图像及音频信号处理的开发平台

（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）；FPGA,DSP,MCU的源代码 ;PDF原理图
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音频数据的采集和IIR处理

   C6713是浮点处理器,针对高端音频信号处理进行了有效的架构优化,C6713带2个McAsp device,该器件支持多达8通道的数据收或发,是TI专门针对多路音频信号应用而设计的接口.

   板子提供的例程基于McBsp,但硬件引线都接到FPGA当中,用户可以灵活配置各种用法.音频采集使用了EDMA通道传输,实现了CPU对音频的实时高速处理而不须忙于搬运处理数据.

  音频AD/DA采用Cirrus公司高性能器件CS4272,最高采样率达192k.

  McBsp配置为主动模式,系统上电后DSP配置McBSP输出LRCK(左右通道时钟),SCLK(串行时钟),同时收发AD/DA的数据,接收的音频数据经DMA通道送给CPU,从而实现数据的高速处理.

音频例程实现的是IIR滤波功能，滤波的系数通过根目录下的matlab程序bandpass.m提取处理，用户可以通过程序的配置看到整个IIR滤波器的实现过程，其中bypass_bit=1时进行IIR信号处理，实现的是150Hz到3400Hz的带通滤波功能。

if(bypass_bit==1)

         {                 DSPF_sp_biquad(Buffer_iir_l,b0,a0,dlyl_0,mid_iir,512);         DSPF_sp_biquad(mid_iir,b1,a1,dlyl_1,Buffer_iir_l,512);

        DSPF_sp_biquad(Buffer_iir_r,b0,a0,dlyr_0,mid_iir,512);

        DSPF_sp_biquad(mid_iir,b1,a1,dlyr_1,Buffer_iir_r,512);

        }

程序使用EDMA配置音频接口，其配置采用了EDMA的12号和13号中断，具体可以参考TI的EDMA配置文档。

IRQ_reset(IRQ_EVT_EDMAINT);

 IRQ_disable(IRQ_EVT_EDMAINT);

 EDMA_intDisable(12);      /* ch 12 for McBSP transmit event XEVT0 */

 EDMA_intDisable(13);      /* ch 13 for McBSP receive event REVT0 */

 IRQ_clear(IRQ_EVT_EDMAINT);

 EDMA_intClear(12);

 EDMA_intClear(13);

 IRQ_enable(IRQ_EVT_EDMAINT);

 EDMA_intEnable(12);

 EDMA_intEnable(13);

配套清单：开发板，开关电源一只，串口线一条，音频线,视频线,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6713 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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