mém workbench nlur MathCad hoặc Miathematica để mồ phỏng các phép toán

+ Các trình biên dịch và trình liên kết (imker) chuyên dụng được sử dụng dễ tôi ưu hỏa một thiết bị phần cửng

thống nhúng; p trình và công cụ th

i dụng và cải tiền lừ một ngôn ngữ đá có sẵn

Các công cụ phân mềm có thể được tạo ra bởi các công ty phần mềm chuyên địmg

về hệ thông nhúng hoặc chuyển đổi từ các công cụ phát triển phân mềm GNU Dôi

Lê Bá Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Khi, các công cụ phát triển đãnh cho máy lĩnh cả nhân cứng được sử dụng nếu bö xử

lý của hệ thống nhúng đỏ gần giống với bộ xử lý của một máy DƠ thông dung,

D6 tin cf

ống, nhủng thường nằm trong các cỗ máy được kỹ vọng là sẽ chạy bảng, năm trời liên tục má không bị lỗi hoặc có thẻ khôi phục hệ thông khi

các phẩn mềm hệ thống nhúng được phải triển và kiểm thử mộ cách cẩn thận hơn Các hệ

là phần mềm cho máy tỉnh cả nhân Ngoài ra, các thiết bì rời không đáng tin cậy như ổ đĩa, công tắc hoặc mút bảm thường bị hạn chế sử đụng Việc khôi phục hệ thông khi gặp lỗi có thể được thực hiện bằng cách sử đụng các kỹ thuật như

watchdog timer — néu phan mém khéng déu dan nhan duoc các tín hiện watchdog

định kí thi hệ thông sẽ bị khối động lại

Một số vẫn để cụ thể về độ tin cậy như:

« Hệ thống không thể ngừng dễ sửa chữa một cách an toàn, ví dụ như ở các hệ thống,

không gian, hệ thống dây cáp đưới đáy biển, các đền hiệu dần đường, Giải pháp

1.3, Cac kién trúc phân mềm hệ thống nhúng

TMột số loại kiến trúc phần mềm thông dụng trong các hệ thống nhúng như sau:

Vong Lap kiểm soát đơn giản

‘Theo thiét ké nay, phần mềm được tổ chức thành một vòng lặp đơn gián Vòng lặp øọi đến các chương trình con, mỗi chương trình con quản lý một phẩn của hệ thông, phần cửng hoặc phần mềm

Lê Bá Vưi ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Tệ thông ngắt điều khiển

Các hệ thẳng nhúng thường được điểu khiến bằng các ngắt Có nghĩa là các tác vụ

của hệ thống nhúng được kích hoạt bồi các loại sự kiện khác nhau Ví dụ, một ngắt

có thể được sinh ra bởi một bộ định thời sau một chu kỷ được định nghĩa trước,

hoặc bởi sự kiện khi cổng nỏi tiếp nhận được một byte náo đỏ

Loại kiến trúc nảy thường được sử dụng trong các hệ thống có bộ quản lý sự kiện đơn giản, ngắn gọn va cản độ trễ thấp Hệ thông này thường thực hiện một tác vụ

đơn giãn trong một vòng lắp chính Đôi khi, các tác vụ phức tạp hơn sẽ dược thêm

vào một câu trúc hàng đợi trong bộ quản lý ngắt đế được vòng lặp xứ lý sau đó Lúc nay, hé théng gan giảng với kiến nhân đa nhiệm với các tiên trinh rời rac

Đa nhiệm tương tác

Một hệ thống da nhiệm không, ưu tiên cũng gẵn giống với kỹ thuật vong lặp kiểm soát đơn giản ngoại trừ việc vòng lắp nảy dược ấn giấu thông qua một giao diện lập trinh APT

trong một môi trường riêng của nó Khi không cầu thực hiện nhiệm vụ đó thì nó gọi đến các tiên trình con tạm nghỉ (bằng cách gọi “pause”, “wait", “yeild” )

thả lập trình định nghĩa một loại cáo nhiệm vụ, mỗi nhiệm vụ chạy

Ưu điểm và nhược điểm của loại kiến trúc này cũng giống với kiêm vàng lặp kiếm soát đơn giản Tuy nhiên, việc thêm một phản mềm mới được thực hiện đễ đàng

hơn bằng cách lập trình một tác vụ mới hoặc thêm vào hàng đợi thong dich (queue-

interpreter)

Đa nhiệm ưu tiên

Ở loai kiên trúc này, hệ thông thường có một đoạn mã ở mức thâp thực hiện việc

chuyển đổi giữa các tác vụ khác nhau thông qua rnột bộ định thỏi Doạn mã này thường nằm ở mức mà hệ thông được coi là có một hệ điều hành vả vị thể cũng gặp hải tật cá những phức tạp trong việc quản Ìÿ đa nhiệm

Bat ky tae vu nao có thể phá húy dữ liệu của một Lác vụ khác déu can phdi dược

chia si

tách biệt một cách chính xác Việc truy cập tới các dữ gó thể được quản

ly bang một số kỹ thuật đồng bộ hỏa như hàn

đợi thông điệp (message queues), semaphores Vì những phức Tạp nói trên nên một giải pháp thường, được đưa ra

đó là sử dựng một hệ điển hành thời gian thực Lúc đẻ, các nhà lập trình có thể tập

Lê Bá Vui — Lớp Cao học Xử lý Thêng tin va Truyén thông 2007 — 2009

trung vào vide phái triển các chức năng của tuết bị chứ không cân quan lâm đên các

địch vụ của hệ điều hành nữa

Vi nhân (Microkernel) và nhân ngoại (¿xokerncl}

Khải niệm vi nhân (microkernel) là một bước tiếp cận gần hơn tới khải niệm hệ điều hành thời gian thực Lúc này, nhân hệ điều hành thục hiện việc cấp phát bộ nhớ vả chuyển CPU cha các luỗng thực thí Còu các tiến trình người dùng sử dụng các cuức năng chính như hệ thống lilc, giao điện mạng lưới, Nói chưng, kiến lrúc nấy thường được áp đụng trong các hệ thông mả việc chuyển đối vả giao tiếp giữa các

tác vụ là nhanh

Còn nhân ngoại (exokernel) tiền hành giao tiếp hiệu quả bằng cách sử dụng các lời

oi chương trình con thông thường, Phần cứng vả toàn bộ phần mềm trona hệ thông, luôn đắp ứng va có thể được mớ rộng bởi các ứng, dung

Trong kiến trúc này, một nhân đây đã với các khả năng phúc tạp được chuyển đổi

để phủ hợp với môi trường những, Diễu này giúp các nhà lập trình có được một môi

e với hệ điều hành trong các máy để bàn nhu Linux hay Microsoft Windows vả vì thể rất thuận lợi cho việc phát triển Tuy nhiên, nó lại đỏi hỏi đáng,

kế các tài nguyên phân cứng làm tăng chỉ phi của hệ thống, Một sẻ loại nhân khỏi

thông đụng là Embedded Linux va Windows CE Mie di chi phi phan cing ting

lên nhưng loại hệ thông những này dang tăng trưởng rất mạnh, dặc biết là trong các

« Lệ thêng cho phép sử dụng lại các đoạn mã sẵn có phổ biển như các trình điều

khiến thiết bị, Web Servers, irewalls,

« Việc phát triển hệ thống, có thể được tiến bảnh với một tập nhiều loại đặc tính,

được câu hình để

chức năng còn sau đó lúc phân phối sản phẩm, hệ thống có tÍ

Toại bỏ một só chức năng không cân thiết, Điều này giúp tiết kiểm được những vìmg,

nhớ mà các chức năng đó chiêm giir

Lê Bá Vui ~ Lớp Cao học Xứ lý Thêng tin vả Truyền thông 2007 — 2009

+ Hệ thống cỏ chế độ người dùng đẻ dé dang chạy các ứng dụng vả gỡ rồi Nhờ đó,

qui trình phát triển được thực hiện dễ dàng hơn và việc lập trình có tính linh động hon

+ Co nhiều hệ thông nhúng thiêu các yêu cảu chặt chế vẻ tỉnh thời gian thực của hệ

thong quan ly Con mét hé thong như Embedded Linux cỏ tốc độ đủ nhanh để trả lời cho nhiều ứng dụng, Các chức năng cần đến sự phản ứng nhanh cũng có thể

được đặt vào phân cứng

DSK C6713 còn có khả năng giao tiếp với nhiêu thiết bị khác như các hệ vị điều

khiển, các loại bộ nhớ, Nhờ khả năng giao tiếp phong phú như vậy, người sử dung co thé phat triển những ứng dụng xử lý âm thanh thời gian thực ghép nói với

nhiều mạch chức năng khác nhau Hai ứng dụng xử lý âm thanh chủ yêu là nhận dang vả tổng hợp tiếng nói Hình ảnh của kit DSK C6713 va các khối chức năng,

Hình 1.2 Sơ đô khối DSK C6713

DSK C6713 có những tính năng chỉnh như sau:

œ Sử dụng chip xử lý tín hiệu số dấu chảm động TMS320C6713 hoạt đông 6 tan

số 225MHz

e- Bộ mã hoá / giải mã âm thanh đa kênh TUV320AIC23

© Bonhé DRAM đồng bộ 16MB

«- Bộ nhớ Flash 512KB, trong đỏ 256KB được sử dụng đẻ lưu câu hình mặc định

«_ Bốn đènLED vả công tắc DIP cho phép tương tác với người sử dụng

e_ Cấu hình hoạt động bằng phản mẻm thông qua các thanh ghi lưu trong CPLD

¢ Co the tuy chon cau hinh khởi động bởi các công tắc cầu hình

œ_ Các khe cắm đề giao tiếp với các thiết bị mở rồng,

© Gia lap chuan JTAG va giao tiép vai may tinh thong qua đường USB

© Nguén cap 5V

Lê Bả Vui — Lop Cao hoc Xit ly Théng tin va Truyén théng 2007 ~ 2009

142 T-Engine

T-Engine SH7760 là một hè vì xử lí tích bợp bộ điều khiển LCD, USB host va cae

chức năng ngoai vi khác SuperH%RISC engime là một vi xử lí nên tảng 32bit

RISC SH7760 cỏ một CPU SH-4 mà tại mức độ đôi tượng lệnh là hoản toàn tương thích với các vi xử li SH-1, SH-2 và SH-3 Vị xử lí này có một bộ nhớ cache lệnh,

một bộ nhớ cache toán hạng mà cỏ thê chuyên đổi giữa các chẻ độ copy-back và write-through, bộ quản lí bộ nhớ với 64 phan tử liên kết day đủ được chia sé TLB

(Translation Look aside Buffer) Kich thước của bộ nhớ cache lệnh và bộ nhớ cache

toán hang 1a 16 kbyte va 32 kbyte Vi mach nảy cũng có tính năng bộ điều khien

trang thai bus (Bus State Controller — BSC) ma co the lén ket vi SDRAM Va bai

vi né co cae chite nang on-chip như bộ điệu khiên LCD, một USB hoat, các bộ định

giờ vả các chức năng truyền tin nỏi tiếp yêu cảu cho các phương tiện multimedia va

OA nên vi mạch nảy cho phép giảm thiểu rất lớn giả thành trong hệ thông

- Một đầu ra tai nghe

- Mat dau vao micro

Thiết kế hệ những nhận đạng tiếng Việt nói -30 -

Hình 1.4 Sơ dà khối kù T-Engine SH7760

TIai hệ nhúng DSK C6713 và T-Tingine được giới thiệu ở trên là nhữmg hệ nhúng có cầu hình hoàn toàn phù hợp với các ứng đụng xử lý tiếng nói nói chung và nhận đạng tiếng nói nỏi riêng, Chúng đều lá các bộ xứ lý mạnh, hỗ trợ các lệnh xứ lÿ tin hiệu số Trên bo mạch tích hợp codec giao tiếp với tín hiệu âm thanh hỗ trợ tân số

u cáo Tuy nhiên, chúng đều là các hệ nhúng được sẵn xuất ở nước ngoài

lấy n

theo những quy trình công nghệ lệu đại Việc xây đựng và lắp đặt lừ đầu những hệ

những nhụ vậy ở Việt Nem tương đối khó khăn Khó khẩm km nhất chính là việc

tìm mua cáo linh kiện, cáo mạch tích hợp cân thiết để xây dụng hệ nhúng,

Do vậy, với mục đích của đề tài là thiết kế hệ nhúng nhận đạng tiếng Việt, tác giả

đã chọn đòng vỉ điều khiển dsPIC của hãng Microchip dé tién hanh thiét ké va cai đặt hệ nhúng có khả nãng nhận dạng tử tiếng Việt rời rạc với số lượng từ vựng hạn

chế

Lê Bá Vưi ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

PHẢN II TÌM HIỂU DSPIC30F6014A VÀ CODEC SI3000

2.1 Vi diều khiển dsPHC30F6014A

21.1 Giải thiệu chưng

csPIC30F6014A là loại vị điều khiển tỉa hiểu số manh nhất của dòng d3PIC30F với

những tính năng chung như sau:

“Thuộc họ vi điểu khiến tín hiệu số 16 bit của hãng Mierochip

Dai hoat dong:

« DC-30MIPS (tốc độ 30 triệu lệnh trên giây)

© = Dainguén VDD 2.5+5.5V

Tinh nang CPU:

«Thuộc kiến trúc Havard

œ- Tối ưu với tập lệnh và lập trình C

© Dé dai bus dit figu 16 bit

© Dé dai bus diéu khién 21 bit

ø Không gian bộ nhớ chương trình đến 4M từ lệnh

œ Không gian bộ nhớ dữ liệu dến 64Kbyics

ø Tậplệnh với 84 lệnh

©) 16 thanh ghi da chite wing 16 bil

© 2 thanh ghi tich lay 40 bit

© Ché dé dinh dia chi linh hoạt

«_ Thực hiện các lệnh dšp trong một chủ kỳ

Bồ nhớ:

© Flash Program Memory 144 Kbytes

« Data BEPROM 4 Kbytes

« Data SRAM 8 Kbytes

Hình 2.1 mồ tả sơ đồ chân của vi điều khiến đsPIC30E601 1A

Lê Bá Vưi — Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Hình 2.1 Sơ dé céc chan ctia dsPIC30F6014A-301PF

2.1.2, Nhan vi diéu khién dsPIC30F6014A

Nhân vi điều khién dsPIC30F6014A cũng như dòng dsPIC30F noi chung có tập lệnh 24 bit Thanh ghi b6 dém chương trình PC độ rộng 23 bịt với bit LSB (bit thap nhat) luén tréng va bit MSB (bit cao nhat) bi tir chéi truy nhap trong suét qua trinh

thực hiện các lệnh thông thưởng Vì vậy thanh ghỉ PC có khả năng đánh địa chỉ cho 4Mb từ lệnh trong không gian bộ nhở Một cơ ch tìm nạp lệnh (pre-fetch) được sử

dung dé dam bao sự thông suốt quả trình truy cập thanh ghi PC Việc xây dựng

vòng lặp vả thoát khỏi vòng lặp được hồ trợ bằng cách sử dụng các câu lệnh DO va

REPEAT, cả hai lệnh nảy đều có thể bị ngắt trong bắt cứ thời điểm nao

Lê Bả Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2

c thánh ghú 16x16 bít, mỗi thanh ghỉ có thể đồng

Các thanh g]ú lâm việc bao gồm

vai trò thanh ghỉ dữ liệu, thanh ghủ địa chỉ hay thanh ghi offtet Thanh ghỉ W15 hoạt động như mội con trô ngần xếp phục vụ cho các ngắt và các lời goi CATT

hông gian đữ liệu với kích thước G1 bytes (32 từ nhớ) được chia làm hai khổi X và

Y Mỗi khối sử dụng một đơn vị nhớ riêng (AGU-Address Generation Unit) Khôi

nhân - tích lũy của SP hoạt động trên cá AGU của bộ nhớ X và bộ nhớ Y, chia

không gian dịa chỉ lâm hai phản

Với hầu hết các lệnh, đỏng daPIC30F có thể thực liên các thao tác đọc dữ liệu từ bộ

nhé (hoặc đữ liệu chương trinh), đọc đữ liệu các thanh phi làm việc, ghi dữ liệu lên

bộ nhỏ hoặc ghi lệnh lên không gian chương trình trong một chu kỳ làm việc Do

đó, kế cả các lệnh cỏ 3 toán hạng cũng có thế được hỗ trợ, nó cho phép thục hiện

hiện phép dịch một giá trị 40 bịt sang trái 16 Int ho

ky lệnh DSP hoal déng không giống như các lệnh thông thường khác và dược thiết kế để tôi ưu hóa hiệu năng vẻ thời gian thực Lệnh MÁC và các lệnh khác có

thế lây đông thời hai toán hạng từ bộ nhớ trong khi vẫn thực hiên phép nhân hai

thanh ghỉ làm việc Việc này đòi hỏi không gian đữ liệu được chia làm đôi với các

lệnh này vá tuyển tính đổi với các lệnh khác

Hỗ trợ phép toàn chia

csPIC30F nổi bật ở phép toán chỉa 16/16 bắt có đầu cũng như phép chía số nguyễn

6bïi, 16/16 bí có đấu Cúc

ú lệnh sau đây được hỗ lrợ

« DIVE - 16/16 signed factional

« DIV.sd - 32/16 signed divide

= DIV.ud— 32/16 unsigned divide

«® DiV.sw 16/16 signed divide

« DIV.uw -16/16 unsigned divide

Câu lệnh chia được thực hiện bởi mét vong lap REPEAT

Lê Bá Vưi — Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Bộ nhân

Bộ nhân 17x17 bit có khả năng tính toán số cỏ dâu hoặc không đâu và có thế da kénh hóa đâu ra bằng cach str dung các Sealer để hỗ trợ cã dạng dau cham tinh 1.13 (Q31) va số nguyên 32 bịt Những toán hạng không đấu và có dẫu được đưa về đạng chuẩn đâu vào 17 bít, Dâu ra của bộ nhân là giá trị số 33 bịt được mở rộng có câu về dạng chuẩn 40 bit

Khi bê nhân dược thiết lập là phân số hữu tỷ, đữ liệu được dịnh nghĩa như là phân

bù 2, wong do MSB 1a bit diém ngăn cách co sé (radix point) được mac định là nằm ngay sau bịt dẫu Dãi giả trị của một số nhị phân bù 2N bit la tir -2"4 tai 294

2.2 Module DCI (Data Converter Interface)

221 Giải thiệu chung vé module DCT

Module DCI ctia dsPIC30F cho phép giao tiép don giãn với các thiết bị, cũng như audio coder/decoders (Codecs), cac bd chuyén déi A/D va D/A Cac giao dién duéi đây được chap nhận:

= B6 truyén nỗi tiếp dòng bộ khung (đơn hoặc da kênh)

"=- Giao dién am dumb PS

= Ché độ AC-Link

Module DCT có các đặc điểm sau:

=_ Có thể lập trình được

= Chap nhin 16 time slot, cho khung cue dai la 256bit

" _ Bộ dêm dữ liêu cho 4 mẫu không CPU hoặc crhcad

Các chân vào?a của madMle DCT

Có 4 chân LO liên quan đến module Khi được cho phép, module diéu khién chiéu

dữ liệu của mỗi chân

" Chân CSCK

Chân này cung cấp tín hiệu dông hỗ nói tiếp cho DCT Chân nay có thể được dịnh ngiữa như đâu vào hoặc đầu ra sử dụng bit digu khién CSCKD trong thanh ghỉ TDGICONI Khi được cầu hình thành đầu ra, tín hiệu đồng hỗ nội tiếp được cung,

Lê Bá Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

cấp bởi đsPIC30F Khí được cấu tinh 1a dau vào, tín hiệu đồng hỗ nói tiếp phải được cung cấp bởi thiết bị bên ngoài

"_ Chân CSDO

Chân đầu ra đữ liệu nổi tiếp (CSDO) chí được cầu hình làm đầu ra khi module được cho phép Chan nảy điểu khiển bus nổi tiếp bắt cứ lúc nào đữ liệu được truyền đi

Chân CSDO là chân ba trạng thái hoặc được có mức logie 0 trong suốt chu kỷ

CSCK khi đũ liệu không được truyền di, phụ thuộc vào trạng thái của bịt diều khiển CSDOM Điều này cho phép các thiết bị khác đặt đữ liệu vào bus nói tiếp wong suốt chu kỳ truyền béi module DCL

» Chân CSDI

Chân đần vào đữ liệu nổi tiếp (CSDI) chỉ được cầu hình làm dau vao khi module

được cho phép,

"Chan COFS (Codec frame synchronisation)

Được sử dụng dễ đồng bộ truyền đữ liệu xuất hiện trên các chân CSDO và CSDI Chan COFS cé thé được câu hình là đầu vào hoặc đầu ra Chiêu đữ liệu cho chân này được xác định bởi bị điều khiển COFSD trong thanh phí DCICON]

Module DCT truy cập thanh ghi ấn khi CPU đang trong quá trình truy cập bộ nhớ

ánh xạ vào thanh gi đệm

Thanh ghi dich trayén/nhin

ĐI có thanh ghi địch 16 bút cho việc địch đữ liệu vào và ra Dữ liệu đuợc dịch từ

bil cao MSB đầu tiên, bởi vì dữ liệu PCM audio được truyền dưới hình thức số bù 2

có đầu

Điều khiẫn bộ độm

DCI chứa một don vị diều khiển bộ đêm cho việc truyền dữ liệu giữa bó nhớ dêm shadow và thanh ghi dịch nỗi tiếp Đơn vị điều khiển bộ đêm là một bộ đêm dịa chỉ

2-bit don giản mà trô lới vị trị Lừ trong bộ nhớ đệm shadow Với không gian bộ nhớ

nhận (phân địa chỉ cao của bộ nhớ đệm DCI), bộ đếm địa chỉ ở vị trí MSB bằng 0

để có hình thức một địa chỉ 3-bit Với không gian bộ nhớ truyền (phần trên của bộ

nhé 48m DCN, bộ nhớ địa chỉ có MSB bằng 1

Lê Bá Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Đơn vị điều khiên DCT luôn truy xuất cùng một vị trí tương đối ở cả bộ đệm truyền

Hình 2.2 Sơ đồ khối module DCI

3.22 Hoạt động của khôi DCI

Để điều khiển hoạt động của khỏi DCI ta sẽ sử dụng 6 thanh ghi 16 bịt sau :

ĐCIEN = DCISDL = ĐLOOP | CSCKD [ ©sCKE | corsp

Lowor Byte:

UNEM ] CSDOM | DJST = = = COFSM<t:0>

REEI5 | REF | REEI | REFI2 HEEI | REEIR | RRES | REE®

Register 22-6: _TSCON

Upper Byte:

RW RW-0 RAW-0 RW-O RW-D RW-0 RMW-0 RA-0

TSE15 TSE14 TSE13 TSE12 TSE11 TSE10 TSES TSE6

Bi bie

Lower Byte:

TSE7 | TSE8 | TSES | TSE4 | T§E3 | TSE2 | TS: | TSEO BAT oro

"Bit cho phép hoat dong

Bằng việc sử dụng bịt điêu khiển DCIEN trong thanh ghi DCICON1 DCIEN=1,

cho phép, và ngược lại Clock của DCT được tắt khi DCIEN=0

Khi được phép hoạt động, DCI điều khiên hưởng dữ liệu cho 4 chân I/O 6 trén Gia

trị thanh ghi Port, LAT và TRIS cho các chân LO được ghi đè bởi khói DCI khi DCIEN=1

Cũng cỏ thể ghi đè chân CSCK khi bộ phát clock bit duge phép Điều này cho phép

bộ phát clock bịt hoạt động mả không cho phép DCT nghỉ

" - Các bịt lựa chọn cỡ từ

Các bịt lựa chọn cỡ từ WS<3:0> trong thanh ghi DCICON2 xác định số bịt trong

mỗi từ đữ liệu DCI Giá trị 0-15 tương ứng với dữ liệu 1 toi 16 bit

»_ Bộ truyền đông bộ khung

Bộ truyền đồng bộ khung (COFSG) là một bộ đêm 4 bit thiết lập độ dài khung trong, các từ dữ liệu Bộ truyền đồng bộ khung tăng mỗi làn bộ đêm cỡ từ được Reset Thời gian cho bộ truyền đông bộ khung được thiết lập bằng việc viết tới các bịt điều

khiển COFSG <3:0> trong thanh ghi DCICON2 Thời gian COFSG trong các chủ

kỷ đồng hỗ được xác định bằng công thức sau:

Thời gian COFSG:

Frame Length = Word Length * (FSG value + 1)

Lé Ba Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 ~ 2009

Frame Length lén tới 16 từ có thể được lựa chọn Độ đài khung trong các thời gian

CSŒK có thể thay đổi lên tới giá trị max là 256 phụ thuộc cỡ từ được lựa chọn

" - Bử điều khiển chế độ đẳng bộ khung

Các loại tì hiệu đồng bộ khung được lựa chọn bằng việc sử dụng các bít điều khiển chế độ đồng bộ khung (COFSM<I:0>) trong thanh ghi DCICONI Các chế

độ sau có thể được lựa chọn

-_ Chế độ đa kênh

- Ché dg Ps

-_ Chế độ AC-link (16 bị)

-_ Chế độ AC-link (20 bit)

Hoat dong các bặL diễu khiển COESM phụ thuộc vào khỏi DCI truyền tín hiệu đồng

bộ khung như một thiết bi master, hay nhan lim hiệu đồng bộ khung như một thiết bị

" Hoat ding dong bé khung master

Khi khéi DCI hoạt động như một thiết bị đồng bd khung (COFSD=0), cdc bít chế

độ COI'SM xác định loại xung đồng bộ khung được truyền

Một tín hiệu COI'S mới được truyền khi bộ truyền đồng bộ khung zeset về 0

Trong chế độ da kênh, các xung đồng bộ khung được đưa lên mức eao trong thời

gian CSCK dễ khỏi tạo việc truyễn dữ liệu Số các chu kỳ CSCK g

espuesno:

Hinh 2.3 Khung đồng bộ thời gian, chế độ đa kênh:

Trong chế độ AC-tink, tín hiệu đồng bộ khung có một thời gian và chu kỳ nhiệm vụ

cổ định Tín hiệu đồng bộ khưng, AC-link ở mức cao trong 16 chủ kỳ CSCK vả ở múc thấp trong 240 ch kỷ tiếp theo

BIT_BLK CSD0 erSBI

gian của lín hiệu đẳng bộ khung ]2§ dược

việc truyền đổng bộ khung Việc truyền dữ liệu § mới được đánh đâu bởi một sườn từ cao xuống thấp hoặc từ thấp tới cao phát trên chân COFS

G8 08B ar E550

hota: ^5-Eiangla'E thowm harafer lølatenpussre Tra F3 giebeedldeer +ot4pariy vrd langlh— bis

tall sys depondlent

Hình 2.5 Khung giao điện PS đồng bộ thời gian

Lê Bá Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

"_ Hoạt động đồng bộ khung Slave

Khi khỏi DCI đang hoạt động như một sÌave đồng bộ khung (COESD=]), việc

truyền đữ liệu được điều khiển bởi thiết bị Codec nổi với khối DCL Cac bit diéu khiển COI'SM điều khiến khối DCI đáp tng COL'S

"Trong chẻ độ đa kênh, việc truyền khung dữ liệu mới bắt đầu một chu kỳ CSCK sau

khi chân COFSM dược đưa lên mức cao

Trong chế độ 128, một từ đữ liệu mới sẽ bất đầu một chu kỳ CSCK sau khi một

xung từ thâp lên cao, hoặc từ cao xuống thấp phát trên chan COFS Mat sườn lên hoặc sườn xuống trên chân COES reset bộ truyền đồng bộ khmmg

"BG phat déng hd bit

Khối DCI có một cơ số thời gian 12 bát Tốc đệ clock bịt dược thiết lập bằng việc viết một giá trị khác Ô tới 12 bít điều khiển BƠG<11:0> trong thanh ghi DCICON3

Khi cae bit BCG<11:0> =0, clock bit la không được phép Nêu BCG khác 0, bộ

phát clock bít được phép Các bịt này nên được thiết lập là 0 và bịt CSCKD được

thiết lập là 1 nếu clock nếi tiếp cho 12C1 được nhận từ một thiết bị bên ngoài

Công thức cho tàn số clock bịt được cho bởi phương trình:

BCK © 2*(BCG 11)

'Tần số clock bịt xác định bởi tốc độ lay mau va c& khung ‘lan sé clock bít điển tình từ 16x tới S12, tốc độ lấy mẫu của chuyển đổi phụ thuộc vào bộ chuyển đổi

dữ liệu và giao thức liên lạc được sử dụng,

Để đại được lân

phải lựa chọn một tần số đao động thụ

Bảng 2.1 Tân số cÌock tương ứng với túc độ lấy mẫu

" _Bử điều khiên sườn clock mẫu

1t điều khiển sướn elock mẫu (CSCK11) xác định sườn lẫy mẫu với tín hiệu CSCK Nếu CSCKI‡=0 (ngâm định), đữ liệu sẽ được lây mẫu ở sườn xuống của tin hiệu CSCK Giao thức AC-link và đa kênh yêu cầu đỡ liệu được lấy mẫu ở sườn xuống,

của tin liệu CSCK, Néu bil CSCKE 1, đữ liệu sẽ được lấy mẫu ở sườn lên của

fia Lint higu CSCK

CSCK Gino thức 128 yêu cầu đữ liện được lấy mẫu ở sườn lên

= Bit diéu khién can là đữ liệu

Ngằm định việc truyền đữ liệu bắt đầu với một chu ky CSCK sau tin higu COFS Một sự căn lễ dữ liệu khác có thể dược lựa chọn bằng việc thiết lập bít diều khiển DIST trong thanh ghi DCICONI Khi DJS1=1, viée tuyén dữ liệu sẽ bắt dầu trong,

cùng một chủ kỳ CSƠK khi tín hiệu COES kích thích việc lấy mẫu

"_ Các bữ cho phép sioi nuyền

‘Thanh ghi TSCON có các bịt điều khiển được sử dựng để cha phép 16 khe thời gian cho việc truyền Các bít điều khiển này là TSL2<15:0>, Cỡ của khe thời gian (độ dai

bịQ xác định bởi WS<3:0>, WS bằng 0 tới 15 tương ứng độ đôi bít tử 1 t6i 16 bit,

Khi TSEx 1, nội dung cia vi bi bd đêm shadow hiện tại được tâi vào thánh ghi

địch CSDO và đơn vị điều khiển bộ đêm DCT dược tăng đễ trổ tới vị trí tiếp theo,

Khi không đùng íL nhất một khe thời gian thi chân CSDO đặt bằng 0

Lê Bá Vui — Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Khi không dùng bất kỳ một slot mio thi chan CSDO là cổng ba trạng thái phụ thuộc

vào Irạng thái của bít CSDOM trong thanh giá DCICONI

Cỡ khung đữ liệu tỉnh bằng bát được xác định bằng việc lựa chọn cỡ từ và số từ đứt liệu trong khung Nếu lựa chọn cỡ khung nhỏ hơn 16 từ, việc thêm khe thời gian sẽ không ảnh hướng gi

Mỗi từ dữ liệu truyền được viết đến trải tới bộ đệm truyền 16 bit Nếu cỡ đữ liệu

nhỏ hơn 16 bít, các LSP của bộ truyền không ảnh hưởng tới đữ liệu truyền không

được truyền dị Viết Ô tới các bịt nảy

»_ Các bit cho phép khe thời gian ki nhận

Tương tự như khi truyền: Trong thanh ghỉ RSCON chứa RSE<15:0> cho phép sử

dụng khe thời gian ở vi tri từ 1 tới 16 Cỡ bít của khe thời gian nhận xác định bớt

W8<3:0>

đơn vị điều khiển bộ đệm tầng lên trỏ tới vị trí bộ đêm tiếp theo

“loạt động của các bù cho phép sử dụng khe thời gian với việc đồng bệ khung

‘TSE và RSE cũng liên quan tới truyền tin hiệu đồng bộ khung

Ở chế độ Master, một tin hiệu COFS được phải khí Resot bộ tạo đồng bộ khung,

Ở chế độ Slave, bộ lạo đồng bộ khung Reset khi nhận được một xung COFS

Che bit TSE va RSE cho phep sit đựng 16 khe thời gian Khí khe thời gian cuối cùng trong khung được truyền/nhận, DCI sẽ dừng việc viết vào bộ đệm dữ liệu cho tới khí có xưng COFS tiếp theo

" _ Việc truyền dữ liệu déng bộ

khiển bộ đệm DCT gian được sử dụng Trong hấu hết trường hợp, việc truyền đữ liệu được đồng bộ hoá

có nghĩa là đử liệu nhận được bởi phía nhận cùng lúc với dữ liệu được truyền Do

Pum vi é tăng để tr Ui timg lie mdt khi kh md khe thời

Lé Ba Vui —Lép Cao hoe Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

đó, bộ đệm truyền và nhận phải được lân đây với cùng lượng dữ liệu khi xây ra ngắL

DCL

Trong một số trường hợp, số lượng dir liéu wuyén va thu trong mét khung dit Liéu không bằng nhau Ví dụ, một khung dữ liệu 2 từ được sử dụng, giả sử đữ liệu được nhận khi có slot 0 nhưng được truyền khi có siot 0 và slot 1 Trong trưởng hợp nay,

bộ đếm điều khiển bộ đệm tăng hai lần nhưng chí một thanh ghi nhận được lắp đây

đữ liệu

"_ Điều khiến chiều dài bộ đệm

BLEN<1:0> trong thanh ghi DCICON2, cỡ bộ đệm trone khoảng từ 1 tới 4

TRLEN được so sánh với giá trị bộ đêm địa chỉ của dém DCT khi bằng bộ đêm địa

chí bộ dệm DCI dược reset vẻ 0

"- Căn lề bộ dệm khung đã liệu

Dữ liêu được truyền/nhận trong từng khe thời gian được xếp lần lượt từtới các

thanh ghỉ của bộ đêm từ bắt đâu từ TXBUEO,

"_ Các bữ trạng thải truyền

Co hai bit trạng thải truyền trong thanh ghi thanh ghi DCISTAT

ö TMPTY-T kh nội dung trong bộ đệm truyền tới shadow của nó TVPTY tư động xoá khí viết tới bộ đệm truyền

o TUMF la bit chi doc để truyền hiện sự thiêu đữ liêu trong thanh ghi bộ

đệm truyền, khi đó TUNF=L, TUNF tự động xoá khi ghỉ đã đữ liệu

vào bộ đệm truyền

"_ Các bử trạng thái nhận

Có hai bịt trạng thấu nhận trong thanh ghỉ DCISTAT

«_ Hữt trang thai RI'UIL chi doc, od gid tri bằng 1 đề xác định dit liệu mới đã

sẵn sàng trong bộ dệm REUL tự dộng xoá khi CPU dọc đữ liệu từ bộ dém,

Lê Bá Vui — Lop Cao hoc Xit ly Théng tin va Truyén thông 2007 — 2009

= Hit trạng thái ROV chỉ đọc, xác định sự trản đữ liệu nhận khi bộ đệm không sẵn sảng để nhận dữ liệu mới từ shadow ROV được xoá khi CPU đọc dữ liệu từ thanh phủ bộ đệm xấy ra tran

"-_ Các bứ trạng thái siot

Bit trạng thái SLOT<3:0> trong thanh ghi DCISTAT xác định slot hiện tai Các bít

nay tuong ứng với giá trị bộ đêm truyền tín hiệu đồng bộ khung,

Sử dụng trong lập trinh khi xảy ra ngắt JDCI ta có thể xác định được đữ liệu slot cuối

củng nhận được và đữ liệu slot nào dược nạp tới các thanh ghi TXBUF

= Bit ché dé CSDO

Các bít CSDOM điều khiển chân CSDO khi các slot truyền không được sử dụng,

CSDOME0, ngâm định, chân CSDC=0 Chế độ này được sử dụng khi chỉ có hai

thiết bị trên bus,

CSDOM-1 CSDO là cổng ba trạng thái Chế đô này dược sử dụng cho img dụng,

đa kênh, cho phép ở một thời diễm chỉ có một thiết bị truyền

"_ Chỗ độ Digital Loopback

Dược cho phép bởi bịt điều khiến DLOOP=I trong thanh ghỉ DCISTAT Treng chê

độ này tin hiệu CSDO nối tới C8DI, do đỏ đầu vào dữ liệu trên chân CSDI sẽ bị bỏ

qua

= Bul diéu khẩn chế độ thiếu dữ liệu

Khi trạng thái thiểu dữ liệu xây ra, có thế xây ra 2 hoạt động sau phụ thuộc vào bit UNEM trong thanh ghỉ DCICƠN1

ức 0 được đưa tới ch

long slot Trong hoạt động mày, thiết bị Cođee nội tới DCI sẽ được cấp một

tin hiện “cảm

«© UNEAIT 1, dữ liệu cuỗi cùng sẽ được viết tới lới bộ đệm Trong hoạt động

niy, cho phép tiếp tục gối đữ liệu lới thiết bị Codee

Lê Bá Vưi — Lớp Cao học Xử lý Thông tín và Truyền thông 2007 — 2009

Tân số ngắt DCI phụ thuộc vào giá trị BLEN<I:0> trong thanh ghi DCICON2

Một ngắt DCI xây ra khi bộ đệm nhận du độ đái của nó và một sự trao đổi ở thanh:

hi shadow diễn ra Một trao đổi thanh ghi shadow định nghĩa khi giá trị TXBUE

được viết tước đỏ truyền tới các thanh phủ shadow truyền hoặc giá trị mới nhận

được trong thanh ghỉ shadow nhận được truyền vào các thanh ghỉ RXBUE

Chỗ độ hoạt động của AC-link

Giao thức AC-Link là một khụng 256 bít với một slet 16 bịt dữ liệu, sau đó là 12 slot 20 bit dữ liệu Có hai chế độ hoạt dông trong giao thức AC-Link dược lựa chọn

bởi COFSM<1:0> trong thanh ghỉ DCECONI1 Đâu tiên ché dé AC-Link gọi chế độ A€-lik 16 bịt bằng việc thiết lập COEM<1:0>—10 Tiếp theo chế độ AC-Link gọi ché dé AC-link 20 bit ha chon băng việc thiết lập COESM<1:0>=11

dữ liệu bằng 0 Sự lạm tròn này dẫn đến việc phải dùng A/D và DẠC 16 bịt nhưng cho phép căn lễ dữ liệu trong TXBUF và RXEUF Mỗi Hưmh ghi RXBUF và TXELUF sẽ chứa một slot đữ liệu

= Ché dé AC-link 20 bit

Ché dé AC-Link 20 bit cho phép tat ca slot dit ligu dược truyền và nhàn nhưng

không duy trì cần lễ dữ liệu trọng các thanh ghí TXBUF và RXBUE,

Chức năng của chế độ AC-T.imk 20 bịt giống như c| khối DCT, chi

khác ở chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu đêng bộ hoá khung Tin biện đồng bộ hoá +khưng mức cao trong 16 chu ky CSCK và ö mức thập ở 24 chu ky tiếp theo

lộ đa kênh gử

Lê Bá Vui ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009

Chế độ 20 bịt xem mỗi khung AC-LLink 256 bit nhu 16 slot 16 bil Trong chế độ

AC-Link 20 bì, khối ĐI toạt động nếu COFSG<3:0>-1111 và W8<3:0>—1111

Việc căn lễ cho các sloL đữ liệu 20bit được bộ qua

h =r«mi HLtec

Hinh 2.6 80 dé cdu tao chén Si3000

Chức năng cụ thế các chân của oodec Si3000 được mồ tả trong bảng 2.2

H MCLK — Dâu vào đồng hả chủ, được cấp bởi DSP hoặc đao động tỉnh thê

Đông hỗ vào/ra cổng truyền tim nói tiếp, diễu khiển dữ liệu trên

SDO, và chốt dir ligu trén SDL La dau vao khi 6 ché dé Slave, la

Đầu vào MỊC, có thể là đầu vào Microphone bode Line Co mat

khuếch đại lựa chọn 0, 10, 20, 30 đB và một thang điện áp hiệu

Bảng 2.2 Chức năng các chân của 9¡3000

332 Đặc điễm của codec Si3000

Codec Si3000 có một số đặc điểm chỉnh như sau :

œ Khoảng động của ADC (khả năng phân giải khi tín hiệu đã được khuyếch đại): 84đB (có thế phân giải tín hiệu đã được khuyếch đại 84 lần)

« Khoảng động của DAC 84đB

© Téc dé lay mau 4 +12 kHz

® Tién khuéch dai Microphone 30dB

* Khuéch đại khả trình đâu vào -36đB : 124B

Lê Bá Vưi ~ Lớp Cao học Xử lý Thông tin và Truyền thông 2007 — 2009